CN112671857A - 基于地理数据和物联网技术的智慧园林管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于地理数据和物联网技术的智慧园林管理系统，简称“智慧园林”，所述“智慧园林”设有以下模块，感知模块，智慧化采集园区各类数据；云基础设施模块，为构建数据库以及系统的应用提供基础运行环境支撑；大数据模块，整合园林各项数据形成生态园林时空大数据库；平台模块，提供空间可视化服务、业务服务、数据共享交换服务以及用户安全认证服务；应用模块，提供园林绿化辅助管理、园区人群流量监测以及园林绿化公众信息服务；用户模块，通过将各类功能在用户客户端进行封装，并根据用户使用的终端分布形成PC端和移动端两套用户使用的界面；实现了园林数据信息化、管理智慧化、监管自动化，满足城区快速形成和发展。

Description

基于地理数据和物联网技术的智慧园林管理系统

技术领域

本发明属于园林管理技术领域，尤其涉及基于地理数据和物联网技术的智慧园林管理系统。

背景技术

园林绿化作为城市的重要组成部分，是重要的自然环境生态资源，影响区域社会、生态、经济协调发展的生态基础设施，其分布与数量是衡量自然生态环境宜居程度的基本指标，是规划人员进行城市发展战略分析、编制规划的重要内容，也是管理人员制订城市发展政策时的重要依据；园林绿化关系每个人切身利益，是我们工作生活中体验自然、贴近自然的主要场所，也是教育、娱乐和社会活动的重要公共空间。随着城市绿化种类、数量和密度不断增加，城市园林体系越来越庞大、复杂性也越来越强，同时大量城市绿化新建和改造工程的实施也增加了管理服务的难度；但园林管理服务平台还是采用人工管理方式，管理手段落后且信息化程度低，同时绿地养护缺乏有效的外部监督，各类园林信息资料以及相关工程资料存在情况不清、资料不全、精度不准、无法科学利用、缺乏有效共享等问题；且园林信息的管理还面临着数据现势性、管理动态性、应用广泛性、内容详细性等方面的困难，无法满足城区快速形成和发展的现状。因此，研发能为园林绿化数据信息化、管理智慧化、监管自动化提供支持的基于地理数据和物联网技术的智慧园林管理系统成为了急需解决的技术问题。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供了基于地理数据和物联网技术的智慧园林管理系统。

本发明的技术方案，基于地理数据和物联网技术的智慧园林管理系统，简称“智慧园林”，所述“智慧园林”设有以下模块，感知模块，通过集成包括各类视频监控、传感器设备以及智能控制设备，智慧化采集园区各类数据；云基础设施模块，通过基于云平台技术和电子政务云资源，为构建数据库以及系统的应用提供基础运行环境支撑；大数据模块，通过明确数据库结构、数据之间的逻辑关系以及数据传输存储机制，整合园林各项数据形成生态园林时空大数据库；平台模块，提供系统运行的基础功能支撑，包括空间可视化服务、业务服务、数据共享交换服务以及用户安全认证服务；应用模块，对应管理、监管、服务三大系统建设类型，提供园林绿化辅助管理、园区人群流量监测以及园林绿化公众信息服务；用户模块，通过将各类功能在用户客户端进行封装，并根据用户使用的终端分布形成PC端和移动端两套用户使用的界面。

采用上述方法后，通过感知模块进行各类前端数据的智慧化采集，为上层应用提供数据支撑，通过云基础设施模块构建统一的云服务体系，通过大数据模块整合园林各项数据为上层平台提供数据基础，通过平台模块将“智慧园林”集合数据库与应用，为游客提供平台服务，通过应用模块作为系统运行的骨架，完善系统建设，通过用户模块使游客可在多终端上同步处理相同的业务；实现了园林数据信息化、管理智慧化、监管自动化，满足城区快速形成和发展。

作为本发明的进一步改进，所述“智慧园林”还设有位于园区的闸机通道、若干智能路灯以及系统服务器；所述系统服务器通过信号传输将闸机通道以及引导路灯与系统相连；园区的出入口均设有闸机通道，所述闸机通道包括分别设置在通道两侧的入园闸机以及出园闸机，通过入园闸机以及出园闸机记录游客出入园区数据，并经由系统服务器发送至系统的用户安全认证服务与园区人群流量监测；所述智能路灯设有传感器组、电子屏以及监控摄像头，该传感器组设置在路灯主体的底座部分上，所述电子屏以及监控摄像头分别设置在路灯主体上高度合适的位置，该电子屏以及监控摄像头均正对园区道路。

