城市绿化监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种城市绿化监测系统，其特征在于所述城市绿化监测系统包括若干个传感器节点，每个树井内设置一个传感器节点，所述传感器节点包含无线传输控制器、土壤温湿度传感器、土壤PH值传感器、和土壤盐分传感器，用于检测树井内的土壤数据，并通过无线传输控制器发送土壤数据；主机，主机接收节点路由器发送的土壤数据，并通过串口电平转换器传输至上位机；节点将采集到的土壤数据通过ZigBee协议传输至主机，主机将土壤数据传输至上位机，上位机根据主机上传的数据显示在用户界面中，提供给用户当前绿植的生存环境数据。本发明专利技术可实现对城市绿化的生存环境数据进行实时监测，能够克服现有技术中的人工检测方式存在的诸多不足和限制。足和限制。足和限制。

【技术实现步骤摘要】
城市绿化监测系统


[0001]本专利技术涉及城市绿化领域，具体是一种基于无线传感器网络设计的环境监测系统，具体涉及一种城市绿化监测系统。

技术介绍

[0002]目前，城市绿化在中国越来越受到地方政府的重视。因为它对于一个城市的生态系统起着十分重要的还原功能，能够改善城市居民的生活环境质量。同时，也对一个城市的形象和名誉有着很大的影响。因此，城市绿化的保养也是市政工程里一个十分重要的环节。
[0003]然而植物的生长是一个缓慢，同时也十分复杂的变化过程。而且植物生长受多种自然条件的制约，同种植物尚且在不同时间段对不同自然因素的需求不同，不同的植物更是有着习性上的差异。在绿化的保养中，预防和预警是十分重要的环节，但是通过人工的方式去进行排查，往往都是费时费力。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于基于无线传感器网络技术设计一个植物生长环境参数监测的城市绿化监测系统。
[0005]本专利技术的技术方案如下：一种城市绿化监测系统，其特征在于所述城市绿化监测系统包括若干个传感器节点，每个树井内设置一个传感器节点，所述传感器节点包含无线传输控制器、土壤温湿度传感器、土壤PH值传感器、和土壤盐分传感器，用于检测树井内的土壤数据，并通过无线传输控制器发送土壤数据；主机，主机接收节点路由器发送的土壤数据，并通过串口电平转换器传输至上位机；节点将采集到的土壤数据通过ZigBee协议传输至主机，主机将土壤数据传输至上位机，上位机根据主机上传的数据显示在用户界面中，提供给用户当前绿植的生存环境数据。
[0006]进一步地，所述传感器节点在树井内埋深大于0.3米，以保证检测精度。
[0007]进一步地，每个传感器节点和主机之间设有一组节点路由器。
[0008]进一步地，每组节点路由器包括以无线方式串联的多个节点路由器。
[0009]进一步地，节点路由器利用抱箍安装在市政立杆上。
[0010]进一步地，所述节点路由器采用CC2530无线模块。
[0011]因为对于城市绿化工程，树木的培养周期是最长的，维护费用也是最高的，所以本监测系统主要是针对树木。根据传感器节点提供的实时数据，一旦有情况可以立即反馈给用户，便于用户进行维护和保养，增加植树存活率以及老树保存率。将传感器节点安装在树井中，对所有的树木进行实时监测。用户可以自行设定阈值，一旦湿度或者土壤PH值等其他数据超过阈值，上位机可以接收到提示，管理人员可以立即调取数据和地理位置确认具体树木。
[0012]本专利技术可实现对城市绿化的生存环境数据进行实时监测，能够克服现有技术中的人工检测方式存在的诸多不足和限制，具有精确性、稳定性、高效性、及时性、和长期性。
附图说明
[0013]图1为本专利技术的原理框架图。
[0014]图2为本专利技术的安装示意图。
[0015]图3为本专利技术的架构图。
具体实施方式
[0016]以下通过详细说明一个具体实施例，对本专利技术做进一步阐述。
[0017]一种城市绿化监测系统，其特征在于所述城市绿化监测系统包括若干个传感器节点，每个树井内设置一个传感器节点1，所述传感器节点1包含无线传输控制器、土壤温湿度传感器11、土壤PH值传感器12、和土壤盐分传感器13，用于检测树井内的土壤参数，并通过无线传输控制器发送土壤参数；多组节点路由器，每组节点路由器与一个传感器节点对应，所述节点路由器与对应的传感器节点无线连接，用于接收该传感器节点的土壤参数，并以无线传输的形式发送该该传感器节点的土壤参数；主机，主机接收节点路由器发送的土壤参数，并通过串口电平转换器传输至上位机。所述传感器节点还可包含其他传感器14，用于检测其他土壤数据。无线传输控制器15固定于土壤外，与土壤温湿度传感器11、土壤PH值传感器12、土壤盐分传感器13和其他传感器14相连，用于将土壤温湿度传感器11、土壤PH值传感器12、土壤盐分传感器13和其他传感器14测得的数据无线发送，其连接结构属于现有技术，在此不再赘述。
