CN202870886U - 一种城市绿化物联网管理系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种城市绿化物联网管理系统，由终端数据采集节点、终端控制节点、无线网关、综合数据处理服务器组成；所述终端数据采集节点和终端控制节点设置在城市各种绿化灌溉系统中，均具有无线通讯模块，所述无线通讯模块与无线网关通信连接；所述无线网关再依次通过无线通信网络、INTERNET网络连接到综合数据处理服务器。本实用新型的这种城市绿化物联网管理系统具有很强的扩展性，能够对城市绿化实时进行监测，并能够根据监测情况及时进行灌、施肥等养护工作，从而使得城市绿化管理的效率大大提高，并具有节省城市绿化管理人力物力的优点。

Description

一种城市绿化物联网管理系统
技术领域
本实用新型涉及一种绿化管理系统，尤其涉及城市绿化管理系统。
背景技术
城市绿化的管理目前主要依靠人工，费时费力，并且人工管理难免存在反应不及时，容易出现失误，导致植被死亡。有的城市绿化管理纯粹更是靠天吃饭。
现有灌溉系统中的通信技术大多采用无线电，以农业中的智能灌溉系统为例，控制设备向田地中的灌溉节点发送指令是以广播的形式，灌溉节点的分布必须在控制设备的广播通信范围内，这决定了其控制范围具有局限性，如果灌溉范围过大，需添加新的系统，这严重制约了其可扩展性。
实用新型内容
为此，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种城市绿化物联网管理系统，该管理系统具有很强的扩展性，实现了城市绿化植被的实时监控与自动养护，能够节省城市绿化管理的人力物力，实现更加高效的管理。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：
一种城市绿化物联网管理系统，其特征在于：由终端数据采集节点、终端控制节点、无线网关、综合数据处理服务器组成；
所述终端数据采集节点和终端控制节点设置在城市各种绿化灌溉系统中，均具有无线通讯模块，所述无线通讯模块与无线网关通信连接；所述无线网关再依次通过无线通信网络、INTERNET网络连接到综合数据处理服务器。
所述无线通信网络还直接连接到用户手机控制终端。
所述INTERNET网络还直接连接到用户PC机控制终端。
所述城市绿化灌溉系统包括高架路绿化灌溉系统，广场、主干道绿化灌溉系统和屋顶绿化灌溉系统。
所述无线通讯模块为zigbee通讯模块或wifi通讯模块或者二者的结合。
所述无线通信网络为GPRS网络或wifi网络。
所述终端数据采集节点包括土壤传感器、AD转换模块、可编程控制器、无线通讯模块以及电源转换模块构成，所述土壤传感器连接AD转换模块，所述AD转换电源转换模块、无线通讯模块、电源转换模块均连接可编程控制器。
所述终端控制节点由继电器、可编程控制器、无线通讯模块、肥料阀门驱动电机以及电源转换模块构成，所述各种绿化灌溉系统中的肥料电动阀门和水泵均连接到继电器，所述无线通讯模块、继电器、电源转换模块均连接可编程控制器。
采用上述技术方案，本实用新型的城市绿化物联网管理系统具有很强的扩展性，能够对城市绿化实时进行监测，并能够根据监测情况及时进行灌溉、施肥等养护工作，从而使得城市绿化管理的效率大大提高，并具有节省城市绿化管理人力物力的优点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明：
图1为本实用新型的系统结构示意图；
图2为终端数据采集节点结构示意图；
图3为终端控制节点结构示意图；
图4为无线网关结构示意图。
具体实施方式
如图1结合图2、图3所示，本实用新型的城市绿化物联网管理系统，包括终端数据采集节点100、终端控制节点200、无线网关300、综合数据处理服务器400、用户手机控制终端501、用户PC机控制终端502。
其中，终端数据采集节点100和终端控制节点200均在城市各种绿化灌溉系统中，这些灌溉系统包括高架路绿化灌溉系统001,广场、主干道灌溉系统002,屋顶绿化灌溉系统003。终端数据采集节点100和终端控制节点200均具有无线通讯模块601。无线通讯模块601为zigbee通讯模块或wifi通讯模块或者二者的结合。
在图1中，无线通讯模块601与无线网关300通信连接，无线网关300再依次通过无线通信网络，如GPRS网络或wifi网络连接到INTERNET网络。INTERNET网络经防火墙401连接到终端数据处理服务器400。另外，GPRS网络还直接连接用户手机控制终端501，INTERNET网络直接连接用户PC机控制终端。
如图2所示，终端数据采集节点100包括土壤传感器101、AD转换模块102、可编程控制器602、无线通讯模块601以及电源转换模块603构成，其中土壤传感器101连接AD转换模块102，而AD转换电源转换模块102、无线通讯模块601、电源转换模块603均连接可编程控制器602。
该终端数据采集节点100中土壤传感器101用于采集土壤的湿度、养分数据，由于采集的数据是模拟数据，因此通过AD转换模块102将模拟数据转换成数字数据传输给可编程控制器602，在通过无线通讯模块601将数据传输出去。电源转换模块603从市电或者太阳能供电模块获得保证终端数据采集节点工作的电能。
如图3所示，终端控制节点200包括继电器201、可编程控制器602、无线通讯模块601以及电源转换模块603。其中，各种绿化灌溉系统中的肥料电动阀门011和水泵012均连接到继电器201，所述无线通讯模块601、继电器201、电源转换模块603均连接可编程控制器602。
在该终端控制节点200中，无线通讯模块601接受指定传达给可编程控制器602。在土壤养分不够的情况下、通过继电器201开启肥料电动阀门011，使得从肥料箱中向蓄水池700内添加肥料，而在土壤水分缺少的情况下，通过继电器202启动水泵201向绿化植被喷淋或灌溉。电源转换模块603从市电或者太阳能供电模块获得保证终端控制节点工作的电能。
在上述终端数据采集节点100和终端控制节点200中，可编程控制器602、无线通讯模块601以及电源转换模块603可以共用同一个模块。
以上就是本实用新型的城市绿化物联网管理系统，其工作方式如下：
终端数据采集节点100采集绿化植被土壤的湿度、土壤的酸碱度、土壤的氨氮含量等信息，按制定的协议组成数据帧，通过zigbee或wifi通讯模块传输数据帧至无线网关，网关节点初始化一个网络，并把接受的数据帧转换为tcp/ip协议格式，通过gprs模块或者rj45网口模块接入internet网络传输至终端数据处理服务器400，服务器上软件平台对数据帧进行分析处理，然后根据工作模式设置分别执行执行以下方案：
（1）自动模式：服务器软件平台通过internet网络回传指令帧至对应无线网关，无线网关通过帧解析传递帧数据至对应终端控制节点，终端控制节点解析指令执行相印操作（灌溉，施肥等），并把相应数据与操作结果通过internet网络或者gprs网络传递至用户手机或者pc机终端进行显示。
（2）手动模式：把相应数据通过internet网络或者gprs网络传递至用户手机或者pc机终端进行显示。用户在显示终端设定指令以帧形式通过internet网络或者gprs网络回传至服务器，服务器软件平台通过internet网络传输指令帧至对应无线网关，无线网关通过帧解析传递帧数据至对应终端控制节点，终端控制节点解析指令执行相印操作（灌溉，施肥等）。
如图4所示，无线网关的通信功能分为两部分：（1）zigbee通讯模块和wifi通讯模块相结合，初始化一个zigbee或者wifi网络，使终端数据采集与控制节点有网络可以加入。（2）ARM9嵌入式处理器对节点传递上来的数据帧行解析并使用64位密匙加密，然后使用gprs模块或者rj45网口模块与internet对接，以tcp/ip协议发送数据帧至服务器。
本城市绿化物联网管理系统中，终端数据处理服务器400建于网络防火墙内部，开放特定网络端口用于接收数据，通过密匙对数据进行验证后在进行处理。
通过上述详细描述，可以看出，本实用新型的城市绿化物联网管理系统具有如下优点：
1、扩展性强。zigbee技术与wifi技术的组网特性使新的节点可以方便的加入系统，适用与不同的形式的高架路道路与城市绿化设施。
2、实现了多种zigbee、wifi、gprs三种通信技术的融合，使系统的在有gprs信号与internet网络的环境下都可以使用。
3、实现了城市绿化植被的实时监控与自动养护，能够节省城市绿化管理的人力物力，使得城市绿湖管理更加高效。
但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims (8)