采用上述方法后，通过闸机通道对游客出入园区情况进行记录并发送至系统，避免园区人流量过大，人群拥挤造成危害；同时便于对游客出入园进行验证；通过智能路灯为园区内的游客提供服务，监控摄像头用于防止园区发生险情，电子屏访问系统平台为游客了解园区信息提供便利，传感器组通过实时监测园区绿化情况为园区管理提供数据辅助。

作为本发明的进一步改进，所述入园闸机设有出票装置，所述入园闸机设有收票装置，该入园闸机与入园闸机均设有用于访问系统的二维码以及连接系统的二维码识别窗口；所述园区人群流量监测包括，游客入园时通过出票装置获取游园票或移动端访问系统获取入园二维码并在二维码识别窗口进行识别，从入园闸机处进入园区；游客出园时通过收票装置回收游园票或移动端访问系统获取出园二维码并在二维码识别窗口进行识别，从出园闸机处离开园区；该园区人群流量监测设有园区人流峰值，并在闸机通道展示当前剩余入园名额。

采用上述方法后，通过游园票以及出入院二维码，配合闸机通道实现一人一票或一人一码，能保证当前园区内人流量大小的准确性；通过设置园区人流峰值并展示当前剩余入园名额，能在园区访问人数较多时帮助游客合理安排游园计划，避免出现游客花费大量时间排队却无法进入园区的情况发生；通过设置用于访问系统的二维码，游客在入园的同时能连接系统获取园区服务，为游客提供了便利。

作为本发明的进一步改进，所述入园二维码与出园二维码均包含与游客对应验证信息；所述游园票为纸质磁卡游园票，该游园票均设有磁条，所述磁条的磁道上记录有不重复的验证信息。

采用上述方法后，通过二维码以及游园票上的验证信息，能准确地验证游客是否进入或离开当前园区，既避免出现同一二维码多次入园的情况，又防止游客错将其他票放入闸机，影响人流量统计的准确性。

作为本发明的进一步改进，所述传感器组包括位于土壤中检测湿度、温度、土壤含水量的传感器设备以及用于温控、水控、红外感应的智能设备。

采用上述方法后，通过传感器设备检测园区土壤数据以及智能设备检测其他绿化数据，能为园区绿化决策提供支持，辅助园区绿化管理。

作为本发明的进一步改进，所述智能路灯包括灯柱、照明灯以及指示牌，所述照明灯固定设置在灯柱顶端，所述灯柱的柱身连接电子屏与监测摄像头；所述指示牌设有与灯柱相适应的固定环，该固定环套设于灯柱外；所述灯柱设有与固定环相适应的支撑板以及位于固定环上的电动转轮，该电动转轮与固定环之间过盈摩擦；所述灯柱还设有驱动电机以及竖直方向的螺纹杆与导杆，所述电子屏的背面设有升降座，该升降座设有分别适应螺纹杆与导杆的连接孔；所述螺纹杆与导杆穿过连接孔连接升降座，所述驱动电机连接螺纹杆进行配合联动，该驱动电机设有升降按钮。

采用上述方法后，通过将智能路灯设置在园区各处，指示牌能根据园区实际需求，启动电动转轮，驱动指示牌转向至不同方向，引导游客前往其他区域，通过通过指示牌引导游客，形成有效地游客园区引导，帮助游客游览全区；通过升降按钮调节驱动电机转动方向，实现螺纹杆的双向转动，由升降座配合螺纹杆与导杆，实现电子屏的竖直升降；由于能调节电子屏高度，自由适应成年人与儿童的身高，方便不同人群查看电子屏。

作为本发明的进一步改进，所述灯柱设有加压喷头以及输水管；所述加压喷头竖直高度大于人体高度，该加压喷头的进水口固定连接输水管；所述电子屏顶面设有挡水板，所述挡水板从电子屏的顶面边缘伸出，该挡水板设有疏水纹；所述照明灯设有太阳能板、蓄电池以及电压传感器；所述太阳能板固定设置在照明灯上方，所述蓄电池连接照明灯与太阳能板，所述电压传感器位于太阳能板与蓄电池的连接处，该电压传感器信号连接照明灯。