[0018]传感器节点与主机采用ZigBee协议进行数据交互，主机的CC2530节点为协调器节点，组建ZigBee网，负责从终端节点接受数据，然后通过串口发送到上位机，上位机根据主机上传的数据显示在用户界面中，提供给用户当前绿植的生存环境数据。
[0019]1、方案设计采用N套传感器节点：将他们设于树井内（埋深大于0.3米）；为保证数据的精度，传感器节点应当尽量设置于较深处；传感器节点的无线传输控制器和节点路由器均采用ZigBee技术，其传输距离最大在200 米，但是在网络中加一个节点路由器就可以将传输再增加200米，通过布设节点路由器可以增加传输距离，节点路由器可利用抱箍式安装设置在其他市政立杆上。而且根据城市绿化的规划可以随时调整监测范围；N套传感器节点将收集的数据通过ZigBee协议传输给主机，主机对数据进行提取和分析，然后将其传输至上位机，管理人员可以随时通过手机端和PC机4观察到当前所有树的生存环境数据。
[0020]2、现场埋设传感器节点方法1) 确定需要监测的绿化范围；2) 我们的布设原则是“一树一设备”，实时监测具体到每一棵树；3) 现场安装节点路由器方法根据监测范围的需求，经过计算，我们可以设置一个合理的位置，将路由器就近抱杆安装，可以通过市电转换供电，也可以选择太阳能供电。
[0021]3、系统设计1) 下位机设计N个传感器节点采集实时土壤温湿度，土壤PH值，土壤盐分等数据（根据需求在传感器模块自行添加设备），通过无线传输到主机中并由主机对数据进行提取分析，最后发送
至上位机提供给用户。
[0022]2) 上位机设计A）架构设计B）数据库通过VS软件读取程序内设定相应的地址等参数，同时根据系统的功能模块来建立数据库表格：a. 用户信息表b. 区域信息表（培育植物的地理位置）c. 监控点信息表（节点编号）C）用户界面为了提升用户使用的体验感，方便用户使用，我们应考虑到以下设计原则：a. 采用行业标准b. 对用户搜索的条件进行保留或提示c. 采用JavaScript插件，增加客户端之间的交互该系统是由环境参数采集、保存、报警、人工干预等模块构成的一个闭环控制系统。对于我们这个监测系统，信息采集模块设施需要安装简单、方便，同时要易于分布、工程量小、并且保证良好的数据采集功能。目前在城市绿化还没有建立过这样一个监测系统，大多选择实际考察，根据人为的测量和观察来了解植物的生长状况，这种粗糙的监测方式带来的结果往往是不精确的，对于人力物力也是极大地浪费。而国内对于一些珍稀植物所建立的监测系统也只是通过定时读卡，利用有线的传输方式获得数据，无法获得实时数据，可能会造成信息滞后；而且还有操作不便、成本过高等缺点。
[0023]因此我们考虑采用无线传感器网络技术，目前的短距离无线通信技术中有华为Hilink协议、WiFi、Mesh、蓝牙等。本系统选用ZigBee技术，它的特点是功耗低、组网能力强大、容量大、同时经济实惠，这些都完全满足了我们本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城市绿化监测系统，其特征在于所述城市绿化监测系统包括若干个传感器节点，每个树井内设置一个传感器节点，所述传感器节点包含无线传输控制器、土壤温湿度传感器、土壤PH值传感器、和土壤盐分传感器，用于检测树井内的土壤数据，并通过无线传输控制器发送土壤数据；主机，主机接收节点路由器发送的土壤数据，并通过串口电平转换器传输至上位机；节点将采集到的土壤数据通过ZigBee协议传输至主机，主机将土壤数据传输至上位机，上位机根据主机上传的数据显示在用户界面中，提供给用户当前绿植的生存环境数据。2.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建，魏绪刚，龚祚，鞠凤涛，杨广，孙云鹏，步春江，赵晶，
申请(专利权)人：上海市政工程设计科学研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：