CN106359019A - 基于云计算的园林智能化治理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于云计算的园林智能化治理设备，包括控制装置、土壤氮磷钾检测仪、GPS定位装置、土壤湿度传感器、土壤紧实度测量仪、振动装置、水管流量阀、氮肥仓、磷肥仓、钾肥仓、云计算服务器和薄膜太阳能电池；基于云计算的园林智能化治理设备通过设置有土壤氮磷钾检测仪，能够有针对性的、定量的往土壤中加入某些元素；通过设置土壤紧实度测量仪和振动装置，从而可以使太紧的土壤通过振动装置的作用变的松动；装置实现了精细化的管理，定量的对土壤进行补给；通过振动装置的振动，使土壤紧实度满足要求，之后进行浇水施肥更容易让植物进行吸收；振动装置通过树枝在风中摆动产生电能用于土壤松动；采用太阳能发电装置，节能环保无污染。

Description

基于云计算的园林智能化治理设备
技术领域
本发明涉及园林绿化领域，具体为基于云计算的园林智能化治理设备。
背景技术
园林绿化树种以其特有的生态平衡功能和环境保护作用，在现代文明社会建设中具有不可取代的重要地位；园林绿化成本巨大，后期的维护也是一个非常棘手的事情；植物在生长的过程中，经常需要浇水、施肥和松土，维护的不好就容易出现死亡，疾病等现象；
园林绿化的作物的生长受到很多因素的影响，比如温度、水分、土壤紧实度等各方面的因素，就土壤紧实度而言，作物是需要松紧适宜的土壤条件的，土壤太紧会影响作物养分的吸收、土壤的通气性；太松的话作物根部不稳定，造成养分流失，作物容易倒伏；植物缺少一些必要的元素，如氮磷钾，就会出现病变，影响植物生长；
现有的技术实现了植物生长过程中的浇水、施肥有一体化控制的系统，但是，并未做到精细化控制与监测，植物什么时候需要浇水，每次需要浇多少水，即使是同一片区域，有些植物需要多浇水，有些需要少浇水；而且有些植物根部土壤过于紧实，如果不及时松动土壤，会影响植物生长；此外植物生长过程中，土壤中缺少或不足哪些元素，缺少多少，人为的检测过于麻烦，现有的技术没有实现。
发明内容
本发明的目的在于提供基于云计算的园林智能化治理设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于云计算的园林智能化治理设备，包括控制装置、土壤氮磷钾检测仪、GPS定位装置、土壤湿度传感器、土壤紧实度测量仪、振动装置、水管流量阀、氮肥仓、磷肥仓、钾肥仓、云计算服务器和薄膜太阳能电池；
所述的土壤氮磷钾检测仪能够检测出土壤中氮、磷和钾的量；所述的GPS定位装置能够定位出控制装置所在的位置；所述的土壤湿度传感器和土壤紧实度测量仪用于检测植物根系土壤的湿度以及紧实度；
所述的控制装置用于接收土壤氮磷钾检测仪、GPS定位装置、土壤湿度传感器和土壤紧实度测量仪发送过来的信息，并将信息发送到云计算服务器；
所述的云计算服务器能够接收多个控制装置发送过来的信息，所述的云计算服务器接收到控制装置发送过来的信息后，结合所在地区的土壤情况以及所种植的植物种类，计算出植物所需要的水分的量、土壤是否需要松动以及植物需要的氮、磷和钾的量，进而发送指令到控制装置；
所述的控制装置接收到云计算服务器发送过来的指令后，当土壤缺水时，控制装置控制水管流量阀，进而控制出水量；当土壤太紧时，控制装置控制振动装置振动，使土壤松动；当土壤缺少氮、磷和钾时，控制装置控制氮肥仓、磷肥仓和钾肥仓，使定量的氮肥、磷肥和钾肥进入水管中，随着水管流入到每颗植物的根系部位，所述的氮肥仓、磷肥仓和钾肥仓出口处都设置有流量阀，当氮肥仓、磷肥仓和钾肥仓中缺少肥料时，控制装置会发送指令到云计算服务器，提醒需要加入肥料；
所述的振动装置包括发电装置、配电箱和振动器，所述的发电装置包括螺旋线圈、滑道和铁块，所述的发电装置中设置有多条滑道，每条滑道内设置一个滑块，所述的发电装置设置于树枝梢部；所述的配电箱包括储电装置、控制器和逆变器，所述的控制器用于接收控制装置发送过来的信息，从而使电流经过逆变器变成交流电，传输至振动器；所述的振动器包括电磁铁、弹簧和磁介质，所述的振动器设置于地底；
