前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的物聯網技術在地區園林綠化管理中運用,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
摘要:隨著城市建設的發展,對園林綠化管理精細化管理提出更高的要求,傳統管理模式的弊端日益凸顯。通過利用物聯網技術可以實現現代化、智慧化、科學化的園林管理,最大限度地發揮園林綠化生態價值和人文價值。
關鍵詞:北方地區;物聯網;園林綠化;管理
1北方地區園林綠化管理現狀分析
1.1北方地區氣候特點
中國北方地區基本處于北緯33度線以北,以溫帶季風氣候為主,屬于半濕潤半干旱地區,四季分明。年降水量小于800mm,降水量季節分配不均勻。冬季寒冷干燥,春季多風沙,冬春季降水量少;夏秋高溫多雨,降雨多在夏秋季節,7、8月份降雨最為集中。北方這種氣候特點易造成旱澇災害的發生。冬季寒冷,夏季炎熱,氣溫的年較差大,氣溫日較差亦大。
1.2北方園林綠化管理現狀
北方園林綠化管理主要包括澆水、施肥、除草、病蟲害防治、防寒等。不同的園林植被所呈現的生態習性以及其自身的特征也是不同的,若想讓園林植物健壯的生長,以及高效的發揮出其本身的綠化效果,則要對其生長條件展開研究,以創建出適合于生長的環境。當前,在園林綠化管理中,主要存在以下幾個方面的問題:其一,綜合管理難。目前仍較多的管理運用的是傳統方式的分區專項管理,若想實現集中管理模式仍有難度;其二,未能做到規范化養護。現階段在進行園林綠化常規性養護方面,高達九成的養護者仍舊是憑著往期經驗進行施肥和澆灌等事項;其三,當前養護成本較高。當正式實施綠化工程之后,由于其養護面積偏大且分布區域廣泛,故而在人工方面需求也就多些,比如說日常巡查及維護等管理事宜就要大量人工完成,尤其是在未結合科學數據處理的條件下,顯得人工效率偏低,致使成本偏高。
2物聯網技術在園林管理中的應用
物聯網技術是一個基于互聯網、傳統電信網等信息承載體,讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。通過利用物聯網技術,在園林綠地中創建各傳感點,用于監測綠化園林生長環境的空氣質量、溫/濕度數值變化情況以及土壤中所含水分狀況等,在后臺以科技數據處理的形式展開分析,以此來實現全面智能化的園林管理,從中可呈現出智能化灌溉以及智能化預警和分析,甚至能做到線上專家針對性指導等功用,充分體現了新時代園林管理的智能化、信息化、可視化。
2.1園林管理中運用物聯網技術的優勢
物聯網的應用前景廣闊,物聯網系統會改變我們的生活。首先,物聯網技術的發展可以帶動相應的與物聯網技術相關的所有產業的發展和進步,這是未來全世界的科技和經濟進步的一個重要動力;其次,物聯網系統所產生的經濟效應足以提高我們的生活質量;物聯網技術的發展可以讓我們的日常生活變得更加方便。在現代世界,每個所存在的物體都可以具備一定的智能,可以自動完成某些以往需要人類思維干預才能達成的事情。園林植物種類眾多,對于生長環境的要求也有所差異,在日常管理中,要根據周邊環境及植物特征對園林植物做好區別管理,工作量較大,操作較復雜。利用物聯網技術可對管理區域內的每種植物進行拍照然后分類,進行數據保存,只要在系統中輸入植物的名稱,就會得到相應的管理方案。與此同時,利用傳感器,管理人員可以隨時掌握管理中存在的各種問題,及時進行處理,大大提高了管理效率。園林管理中應用物聯網技術具有以下優點:(1)能夠自動連接上網的無線傳感器設備;(2)無線傳感器節點實現了低功耗并且獲得所檢測環境的數據;(3)系統實現了資源信息的共享;(4)網絡傳輸連接方便。
2.2物聯網技術在園林管理中的主要應用模式
2.2.1土壤濕度監測
通過物聯網技術創設出用于澆灌作業的系統,并在綠化區域設置多種類型的傳感點,便于可以對園林植被生存的空氣環境、溫/濕度數值變化情況以及土壤中所含水分狀況等得到全面感知。在前端設備的運作下反饋到管理平臺,管理人員可以根據這些數據,分析應當何時灌水、灌水量保持多少可以滿足園林植物當前階段的生長需求。并運用后臺所累積的數據信息展開分析,針對不同種類綠化植被的習性來擬定出具體的灌溉策略,根據園林植物種類不同,預先設置好每種植物相對應的上下限閾值,當傳感器數值低于或高于設定的閾值時,系統自動發出告警信息,提示管理人員進行遠程操控處理。
2.2.2土壤肥力監測
在園林綠化管理中,土壤肥力信息的監測、采集與處理是不可或缺的重要環節,利用物聯網技術將無線傳感器網絡應用于土壤肥力監測,可實時、動態地測定土壤中養分和肥料的含量,從而有效地指導施肥,使肥料得到更高效的利用。分布在土壤中的大量傳感器節點通過無線通訊網絡與匯聚節點進行信息交換,提高了園林綠化管理中土壤肥力信息采集、監測的自動化程度。