采用上述方法后，通过输水管向加压喷头提供水源，由加压喷头喷出水雾，可以避免炎热天气下，人群拥挤产生的中暑等危害，保护了游客的身体健康；挡水板能阻挡雨水或加压喷头产生的水雾进入电子屏，造成电子屏损坏；通过疏水纹能有效地使雨水快速流走，避免雨水结成水珠，从挡水板的边缘沿底面流向电子屏；当光照充足时，太阳能板向蓄电池输送电能，当光照不足时，电压传感器检测到太阳能板的电压不足，控制照明灯开启；太阳能板不仅能节约能量，还能配合电压传感器实现照明灯自动开启。

作为本发明的进一步改进，所述空间可视化服务通过GIS技术在园区二维地图上对应显示园区三维实景地图，并通过电子屏进行展示；所述业务服务包括园区导航，该园区导航步骤包括，1)游客通过电子屏获取园区地图信息，2)游客选择目标地点，3)通过二维地图显示推荐路线，4)将二维地图通过小窗口显示，5)沿推荐路线循环展示园区实景图像。

采用上述方法后，提供二维地图与园区三维实景地图结合，建立以实景影像为特色数据的数字园区服务，进一步推进游客了解园区的相关信息；通过园区导航在二维地图地图上显示路线，帮助游客到达目的地；通过沿推荐路线展示园区实景图像，帮助游客了解沿途景象，避免游客找错道路。

作为本发明的进一步改进，所述数据共享交换服务包括通过各个智能路灯的监测摄像头拍摄实时影像发送至系统，经过图像识别获取当前区域人流密度，并在电子屏展示二维地图中的园区道路上进行标识，所述人流密度标识包括通过安全色对应不同人流密度。

采用上述方法后，通过将区域人流密度在二维地图上展示，能帮助游客规划游园路线，避免游客同时涌向同一区域，造成园区拥堵，影响游客游园体验。

作为本发明的进一步改进，所述空间可视化服务、园区导航以及人流密度标识均可通过游客的移动端访问系统进行操作并获取相关数据。

采用上述方法后，通过移动端访问系统上的空间可视化服务、园区导航以及人流密度标识，使得游客不必受到智能路灯的限制，能随时访问系统并获取相关数据，提高了游客游园的自由度。

附图说明

图1所示为智能路灯左前方示意图。

图2所示为智能路灯左后方示意图。

图3所示为智能路灯右侧示意图。

1-灯柱，2-照明灯，3-指示牌，4-电子屏，5-监测摄像头，6-固定环，7-支撑板，8-电动转轮，9-加压喷头，10-输水管，11-挡水板，12-疏水纹，13-驱动电机，14-螺纹杆，15-导杆，16-升降座，17-连接孔，18-升降按钮，19-太阳能板，20-蓄电池，21-电压传感器。

根据图1-3所示，基于地理数据和物联网技术的智慧园林管理系统，简称“智慧园林”，所述“智慧园林”设有以下模块，感知模块，通过集成包括各类视频监控、传感器设备以及智能控制设备，智慧化采集园区各类数据；云基础设施模块，通过基于云平台技术和电子政务云资源，为构建数据库以及系统的应用提供基础运行环境支撑；大数据模块，通过明确数据库结构、数据之间的逻辑关系以及数据传输存储机制，整合园林各项数据形成生态园林时空大数据库；平台模块，提供系统运行的基础功能支撑，包括空间可视化服务、业务服务、数据共享交换服务以及用户安全认证服务；应用模块，对应管理、监管、服务三大系统建设类型，提供园林绿化辅助管理、园区人群流量监测以及园林绿化公众信息服务；用户模块，通过将各类功能在用户客户端进行封装，并根据用户使用的终端分布形成PC端和移动端两套用户使用的界面。

通过感知模块进行各类前端数据的智慧化采集，为上层应用提供数据支撑，通过云基础设施模块构建统一的云服务体系，通过大数据模块整合园林各项数据为上层平台提供数据基础，通过平台模块将“智慧园林”集合数据库与应用，为游客提供平台服务，通过应用模块作为系统运行的骨架，完善系统建设，通过用户模块使游客可在多终端上同步处理相同的业务；实现了园林数据信息化、管理智慧化、监管自动化，满足城区快速形成和发展。