所述的薄膜太阳能电池能够为所述的基于云计算的园林智能化治理设备提供电量。
优选的，所述的土壤湿度传感器、土壤紧实度测量仪和振动装置在每颗植物根系部位放置一个或一片区域的中心部位设置一个。
优选的，所述的云计算服务器能够存储控制装置发送过来的信息，并能够根据历史信息预测出向氮肥仓、磷肥仓和钾肥仓添加肥料的时间。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：一、所述的基于云计算的园林智能化治理设备通过设置有土壤氮磷钾检测仪，能够检测出一定区域面积的土壤缺少什么元素，结合土壤中种植的植物，从而可以有针对性的、定量的往土壤中加入某些元素，而且氮肥、钾肥与磷肥通过水管进入土壤中，从而更好更快的被土壤和植物吸收；二、所述的基于云计算的园林智能化治理设备通过设置土壤紧实度测量仪和振动装置，从而可以使太紧的土壤通过振动装置的作用变的松动；三、通过云计算服务器与GPS定位装置结合，实时监测某一片区域植物生长情况，并实时做出相应的反应，而且云计算服务器能够存储控制装置发送过来的信息，并能够根据历史信息预测出向氮肥仓、磷肥仓和钾肥仓添加肥料的时间，从而可以更好地对园林植物进行维护；四、所述的基于云计算的园林智能化治理设备实现了精细化的管理，定量的对土壤进行补给，使植物生长在最适宜的土壤中；五、所述的基于云计算的园林智能化治理设备通过振动装置的振动，使土壤紧实度满足要求，之后进行浇水施肥更容易让植物进行吸收；六、所述的基于云计算的园林智能化治理设备采用太阳能发电装置，节能环保无污染；七、所述的基于云计算的园林智能化治理设备通过将发电装置设置于树枝梢部，当树枝梢部随着风摆动时，发电装置中的铁块在螺旋线圈产生的磁场中切割磁感线，从而产生电流，存储在储电装置中，再经过逆变器变成交流电传输至振动器中，发电装置通过树枝梢部在风中的摆动，带动铁块切割磁感线，产生电能，作用于振动器，振动树根附近的土壤，使之松动。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明振动装置的结构示意图；
图3为本发明的控制系统图。
图中：1、控制装置，2、土壤氮磷钾检测仪，3、GPS定位装置，4、土壤湿度传感器，5、土壤紧实度测量仪，6、振动装置，7、水管流量阀，8、氮肥仓，9、磷肥仓，10、钾肥仓，11、云计算服务器，12、发电装置，13、配电箱，14、振动器，15、螺旋线圈，16、滑道，17、铁块，18、储电装置，19、控制器，20、逆变器，21、电磁铁，22、弹簧，23、磁介质，24、薄膜太阳能电池。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：基于云计算的园林智能化治理设备，包括控制装置1、土壤氮磷钾检测仪2、GPS定位装置3、土壤湿度传感器4、土壤紧实度测量仪5、振动装置6、水管流量阀7、氮肥仓8、磷肥仓9、钾肥仓10、云计算服务器11和薄膜太阳能电池24；
土壤氮磷钾检测仪2能够检测出土壤中氮、磷和钾的量；GPS定位装置3能够定位出控制装置1所在的位置；土壤湿度传感器4和土壤紧实度测量仪5用于检测植物根系土壤的湿度以及紧实度；
控制装置1用于接收土壤氮磷钾检测仪2、GPS定位装置3、土壤湿度传感器4和土壤紧实度测量仪5发送过来的信息，并将信息发送到云计算服务器11；
云计算服务器11能够接收多个控制装置1发送过来的信息，云计算服务器11接收到控制装置1发送过来的信息后，结合所在地区的土壤情况以及所种植的植物种类，计算出植物所需要的水分的量、土壤是否需要松动以及植物需要的氮、磷和钾的量，进而发送指令到控制装置1；
控制装置1接收到云计算服务器11发送过来的指令后，当土壤缺水时，控制装置1控制水管流量阀7，进而控制出水量；当土壤太紧时，控制装置1控制振动装置6振动，使土壤松动；当土壤缺少氮、磷和钾时，控制装置1控制氮肥仓8、磷肥仓9和钾肥仓10，使定量的氮肥、磷肥和钾肥进入水管中，随着水管流入到每颗植物的根系部位，氮肥仓8、磷肥仓9和钾肥仓10出口处都设置有流量阀，当氮肥仓8、磷肥仓9和钾肥仓10中缺少肥料时，控制装置1会发送指令到云计算服务器11，提醒需要加入肥料。
