基于绿地生态指标监测的雨水再生喷灌方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及再生水喷灌技术领域，解决了目前喷灌方式不合理以及缺少科学浇灌依据的技术问题，尤其涉及一种基于绿地生态指标监测的雨水再生喷灌方法，该方法通过对绿地的生态指标实时在线监测来达到控制喷灌系统对绿地不定时性喷灌，该喷灌方法包括以下过程：S101、获取该区域内的生态指标数据，生态指标数据包括该区域内的空气质量状况以及土壤的含水率。本发明专利技术达到了对绿地区域内的生态指标数据进行实时在线监测，并根据生态指标数据进行判断是否对绿植进行浇灌的目的，使整个喷灌系统趋于合理化，并采用生态指标作为浇灌依据，提高了控制程序的合理化以及喷灌需求的及时性。控制程序的合理化以及喷灌需求的及时性。控制程序的合理化以及喷灌需求的及时性。

【技术实现步骤摘要】
基于绿地生态指标监测的雨水再生喷灌方法、装置及系统


[0001]本专利技术涉及再生水喷灌
，尤其涉及一种基于绿地生态指标监测的雨水再生喷灌方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]生态环境监测指标体系主要指一系列能敏感清晰地反映生态系统基本特征及生态环境变化趋势的相互印证的项目，是生态环境监测的主要内容和基础。
[0003]目前针对于再生水的利用能够合理利用水资源并提高合理利用率，而在绿地生态环境中，对于其中的绿植所配备的喷灌系统中，通过利用再生水能够完成对于绿植的浇灌，以满足绿植的生长需求。
[0004]同样的，现有的喷灌系统仅仅采取定时喷灌的方式对绿植进行浇灌，无法根据整个绿地生态空间的生态指标作为是否进行浇灌的依据，而导致对于绿植浇灌容易出现过多或过少的现象，由此导致喷灌方式不合理，特别是针对一些珍贵的植被而言，不能采取合理化的依据绿植需求浇灌，从而对绿植的生长造成严重影响。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于绿地生态指标监测的雨水再生喷灌方法、装置及系统，解决了目前喷灌方式不合理以及缺少科学浇灌依据的技术问题，达到了对绿地区域内的生态指标数据进行实时在线监测，并根据生态指标数据进行判断是否对绿植进行浇灌的目的，使整个喷灌系统趋于合理化，并采用生态指标作为浇灌依据，提高了控制程序的合理化以及喷灌需求的及时性。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种基于绿地生态指标监测的雨水再生喷灌方法，该方法通过对绿地的生态指标实时在线监测来达到控制喷灌系统对绿地不定时性喷灌，喷灌系统采用收集的雨水再生并结合绿化用水提高水资源的合理利用率，该喷灌方法包括以下过程：
[0007]S101、获取该区域内的生态指标数据，生态指标数据包括该区域内的空气质量状况以及土壤的含水率；
[0008]S102、根据生态指标监测数据建立监测数据分类库，通过数据分类方法对生态指标监测数据进行分类，监测数据分类库中包含空气质量状况内所包含的各项监测数据以及土壤的含水率；
[0009]S103、调取数据库中的标准生态指标范围数据阈值；
[0010]S104、将监测数据分类库中的空气质量状况数据以及土壤含水率与数据库中的标准生态指标范围数据阈值单独比对；
[0011]若生态指标数据超出标准生态指标范围数据阈值，则返回至步骤S101；
[0012]若生态指标数据低于标准生态指标范围数据阈值则向喷灌系统发出控制信号执行喷灌作业。
[0013]进一步地，在步骤S101中，空气质量状况的检测包括以下过程：
[0014]S10111、获取各个终端节点检测该区域内空气质量所得出的各项监测数据；
[0015]S10112、将各项监测数据进行处理；
[0016]S10113、将各终端节点的各项监测数据进行分类保存并统计。