所述“智慧园林”还设有位于园区的闸机通道、若干智能路灯以及系统服务器；所述系统服务器通过信号传输将闸机通道以及引导路灯与系统相连；园区的出入口均设有闸机通道，所述闸机通道包括分别设置在通道两侧的入园闸机以及出园闸机，通过入园闸机以及出园闸机记录游客出入园区数据，并经由系统服务器发送至系统的用户安全认证服务与园区人群流量监测；所述智能路灯设有传感器组、电子屏4以及监控摄像头5，该传感器组设置在路灯主体的底座部分上，所述电子屏4以及监控摄像头5分别设置在路灯主体上高度合适的位置，该电子屏4以及监控摄像头5均正对园区道路。

通过闸机通道对游客出入园区情况进行记录并发送至系统，避免园区人流量过大，人群拥挤造成危害；同时便于对游客出入园进行验证；通过智能路灯为园区内的游客提供服务，监控摄像头用于防止园区发生险情，电子屏访问系统平台为游客了解园区信息提供便利，传感器组通过实时监测园区绿化情况为园区管理提供数据辅助。

所述入园闸机设有出票装置，所述入园闸机设有收票装置，该入园闸机与入园闸机均设有用于访问系统的二维码以及连接系统的二维码识别窗口；所述园区人群流量监测包括，游客入园时通过出票装置获取游园票或移动端访问系统获取入园二维码并在二维码识别窗口进行识别，从入园闸机处进入园区；游客出园时通过收票装置回收游园票或移动端访问系统获取出园二维码并在二维码识别窗口进行识别，从出园闸机处离开园区；该园区人群流量监测设有园区人流峰值，并在闸机通道展示当前剩余入园名额。

通过游园票以及出入院二维码，配合闸机通道实现一人一票或一人一码，能保证当前园区内人流量大小的准确性；通过设置园区人流峰值并展示当前剩余入园名额，能在园区访问人数较多时帮助游客合理安排游园计划，避免出现游客花费大量时间排队却无法进入园区的情况发生；通过设置用于访问系统的二维码，游客在入园的同时能连接系统获取园区服务，为游客提供了便利。

所述入园二维码与出园二维码均包含与游客对应验证信息；所述游园票为纸质磁卡游园票，该游园票均设有磁条，所述磁条的磁道上记录有不重复的验证信息。

通过二维码以及游园票上的验证信息，能准确地验证游客是否进入或离开当前园区，既避免出现同一二维码多次入园的情况，又防止游客错将其他票放入闸机，影响人流量统计的准确性。

所述传感器组包括位于土壤中检测湿度、温度、土壤含水量的传感器设备以及用于温控、水控、红外感应的智能设备。

通过传感器设备检测园区土壤数据以及智能设备检测其他绿化数据，能为园区绿化决策提供支持，辅助园区绿化管理。

所述智能路灯包括灯柱1、照明灯2以及指示牌3；所述照明灯2固定设置在灯柱1顶端，所述灯柱1的柱身连接电子屏4与监测摄像头5；所述指示牌3设有与灯柱1相适应的固定环6，该固定环6套设于灯柱1外；所述灯柱1设有与固定环6相适应的支撑板7以及位于固定环6上的电动转轮8，该电动转轮8与固定环6之间过盈摩擦；所述灯柱1设有驱动电机13以及竖直方向的螺纹杆14与导杆15，所述电子屏4的背面设有升降座16，该升降座16设有分别适应螺纹杆14与导杆15的连接孔17；所述螺纹杆14与导杆15穿过连接孔17连接升降座16，所述驱动电机13连接螺纹杆14进行配合联动，该驱动电机14设有升降按钮18。

通过将智能路灯设置在园区各处，指示牌3能根据园区实际需求，启动电动转轮13，驱动指示牌3转向至不同方向，引导游客前往其他区域，通过通过指示牌3引导游客，形成有效地游客园区引导，帮助游客游览全区；通过升降按钮18调节驱动电机14转动方向，实现螺纹杆14的双向转动，由升降座16配合螺纹杆14与导杆15，实现电子屏4的竖直升降；由于能调节电子屏4高度，自由适应成年人与儿童的身高，方便不同人群查看电子屏4。