振动装置6包括发电装置12、配电箱13和振动器14，发电装置12包括螺旋线圈15、滑道16和铁块17，发电装置12中设置有多条滑道16，每条滑道16内设置一个滑块17，发电装置12设置于树枝梢部，对于树枝细小易脆的树枝，可以将发电装置12设置于靠近主干的位置，根据情况确定发电装置12设置的数目；由于树枝梢部能够承载的重量较轻，所以发电装置12不能太重，通过设置有多条滑道16，每条滑道16中设置于一个铁块17，能够保证只要树梢摆动，带动发电装置12运动，振动装置6内的铁块17至少有一块能够在滑道16中滑动起来，切割磁感线，产生电流，比只有一个滑道16，滑道16内只有一个铁块17的效果要好。
配电箱13包括储电装置18、控制器19和逆变器20，储电装置18用于储存发电装置12产生的电能，控制器19用于接收控制装置1发送过来的信息，从而使直流电流经过逆变器20变成交流电，传输至振动器14；振动装置6采用自发电的形式用于土壤的松动，在不需要用电的时候将电能储存于储电装置18中，既可以用作振动土壤，也可以用于其它作用；
振动器14包括电磁铁21、弹簧22和磁介质23，弹簧22一端连接着电磁铁21，另一端连接着磁介质23，振动器14设置于地底，振动器14表面有一个外壳，包裹着电磁铁21、弹簧22和磁介质23，当电磁铁21通以交流电时，电磁铁21就会产生磁性，压缩弹簧22吸引磁介质23，当没有电时，弹簧22恢复原状的过程中将电磁铁21和磁介质23分开，由于外壳是包裹着电磁铁21、弹簧22和磁介质23的，所以外壳也间接性的产生形变，从而使振动器14产生振动土壤的效果，由于一个振动器14振动的范围有限，所以根据植物大小，土壤情况等确定振动器14设置的数目。
土壤湿度传感器4、土壤紧实度测量仪5和振动装置6在每颗植物根系部位放置一个或一片区域的中心部位设置一个；云计算服务器11能够存储控制装置1发送过来的信息，并能够根据历史信息预测出向氮肥仓8、磷肥仓9和钾肥仓10添加肥料的时间。
太阳能发电装置24能够为基于云计算的园林智能化治理设备提供电量。
当土壤氮磷钾检测仪2检测到土壤中氮含量为55毫克/公斤，磷含量为35毫克/公斤，钾含量为120毫克/公斤；云计算服务器11中设定的这一片土壤中氮含量为155～170毫克/公斤，磷含量为60～75毫克/公斤，钾含量为115～130毫克/公斤，氮磷钾元素在这些范围内是最适合所种植物生长的，所以，云计算服务器11发出指令，使控制装置1控制氮肥仓8和磷肥仓9分别流出肥料混合于水管中，因为土壤中氮含量严重不足，所以氮肥流入的多些，随着水管流入到植物的根系部位以及土壤中；由于钾含量满足要求，所以钾肥不需要流入到水管中，当土壤氮磷钾检测仪2检测到土壤中氮磷钾的含量满足要求时，控制装置1会发送信息到云计算服务器11，云计算服务器11首先存储信息，然后发送指令到控制装置1，继而控制装置1控制氮肥仓8和磷肥仓9，使之不再流出；当土壤紧实度测量仪5检测到植物根系的土壤紧实度为2.6g/cm3时，而云计算服务器11中设定植物根系的土壤紧实度为1.2g/cm3，此时，云计算服务器11发送指令到控制装置1，控制装置1发送指令到振动装置6，从而使振动装置6振动，直到土壤紧实度测量仪5检测到的土壤紧实度在规定的范围内为止；当土壤湿度传感器4检测到土壤湿度为11%时，而云计算服务器11中设定的土壤湿度为32%～46%，此时云计算服务器11发送指令到控制装置1，进而控制装置1发送指令到水管流量阀7，使水管出水，直到满足湿度要求为止；云计算服务器11每次接收控制装置1发送来的信息以及每次向控制装置1发出的指令都会结合GPS定位装置3所确定的位置进行存储，以及存储每一颗植物在生长过程中出现的问题，以及解决问题耗费的资源。
实施例2：
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：基于云计算的园林智能化治理设备，包括控制装置1、土壤氮磷钾检测仪2、GPS定位装置3、土壤湿度传感器4、土壤紧实度测量仪5、振动装置6、水管流量阀7、氮肥仓8、磷肥仓9、钾肥仓10、云计算服务器11和薄膜太阳能电池24；