1.一种城市绿化物联网管理系统，其特征在于：由终端数据采集节点、终端控制节点、无线网关、综合数据处理服务器组成；
所述终端数据采集节点和终端控制节点设置在城市各种绿化灌溉系统中，均具有无线通讯模块，所述无线通讯模块与无线网关通信连接；所述无线网关再依次通过无线通信网络、INTERNET网络连接到综合数据处理服务器。
2.根据权利要求1所述的城市绿化物联网管理系统，其特征在于：所述无线通信网络还直接连接到用户手机控制终端。
3.根据权利要求1或2所述的城市绿化物联网管理系统，其特征在于：所述INTERNET网络还连接到用户PC机控制终端。
4.根据权利要求1所述的城市绿化物联网管理系统，其特征在于：所述城市绿化灌溉系统包括高架路绿化灌溉系统，广场、主干道绿化灌溉系统，屋顶绿化灌溉系统。
5.根据权利要求1所述的城市绿化物联网管理系统，其特征在于：所述无线通讯模块为zigbee通讯模块或wifi通讯模块或者二者的结合。
6.根据权利要求1所述的城市绿化物联网管理系统，其特征在于：所述无线通信网络为GPRS网络或wifi网络或者二者的结合。
7.根据权利要求1所述的城市绿化物联网管理系统，其特征在于：所述终端数据采集节点包括土壤传感器、AD转换模块、可编程控制器、无线通讯模块以及电源转换模块构成，所述土壤传感器连接AD转换模块，所述AD转换电源转换模块、无线通讯模块、电源转换模块均连接可编程控制器。
8.根据权利要求1所述的城市绿化物联网管理系统，其特征在于：所述终端控制节点由继电器、可编程控制器、无线通讯模块、肥料阀门驱动电机以及电源转换模块构成，所述各种绿化灌溉系统中的肥料电动阀门和水泵均连接到继电器，所述无线通讯模块、继电器、电源转换模块均连接可编程控制器。
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