所述灯柱设有加压喷头9以及输水管10；所述加压喷头9竖直高度大于人体高度，该加压喷头9的进水口固定连接输水管10；所述电子屏4顶面设有挡水板11，所述挡水板11从电子屏4的顶面边缘伸出，该挡水板11设有疏水纹12；所述照明灯2设有太阳能板19、蓄电池20以及电压传感器21；所述太阳能板19固定设置在照明灯2上方，所述蓄电池20连接照明灯2与太阳能板19，所述电压传感器21位于太阳能板19与蓄电池20的连接处，该电压传感器21信号连接照明灯2。

通过输水管10向加压喷头9提供水源，由加压喷头9喷出水雾，可以避免炎热天气下，人群拥挤产生的中暑等危害，保护了游客的身体健康；挡水板11能阻挡雨水或加压喷头9产生的水雾进入电子屏4，造成电子屏4损坏；通过疏水纹12能有效地使雨水快速流走，避免雨水结成水珠，从挡水板11的边缘沿底面流向电子屏；当光照充足时，太阳能板19向蓄电池20输送电能，当光照不足时，电压传感器21检测到太阳能板19的电压不足，控制照明灯2开启；太阳能板19不仅能节约能量，还能配合电压传感器21实现照明灯2自动开启。

所述空间可视化服务通过GIS技术在园区二维地图上对应显示园区三维实景地图，并通过电子屏进行展示；所述业务服务包括园区导航，该园区导航步骤包括，1)游客通过电子屏获取园区地图信息，2)游客选择目标地点，3)通过二维地图显示推荐路线，4)将二维地图通过小窗口显示，5)沿推荐路线循环展示园区实景图像。

提供二维地图与园区三维实景地图结合，建立以实景影像为特色数据的数字园区服务，进一步推进游客了解园区的相关信息；通过园区导航在二维地图地图上显示路线，帮助游客到达目的地；通过沿推荐路线展示园区实景图像，帮助游客了解沿途景象，避免游客找错道路。

所述数据共享交换服务包括通过各个智能路灯的监测摄像头拍摄实时影像发送至系统，经过图像识别获取当前区域人流密度，并在电子屏展示二维地图中的园区道路上进行标识，所述人流密度标识包括通过安全色对应不同人流密度。

通过将区域人流密度在二维地图上展示，能帮助游客规划游园路线，避免游客同时涌向同一区域，造成园区拥堵，影响游客游园体验。

所述空间可视化服务、园区导航以及人流密度标识均可通过游客的移动端访问系统进行操作并获取相关数据。

通过移动端访问系统上的空间可视化服务、园区导航以及人流密度标识，使得游客不必受到智能路灯的限制，能随时访问系统并获取相关数据，提高了游客游园的自由度。

Claims (10)

1.基于地理数据和物联网技术的智慧园林管理系统，简称“智慧园林”，其特征在于：所述“智慧园林”设有以下模块，感知模块，通过集成包括各类视频监控、传感器设备以及智能控制设备，智慧化采集园区各类数据；云基础设施模块，通过基于云平台技术和电子政务云资源，为构建数据库以及系统的应用提供基础运行环境支撑；大数据模块，通过明确数据库结构、数据之间的逻辑关系以及数据传输存储机制，整合园林各项数据形成生态园林时空大数据库；平台模块，提供系统运行的基础功能支撑，包括空间可视化服务、业务服务、数据共享交换服务以及用户安全认证服务；应用模块，对应管理、监管、服务三大系统建设类型，提供园林绿化辅助管理、园区人群流量监测以及园林绿化公众信息服务；用户模块，通过将各类功能在用户客户端进行封装，并根据用户使用的终端分布形成PC端和移动端两套用户使用的界面。