土壤氮磷钾检测仪2能够检测出土壤中氮、磷和钾的量；GPS定位装置3能够定位出控制装置1所在的位置；土壤湿度传感器4和土壤紧实度测量仪5用于检测植物根系土壤的湿度以及紧实度；
控制装置1用于接收土壤氮磷钾检测仪2、GPS定位装置3、土壤湿度传感器4和土壤紧实度测量仪5发送过来的信息，并将信息发送到云计算服务器11；
云计算服务器11能够接收多个控制装置1发送过来的信息，云计算服务器11接收到控制装置1发送过来的信息后，结合所在地区的土壤情况以及所种植的植物种类，计算出植物所需要的水分的量、土壤是否需要松动以及植物需要的氮、磷和钾的量，进而发送指令到控制装置1；
控制装置1接收到云计算服务器11发送过来的指令后，当土壤缺水时，控制装置1控制水管流量阀7，进而控制出水量；当土壤太紧时，控制装置1控制振动装置6振动，使土壤松动；当土壤缺少氮、磷和钾时，控制装置1控制氮肥仓8、磷肥仓9和钾肥仓10，使定量的氮肥、磷肥和钾肥进入水管中，随着水管流入到每颗植物的根系部位，氮肥仓8、磷肥仓9和钾肥仓10出口处都设置有流量阀，当氮肥仓8、磷肥仓9和钾肥仓10中缺少肥料时，控制装置1会发送指令到云计算服务器11，提醒需要加入肥料。
振动装置6包括发电装置12、配电箱13和振动器14，发电装置12包括螺旋线圈15、滑道16和铁块17，发电装置12中设置有多条滑道16，每条滑道16内设置一个滑块17，发电装置12设置于树枝梢部，对于树枝细小易脆的树枝，可以将发电装置12设置于靠近主干的位置，根据情况确定发电装置12设置的数目；由于树枝梢部能够承载的重量较轻，所以发电装置12不能太重，通过设置有多条滑道16，每条滑道16中设置于一个铁块17，能够保证只要树梢摆动，带动发电装置12运动，振动装置6内的铁块17至少有一块能够在滑道16中滑动起来，切割磁感线，产生电流，比只有一个滑道16，滑道16内只有一个铁块17的效果要好。
配电箱13包括储电装置18、控制器19和逆变器20，储电装置18用于储存发电装置12产生的电能，控制器19用于接收控制装置1发送过来的信息，从而使直流电流经过逆变器20变成交流电，传输至振动器14；振动装置6采用自发电的形式用于土壤的松动，在不需要用电的时候将电能储存于储电装置18中，既可以用作振动土壤，也可以用于其它作用；
振动器14包括电磁铁21、弹簧22和磁介质23，弹簧22一端连接着电磁铁21，另一端连接着磁介质23，振动器14设置于地底，振动器14表面有一个外壳，包裹着电磁铁21、弹簧22和磁介质23，当电磁铁21通以交流电时，电磁铁21就会产生磁性，压缩弹簧22吸引磁介质23，当没有电时，弹簧22恢复原状的过程中将电磁铁21和磁介质23分开，由于外壳是包裹着电磁铁21、弹簧22和磁介质23的，所以外壳也间接性的产生形变，从而使振动器14产生振动土壤的效果，由于一个振动器14振动的范围有限，所以根据植物大小，土壤情况等确定振动器14设置的数目。
土壤湿度传感器4、土壤紧实度测量仪5和振动装置6在每颗植物根系部位放置一个或一片区域的中心部位设置一个；云计算服务器11能够存储控制装置1发送过来的信息，并能够根据历史信息预测出向氮肥仓8、磷肥仓9和钾肥仓10添加肥料的时间。
太阳能发电装置24能够为基于云计算的园林智能化治理设备提供电量。
当土壤氮磷钾检测仪2检测到土壤中氮含量为155毫克/公斤，磷含量为70毫克/公斤，钾含量为100毫克/公斤；云计算服务器11中设定的这一片土壤中氮含量为165～200毫克/公斤，磷含量为75～85毫克/公斤，钾含量为130～145毫克/公斤，氮磷钾元素在这些范围内是最适合所种植物生长的，所以，云计算服务器11发出指令，使控制装置1控制氮肥仓8、磷肥仓9和钾肥仓10分别流出肥料混合于水管中，因为土壤中钾含量较不足，所以钾肥流入的多些，随着水管流入到植物的根系部位以及土壤中；当土壤氮磷钾检测仪2检测到土壤中磷的含量先满足要求时，控制装置1会发送信息到云计算服务器11，云计算服务器11首先存储信息，然后发送指令到控制装置1，继而控制装