2.2.3病蟲害防治
在管理區域內安裝攝像裝置,有了物聯網的運用,能對植被生長狀況及其生長區域周邊的一些情況進行實時性的監控與預測分析,尤其是在植被病蟲害方面。可以及時向管理者傳達綠化植物相關信息,同時還可反饋相應的處置方案,或者是智能性的展開針對病蟲害的治理舉措。比如說當天色變暗時,物聯網會得到感知并自動開啟燈光捕殺設備。而且,在物聯網應用下可準確獲取植物病蟲害實際狀況和數據信息,那么管理者也就能及時且針對性地展開防治措施。
2.3物聯網系統構架
系統按照結構主要分為五個模塊,根據需求調研結果確定本系統的架構。系統的功能模塊可以分為六個模塊,分別是:用戶登錄模塊、環境溫度監測模塊、植物光照強度模塊、土壤濕度模塊、WiFi模塊和土壤肥力模塊。用戶登錄模塊的主要功能包括用戶的賬號管理、溫度設定、濕度和光照強度實時數據顯示和對硬件的控制;環境溫度監測模塊的主要功能包括加熱降溫功能,監測調節功能;濕度檢測監測模塊的主要功能包括實時監測功能,超過相對應的閾值則會自動打開水泵加水或打開風扇減濕;植物光照強度模塊的主要功能包括實時監測功能,超過相對應的閾值則會自動打開或關閉燈照;WiFi控制模塊主要功能包括信號傳輸功能。系統構架如圖1所示。
2.3.1用戶模塊
實現用戶的登錄,用戶登錄后可以進入到自己的界面。該界面存在兩種模式,一種為數據模式,可以實時顯示當前傳感器傳輸過來的數據,另一種模式下,則可以對相對應的硬件進行操作。
2.3.2WiFi模塊
Esp8266設置為STA模式,并且在代碼上記錄自己的熱點名稱和密碼,以便在開啟WiFi狀態下可以自動鏈接上網。在聯網狀態下進行服務器的自動鏈接,鏈接成功后將數據上傳到服務器內。
2.3.3溫度模塊
系統運行時溫度傳感器采集的信息,在上傳到服務器后,通過服務器內的數據庫保存。在溫度存在于相對應設置的閾值內的時候則不會觸發芯片對設備進行操控,如果溫度低則會打開電燈進行加溫,過高則會打開風扇進行降溫。
2.3.4濕度模塊
系統運行時土壤濕度傳感器采集的信息,在上傳到服務器后,通過服務器內的數據庫保存。在濕度存在于相對應設置的閾值內的時候則不會觸發芯片對設備的操控,如果濕度低則會打開水泵進行加濕,過高則會打開電燈進行減濕。
2.3.5光照強度模塊
系統運行時光敏電阻傳感器采集的信息,在上傳到服務器后,通過服務器內的數據庫保存。在光照存在于相對應設置的閾值內的時候則不會觸發芯片對設備的操控,如果光照低則會打開電燈進行光照,過高則會關閉電燈減少光照。
2.3.6土壤肥力模塊
系統運行時土壤肥力傳感器采集的信息,在上傳到服務器后,通過服務器內的數據庫保存。在土壤肥力存在于相對應設置的閾值內的時候則不會觸發芯片對設備的操控,如果土壤肥力低則會打開水肥一體水泵進行施肥。
3結束語
本文基于環境感知技術、遠程測控技術、網絡通訊技術等多種現代物聯網信息技術,共同實現園林管理中數據采集、實時監測、遠程管控,可達到綜合管理、管理規范、管理成本低的園林管理智能管理目標,從而提高園林管理科學自動化水平,在提升工作者實際工作效率以及縮減成本方面均有效,全面實現了現代園林的統一、科學化的管理。物聯網技術在城市園林管理中的應用面臨著監控管理范圍廣、一次性投入大的問題,這也是為什么物聯網技術在該領域推進緩慢的原因。隨著城市管理智慧化的不斷提升,城市設施管理不斷納入智能化管理的范疇,包括市政設施、環衛管理等內容。智能化路燈、智能化井蓋已在逐步推廣,園林管理的物聯網技術可以與其結合實施,實現一網多能,有效地降低投資成本、人員管控成本。針對園林管理范圍廣的問題,數據采集、實時監測可以以點帶面,按照概率理論就一苗木、同一地段合理設置傳感器,針對環境狀況以實時數據反饋,且通過數據反饋能夠精準和高效地呈現出園林生態環境的真實狀況與變化趨勢。與傳統方式的園林管理養護比較,以往都是依靠人工作業及往期經驗來操作,時常受管理者的素養和專業能力高低而影響,會出現一些管理舉措不夠恰當或者不及時等現象。物聯網技術在園林管理中得到廣泛應用后,可以有效解決傳統園林管理難題,從而實現智能化管理、決策、調控,讓管理人員在具體管理期間有效提升其管理的效率,同時對病蟲害防治、園林修剪等人工干預較強的領域提供便捷的數據支持。而且通過移動終端的管理方式,讓管理人員能輕松在設備界面上進行簡便的智能化操作管理,體現了實時性和智能性優勢,對園林生長狀況實施遠程化管理,大幅度縮減了能源與人工的成本。
作者:栗蘇童 單位:英國倫敦瑪麗女王大學