2.根据权利要求1所述基于地理数据和物联网技术的智慧园林管理系统，其特征在于：所述“智慧园林”还设有位于园区的闸机通道、若干智能路灯以及系统服务器；所述系统服务器通过信号传输将闸机通道以及引导路灯与系统相连；园区的出入口均设有闸机通道，所述闸机通道包括分别设置在通道两侧的入园闸机以及出园闸机，通过入园闸机以及出园闸机记录游客出入园区数据，并经由系统服务器发送至系统的用户安全认证服务与园区人群流量监测；所述智能路灯设有传感器组、电子屏以及监控摄像头，该传感器组设置在路灯主体的底座部分上，所述电子屏以及监控摄像头分别设置在路灯主体上高度合适的位置，该电子屏以及监控摄像头均正对园区道路。

3.根据权利要求2所述基于地理数据和物联网技术的智慧园林管理系统，其特征在于：所述入园闸机设有出票装置，所述入园闸机设有收票装置，该入园闸机与入园闸机均设有用于访问系统的二维码以及连接系统的二维码识别窗口；所述园区人群流量监测包括，游客入园时通过出票装置获取游园票或移动端访问系统获取入园二维码并在二维码识别窗口进行识别，从入园闸机处进入园区；游客出园时通过收票装置回收游园票或移动端访问系统获取出园二维码并在二维码识别窗口进行识别，从出园闸机处离开园区；该园区人群流量监测设有园区人流峰值，并在闸机通道展示当前剩余入园名额。

4.根据权利要求3所述基于地理数据和物联网技术的智慧园林管理系统，其特征在于：所述入园二维码与出园二维码均包含与游客对应验证信息；所述游园票为纸质磁卡游园票，该游园票均设有磁条，所述磁条的磁道上记录有不重复的验证信息。

5.根据权利要求2所述基于地理数据和物联网技术的智慧园林管理系统，其特征在于：所述传感器组包括位于土壤中检测湿度、温度、土壤含水量的传感器设备以及用于温控、水控、红外感应的智能设备。

6.根据权利要求2所述基于地理数据和物联网技术的智慧园林管理系统，其特征在于：所述智能路灯包括灯柱、照明灯以及指示牌，所述照明灯固定设置在灯柱顶端，所述灯柱的柱身连接电子屏与监测摄像头；所述指示牌设有与灯柱相适应的固定环，该固定环套设于灯柱外；所述灯柱设有与固定环相适应的支撑板以及位于固定环上的电动转轮，该电动转轮与固定环之间过盈摩擦；所述灯柱还设有驱动电机以及竖直方向的螺纹杆与导杆，所述电子屏的背面设有升降座，该升降座设有分别适应螺纹杆与导杆的连接孔；所述螺纹杆与导杆穿过连接孔连接升降座，所述驱动电机连接螺纹杆进行配合联动，该驱动电机设有升降按钮。

7.根据权利要求6所述基于地理数据和物联网技术的智慧园林管理系统，其特征在于：所述灯柱设有加压喷头以及输水管；所述加压喷头竖直高度大于人体高度，该加压喷头的进水口固定连接输水管；所述电子屏顶面设有挡水板，所述挡水板从电子屏的顶面边缘伸出，该挡水板设有疏水纹；所述照明灯设有太阳能板、蓄电池以及电压传感器；所述太阳能板固定设置在照明灯上方，所述蓄电池连接照明灯与太阳能板，所述电压传感器位于太阳能板与蓄电池的连接处，该电压传感器信号连接照明灯。

8.根据权利要求6所述基于GIS和物联网技术的智慧园林管理系统，其特征在于：所述空间可视化服务通过GIS技术在园区二维地图上对应显示园区三维实景地图，并通过电子屏进行展示；所述业务服务包括园区导航，该园区导航步骤包括，1)游客通过电子屏获取园区地图信息，2)游客选择目标地点，3)通过二维地图显示推荐路线，4)将二维地图通过小窗口显示，5)沿推荐路线循环展示园区实景图像。

9.根据权利要求8所述基于地理数据和物联网技术的智慧园林管理系统，其特征在于：所述数据共享交换服务包括通过各个智能路灯的监测摄像头拍摄实时影像发送至系统，经过图像识别获取当前区域人流密度，并在电子屏展示二维地图中的园区道路上进行标识，所述人流密度标识包括通过安全色对应不同人流密度。

10.根据权利要求9所述基于地理数据和物联网技术的智慧园林管理系统，其特征在于：所述空间可视化服务、园区导航以及人流密度标识均可通过游客的移动端访问系统进行操作并获取相关数据。

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