置1先控制磷肥仓9，使之不再流出；当土壤紧实度测量仪5检测到植物根系的土壤紧实度为3.9g/cm3时，而云计算服务器11中设定植物根系的土壤紧实度为1.4g/cm3，此时，云计算服务器11发送指令到控制装置1，控制装置1发送指令到振动装置6，从而使振动装置6振动，直到土壤紧实度测量仪5检测到的土壤紧实度在规定的范围内为止；当土壤湿度传感器4检测到土壤湿度为16%时，而云计算服务器11中设定的土壤湿度为35%～65%，此时云计算服务器11发送指令到控制装置1，进而控制装置1发送指令到水管流量阀7，使水管出水，直到满足湿度要求为止；云计算服务器11每次接收控制装置1发送来的信息以及每次向控制装置1发出的指令都会结合GPS定位装置3所确定的位置进行存储，以及存储每一颗植物在生长过程中出现的问题，以及解决问题耗费的资源。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.基于云计算的园林智能化治理设备，其特征在于：包括控制装置（1）、土壤氮磷钾检测仪（2）、GPS定位装置（3）、土壤湿度传感器（4）、土壤紧实度测量仪（5）、振动装置（6）、水管流量阀（7）、氮肥仓（8）、磷肥仓（9）、钾肥仓（10）、云计算服务器（11）和薄膜太阳能电池（24）；
所述的土壤氮磷钾检测仪（2）能够检测出土壤中氮、磷和钾的量；所述的GPS定位装置（3）能够定位出控制装置（1）所在的位置；所述的土壤湿度传感器（4）和土壤紧实度测量仪（5）用于检测植物根系土壤的湿度以及紧实度；
所述的控制装置（1）用于接收土壤氮磷钾检测仪（2）、GPS定位装置（3）、土壤湿度传感器（4）和土壤紧实度测量仪（5）发送过来的信息，并将信息发送到云计算服务器（11）；
所述的云计算服务器（11）能够接收多个控制装置（1）发送过来的信息，所述的云计算服务器（11）接收到控制装置（1）发送过来的信息后，结合所在地区的土壤情况以及所种植的植物种类，计算出植物所需要的水分的量、土壤是否需要松动以及植物需要的氮、磷和钾的量，进而发送指令到控制装置（1）；
所述的控制装置（1）接收到云计算服务器（11）发送过来的指令后，当土壤缺水时，控制装置（1）控制水管流量阀（7），进而控制出水量；当土壤太紧时，控制装置（1）控制振动装置（6）振动，使土壤松动；当土壤缺少氮、磷和钾时，控制装置（1）控制氮肥仓（8）、磷肥仓（9）和钾肥仓（10），使定量的氮肥、磷肥和钾肥进入水管中，随着水管流入到每颗植物的根系部位，所述的氮肥仓（8）、磷肥仓（9）和钾肥仓（10）出口处都设置有流量阀，当氮肥仓（8）、磷肥仓（9）和钾肥仓（10）中缺少肥料时，控制装置（1）会发送指令到云计算服务器（11），提醒需要加入肥料；
所述的振动装置（6）包括发电装置（12）、配电箱（13）和振动器（14），所述的发电装置（12）包括螺旋线圈（15）、滑道（16）和铁块（17），所述的发电装置（12）中设置有多条滑道（16），每条滑道（16）内设置一个滑块（17），所述的发电装置（12）设置于树枝梢部；所述的配电箱（13）包括储电装置（18）、控制器（19）和逆变器（20），所述的控制器（19）用于接收控制装置（1）发送过来的信息，从而使电流经过逆变器（20）变成交流电，传输至振动器（14）；所述的振动器（14）包括电磁铁（21）、弹簧（22）和磁介质（23），所述的振动器（14）设置于地底；
所述的薄膜太阳能电池（24）能够为所述的基于云计算的园林智能化治理设备提供电量。
2.根据权利要求1所述的基于云计算的园林智能化治理设备，其特征在于：所述的土壤湿度传感器（4）、土壤紧实度测量仪（5）和振动装置（6）在每颗植物根系部位放置一个或一片区域的中心部位设置一个。
3.根据权利要求1所述的基于云计算的园林智能化治理设备，其特征在于：所述的云计算服务器（11）能够存储控制装置（1）发送过来的信息，并能够根据历史信息预测出向氮肥仓（8）、磷肥仓（9）和钾肥仓（10）添加肥料的时间。
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