[0017]进一步地，终端节点根据绿地的面积划分区域进行布置多个点位，终端节点采用OPSIS监测系统，其中主要设备包括光谱分析仪、发射器和接收器，发射器和接收器组成测量光路，接收器和分析仪通过光纤连接建立通信。
[0018]进一步地，在步骤S101中，土壤的含水率监测包括以下过程：
[0019]S10121、各个预设监测采集点位的采集单元分别将所采集的土壤含水率信息发送至路由节点单元；
[0020]S10122、路由节点单元将与每个采集单元相对应的土壤含水率信息转发至网关节点单元；
[0021]S10123、网关节点单元接收土壤含水率信息并对土壤含水率信息整理、储存。
[0022]进一步地，土壤的含水率监测通过土壤的含水率监测系统完成，其中，土壤的含水率监测系统包括：采集单元、路由节点单元和网关节点单元；
[0023]所述采集单元用于采集该点位的土壤含水率信息并发送至路由节点单元；
[0024]所述路由节点单元与采集单元通过无线网络建立通信连接，所述路由节点单元用于将每个采集单元相对应的土壤含水率信息转发至网关节点单元；
[0025]所述网关节点单元与路由节点单元以及生态指标监测系统建立无线通讯连接，所述网关节点单元用于接收土壤含水率信息并对土壤含水率信息整理、储存。
[0026]进一步地，路由节点单元位于采集单元和网关节点单元之间，转发来自相应采集单元的土壤含水率信息，当路由节点单元收到数据传送的指令后，向网关节点单元发送闪存中保存的对应采集单元某一段时间内的测量值。
[0027]进一步地，采集设备包括无线模块、传感器模块和电源模块，所述无线模块用于与路由节点单元建立无线通讯数据传输，传感器模块预先设置在绿地区域内的各个监测采集点位，用于对该监测采集点位的土壤含水率信息进行测量，所述电源模块用于为无线模块和传感器模块电源供应。
[0028]进一步地，无线模块采用信号为CC2430的无线模组，该模组由射频芯片、微控制器、传感器和外围电路构成，传感器模块采用型号为FDS－100土壤含水率传感器，FDS－100测量原理是FDR频谱法，量程为0～100％土壤单位体积含水率，测量精度为
±
3％。
[0029]进一步地，在步骤S102中，通过数据分类方法对生态指标监测数据进行分类，数据分类方法包括以下过程：
[0030]S1021、建立初始数据分类模型；
[0031]S1022、对己建立的初始数据分类模型进行验证；
[0032]S1023、将测试数据集导入标准数据分类模型中并对其类别标签进行预测；
[0033]S1024、获取生态指标监测数据集；
[0034]S1025、将生态指标监测数据集导入至标准数据分类模型中进行数据分类。
[0035]进一步地，该雨水再生喷灌方法还包括：S105、再次对土壤含水率进行分析，若土壤含水率低于预设的土壤含水率度阈值，则向喷灌系统发出控制信号执行喷灌作业；若土
壤含水率高于预设的土壤含水率度阈值，则返回至步骤S101。
[0036]进一步地，该雨水再生喷灌方法还包括：S106、分析空气湿度是否在预设空气湿度范围内，若空气湿度超出预设阈值，则联网获取天气状态，若预计当日内有雨水天气则获取预计有效降水量，并通过预计有效降水量、土壤含水率计算得出喷灌量。
[0037]基于绿地生态指标监测的雨水再生喷灌装置，包括：
[0038]获取模块，所述获取模块用于获取该区域内的生态指标数据，生态指标数据包括该区域内的空气质量状况以及土壤的含水率；
[0039]监测数据分类库建立模块，所述监测数据分类库建立模块用于根据生态指标监测数据建立监测数据分类库；
[0040]调取模块，所述调取模块用于调取数据库中的标准生态指标范围数据阈值；
