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欣仰邦古树名木监测系统应用解决方案

(2025-03-13 10:26:28)
标签:

农业灌溉

一、方案介绍
古树名木是重要的生态资源和文化遗产,但其生长环境复杂,受到气候、土壤、病虫害等多种因素的影响,容易出现衰败、倾斜甚至倒伏风险。欣仰邦古树名木监测系统采用物联网+AI智能分析技术,通过土壤湿度、风速、倾斜角度等多维度监测数据,实现对古树生长环境的实时监测与预警,确保古树的健康生长和安全稳定。
本系统适用于公园、风景区、历史遗址等古树名木密集区域,可提供远程监控、自动数据分析、智能预警等功能,提高古树管理的科学性和及时性。

二、监测目标
  1. 环境因素监测:检测古树周围土壤湿度、风速等关键参数,分析其生长环境变化。
  2. 树体稳定性监测:通过倾斜角度测量,识别古树是否存在倾斜或倒伏风险。
  3. 灾害预警:强风、连续降雨可能导致树木倒伏,系统可提供预警提醒,保障行人及周边设施安全。
  4. 数据存储与分析:建立长期监测数据库,为古树保护提供科学依据。


三、需求分析
1. 监测精度要求
  • 倾角监测:微小变化也需精准感知,确保及时发现倾斜趋势。
  • 风速监测:能够识别大风天气,对可能倒伏的古树提前预警。
  • 土壤湿度监测:精确测量土壤水分含量,指导浇水和养护。
2. 实时性与远程监控
  • 采用4G无线通信,数据可实时上传至云端,管理人员可远程查看。
3. 设备耐候性要求
  • 传感器需防水、防尘、耐腐蚀,适应户外恶劣环境。
  • 供电方式可选太阳能或低功耗电池,适合长期无人值守使用。

四、监测方法
  1. 风速监测:安装风速传感器,检测环境风速,判断是否存在极端天气风险。
  2. 倾斜角监测:倾角传感器固定于树干,实时监测树木倾斜度,识别异常变化。
  3. 土壤湿度监测:埋设土壤湿度传感器,监测水分变化,判断是否需要浇灌或排水。
  4. 无线数据传输:数据通过4G通信上传至监测平台,进行分析与预警。

五、应用原理
本系统基于物联网(IoT)+大数据分析技术,通过传感器采集数据,并经AI分析算法计算风险等级。当数据异常(如树木倾斜过大、风速超标等),系统会自动触发预警,通知相关管理人员采取措施。
主要工作流程:
  1. 数据采集:风速、倾斜角度、土壤湿度等数据定时采集。
  2. 无线传输:数据通过4G网络发送至云端监测平台。
  3. 智能分析:系统分析树木生长环境的稳定性。
  4. 预警触发:当监测值超过安全阈值,系统自动发出预警。

六、功能特点
  • 多维度监测:整合土壤湿度、风速、倾角等数据,形成综合评估体系。
  • 无线实时传输:支持4G通信,远程监测树木健康状况。
  • 高耐候性:设备防水防尘,适应长期户外监测。
  • 智能预警:数据异常时自动发送报警信息(短信、邮件等)。
  • 低功耗运行:支持太阳能供电,实现长期稳定运行。

七、硬件清单
名称
主要功能
型号
土壤湿度传感器
监测土壤水分变化
S-SHUM
无线倾角传感器
监测树木倾斜角度
S-CGQX
风速传感器
监测环境风速
S-GWIN
物联网智能主机
采集数据、远程传输
AI智能网关

八、硬件参数
设备
量程
精度
土壤湿度传感器
0~100%
±0.1%
倾角传感器
最大角度180°
±0.05°
风速传感器
0~60m/s
±0.3m/s

九、方案实现
  1. 设备安装:在古树周围布设风速、倾角、土壤湿度等传感器。
  2. 无线数据传输:传感器数据通过4G网络实时上传至云端平台。
  3. 智能分析:AI系统分析监测数据,判断古树健康状态。
  4. 异常预警:当数据超出设定阈值,系统自动发送警报信息。

十、数据分析
  • 实时数据展示:可视化曲线分析风速、倾角、湿度变化趋势。
  • 历史数据回溯:对比不同季节、气候条件下的变化,优化养护方案。
  • 预测分析:结合气象数据,预测未来可能的异常风险。

十一、预警决策
  1. 三级预警机制
    • 一级(关注):轻微倾斜或湿度异常,提醒管理人员关注。
    • 二级(警告):持续倾斜增加或风速较大,建议加强巡查。
    • 三级(紧急):严重倾斜或大风天气,需立即采取加固措施。
  2. 预警通知方式:短信、邮件、平台通知等。

十二、方案优点
  • 远程实时监测,减少人工巡查成本。
  • 智能预警机制,提高安全保障能力。
  • 设备耐候性强,适合长期户外环境。
  • 数据可视化分析,优化古树养护策略。

十三、应用领域
  • 公园/风景区:监测古树健康,提升景区管理能力。
  • 文化遗址:保护历史悠久的名木,防止意外倒伏损毁。
  • 城市绿化:提高城市古树名木的精细化管理水平。

十四、效益分析
  • 降低古树养护风险:提前发现问题,减少树木倒伏事故。
  • 提高管理效率:减少人工巡检,提升监测智能化程度。
  • 延长古树寿命:通过科学监测,优化养护措施,提高树木存活率。

十五、案例分享
案例:某历史遗址古树监测项目
某市历史遗址公园内有大量古树,过去依靠人工巡查,难以精准掌握树木健康状况。引入欣仰邦古树名木监测系统后,成功提前发现多株树木倾斜加剧,通过加固和优化养护措施,避免了古树倒伏事故,保护了宝贵的文化资源。

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