古树名木保护管理系统基于物联网、地理信息、RFID、北斗/ GPS 、温湿度传感器、土壤养分传感器、摄像头图像识别技术建立古树名木保护系统,实现古树名木档案管理,状态监测,实时定位,实现古树名木资源全方位的展示、查询、维护,为古树名木资源保护提供支撑。
在传统的生态林木向智慧林业转变的过程中,物联网将起到不可替代的作用。
物联网就是“物物相连的互联网”,通过信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。
古树名木保护管理系统充分利用云计算、物联网、移动互联、大数据等新一代信息技术,通过感知化、物联化、智能化的手段,形成立体感知协同高效、生态凸现、内外一体的管理发展新模式。我们所称的古树名木,是指树龄在一百年以上的树木或是指国内外稀有的以及具有历史价值和纪念意义及重要科研价值的树木。鉴于古树名木的重要价值,保护和复壮的研究工作必不可少。通常包括设置避雷针防止雷击;适时松土、浇水、施肥、防治病虫害;有树洞者加以添堵,以免其蔓延扩大;出现树身倾斜、枝条下垂的加以支撑固定;对于濒危的树木进行抢救复壮等。
系统通过摄像头及传感设备针对古树名木进行检测。摄像头针对园林的影像,远距、微距等实时监控。传感器对外在的细节环境进行检测。将数据通过NB-IoT传输到服务器平台。并创建地理模型的方式,结合基于地理信息引擎的搜索和定位功能,以及统计功能,将使信息的查找、定位、显示、统计变的更加的便捷。为市政园林管理人员提供丰富的、动态的、多维度的市政园林空间位置、属性特征和时域特征,使市政园林信息交互更及时准确,管理工作更科学更高效。
基于NB-IoT无线网络的倾斜位移传感器,集数据采集、无线通信、供电、自我防护于一体的监测传感器,具有超阈值主动触发报警功能。对古树名木的倾斜变量,实时位置,以及身份信息进行实时自动化监测。采用无线低功耗设计,安装便捷,无需现场配置,即装即用。主要应用于:
*树木倾斜监测;
*盗伐振动监控;
*倒伏监测;
*防拆报警;
*位置变化报警;
*古树名木“身份证”。
扩展功能
生长情况监测
通过摄像头监控古树名木生长,对古树名木进行微距监测,在运行的系统中进行特定设置,建立数据库和算法,即时掌握它们的生长情况和动态变化,当生长不正常或遇到意外情况时,系统便会提醒,管理人员能准确地判断它们的生长规律,是否发生病虫害,分析相关情况,制定保护措施。
土壤监测
可监测土壤元素含量、酸碱度、温湿度的基础上进行科学施肥。通过对土壤温湿度、盐分(电导率)、PH的实时数据上报,感知土壤详情。
自动灌溉
城镇空气浮尘严重,古树树体截留灰尘极多,影响光合作用和观赏效果,或者检测到空气湿度过低, 可通过NB-IoT远程联动自动门阀,用喷水方法对树体加以清洗和浇水。
1、使用4G/LoRa 470-510MHz无线频段,实现远距离无线传输且具有低功耗、远距离、抗干扰能力强以及网络容量大的优点;
2、采用阀门控制器和太阳能板一体式设计,安装非常简便、易于维护;
3、整体设计采用超低功耗设计方案,只需用一颗锂电池和太阳能板即可长期工作;
4、可接1路脉冲式电磁阀,具有按照指令自动开启或者关闭阀门功能,从而控制灌溉 管线的通断,同时可选手动操作;具有防止堵塞功能,不易发生阀门及导阀堵塞失灵故障;具有阀门状态反馈装置,可以实时监测阀门的状态;具有故障异常报警功能,能够发出报警信号及时进行现场排查,确保系统稳定运行;
5、支持雨鸟、亨特、伯尔梅特、耐特菲姆等主流脉冲电磁阀;
6、可根据实际使用情况,扩展空气温湿度、土壤温湿度等数据采集传感器;
7、超强防水抗腐蚀设计,不受周围潮湿环境影响;
8、外观采用标准化,工业设计,安装简单,操作轻便;
参数》
基础功能
1、处理器:ARM 32位 高性能低功耗处理器;
2、通信方式:NB-IoT;
3、响应时间:网络正常情况下,<60s;
4、待机功能:≤8uA;
5、最大功耗:<1W;
6、上报周期:≤24H,可调节;
7、异动报警:1°-180°可调节;
8、供电方式:8000mAH一次性锂电池;
9、电池寿命:默认心跳,上报次数>2000次&>3年;
10、RFID:无源短距离10CM标签,通过阅读器实时读取设备信息;
11、防水防尘等级:不低于IP68;
12、工作温度:-40 ~ +85℃。
生长情况监测
1、电源电压:9-28V;功率:未启动补光时约:1~2W,启动补光时约:6~8W;
2、工作温度:-40度-85度;
3、存贮温度:-45度-90度;
4、图片传感器:不低于1/2.5cmos;
5、照度: 不低于0.0051Lux;
6、防水等级:不低于IP67;
7、像素:≥200万;
8、多种图像分辨率支持,并可定制特殊分辨率:1920×1080、1600×1200、1600×1024、1280×1024、1280×960、1280×800、1280×720、1024×768、800×600、640×480(VGA);
9、支持多种串口波特率:9600、19200、38400、57600、115200;
10、夜视距城市能达到500米,野外无光源的情况下能达到20到25米;
11、具备移动侦测、场景变更侦测、报警联动等功能。
叶面温度监测
1、供电方式:DC9-24V
2、通信制式:RS-485
3、温度范围:叶面温度-20℃ ~ 80℃
4、湿度范围:叶面湿度 0% ~ 100%
5、温度分辨率:0.01℃
6、湿度分辨率:0.1%RH
7、温度精度:±1℃(@25℃)
8、湿度精度:±5%RH(@25℃)
9、运行环境:-40℃ ~ 80℃
土壤监测
土壤温度:
量程:-40~80℃;分辨率:0.1℃;精度:±0.5℃
土壤湿度:
量程:0-100%RH;分辨率:0.1%RH;精度:2.5%RH
土壤电导率:
量程:0-10000us/cm
分辨率:0-10000us/cm内1us/cm
精度:0-10000us/cm范围内为±3%
土壤PH:
测量范围: 0-14pH
准 确 度: ±0.1pH
分 辨 率: 0.01pH
功耗:0.2W
电导率温度补偿,内置温度补偿传感器,补偿范围0-50℃
供电电压:DC5V-24V
信号输出:RS485,Modbus协议
测量原理:土壤水分FDR方法,土壤电导率交流电桥法
防护等级:IP68浸没水中可长期使用
运行环境:-40~85℃
探针材料:防腐特制电极
密封材料:黑色阻燃环氧树脂
安装方式:全部埋入或探针全部插入被测介质
默认线缆长度:1米,线缆长度可按要求定制
连接方式:预装冷压端子