[0041]单独比对模块，所述单独比对模块用于将监测数据分类库中的空气质量状况数据以及土壤含水率与数据库中的标准生态指标范围数据阈值单独比对。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于绿地生态指标监测的雨水再生喷灌方法，其特征在于，该方法通过对绿地的生态指标实时在线监测来达到控制喷灌系统对绿地不定时性喷灌，喷灌系统采用收集的雨水再生并结合绿化用水提高水资源的合理利用率，该喷灌方法包括以下过程：S101、获取该区域内的生态指标数据，生态指标数据包括该区域内的空气质量状况以及土壤的含水率；S102、根据生态指标监测数据建立监测数据分类库，通过数据分类方法对生态指标监测数据进行分类，监测数据分类库中包含空气质量状况内所包含的各项监测数据以及土壤的含水率；S103、调取数据库中的标准生态指标范围数据阈值；S104、将监测数据分类库中的空气质量状况数据以及土壤含水率与数据库中的标准生态指标范围数据阈值单独比对；若生态指标数据超出标准生态指标范围数据阈值，则返回至步骤S101；若生态指标数据低于标准生态指标范围数据阈值则向喷灌系统发出控制信号执行喷灌作业。2.根据权利要求1所述的基于绿地生态指标监测的雨水再生喷灌方法，其特征在于，在步骤S101中，空气质量状况的检测包括以下过程：S10111、获取各个终端节点检测该区域内空气质量所得出的各项监测数据；S10112、将各项监测数据进行处理；S10113、将各终端节点的各项监测数据进行分类保存并统计。3.根据权利要求2所述的基于绿地生态指标监测的雨水再生喷灌方法，其特征在于：终端节点根据绿地的面积划分区域进行布置多个点位，终端节点采用OPSIS监测系统，其中主要设备包括光谱分析仪、发射器和接收器，发射器和接收器组成测量光路，接收器和分析仪通过光纤连接建立通信。4.根据权利要求1所述的基于绿地生态指标监测的雨水再生喷灌方法，其特征在于，在步骤S101中，土壤的含水率监测包括以下过程：S10121、各个预设监测采集点位的采集单元分别将所采集的土壤含水率信息发送至路由节点单元；S10122、路由节点单元将与每个采集单元相对应的土壤含水率信息转发至网关节点单元；S10123、网关节点单元接收土壤含水率信息并对土壤含水率信息整理、储存。5.根据权利要求4所述的基于绿地生态指标监测的雨水再生喷灌方法，其特征在于：土壤的含水率监测通过土壤的含水率监测系统完成，其中，土壤的含水率监测系统包括：采集单元(1211)、路由节点单元(1212)和网关节点单元(1213)；所述采集单元(1211)用于采集该点位的土壤含水率信息并发送至路由节点单元；所述路由节点单元(1212)与采集单元(1211)通过无线网络建立通信连接，所述路由节点单元(1212)用于将每个采集单元(1211)相对应的土壤含水率信息转发至网关节点单元(1213)；所述网关节点单元(1213)与路由节点单元(1212)以及生态指标监测系统建立无线通讯连接，所述网关节点单元(1213)用于接收土壤含水率信息并对土壤含水率信息整理、储
存。6.根据权利要求5所述的基于绿地生态指标监测的雨水再生喷灌方法，其特征在于：路由节点单元(1212)位于采集单元(1211)和网关节点单元(1213)之间，转发来自相应采集单元(1211)的土壤含水率信息，当路由节点单元(1212)收到数据传送的指令后，向网关节点单元(1213)发送闪存中保存的对应采集单元(1211)某一段时间内的测量值。7.根据权利要求5所述的基于绿地生态指标监测的雨水再生喷灌方法，其特征在于：采集设备包括无线模块(12111)、传感器模块(12112)和电源模块(12113)，所述无线模块(12111)用于与路由节点单元(1212)建立无线通讯数据传输，传感器模块(12112)预先设置在绿地区域内的各个监测采集点位，用于对该监测采集点位的土壤含水率信息进行测量，所述电源模块(12113)用于为无线模块(12111)和传感器模块(12112)电源供应。8.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：茹冰倩，李早，储文峰，毕功华，成庚，陈千，
申请(专利权)人：安徽省建筑设计研究总院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：