一种基于物联网的智慧园区资源管理方法及系统与流程

1.本公开属于节水灌溉技术领域，具体涉及一种基于物联网的智慧园区资源管理方法及系统。


背景技术：

2.对资源的有效管理利用是节约能源、保护地球资源的重要技术手段。在现代化的大规模园区中，经常设置有大面积的绿化植被区域，绿化植被区域的供水对于环境湿度的保持、空气除尘以及植物的生长必不可少。对大面积绿化植被的喷灌有利于，增加空气流通中的水分，减少地面扬尘，减少植物枝叶的干枯。然而，同时长期开放多个喷灌设备一并进行喷水，也不可避免的使得整个区域的需水量过大，造成水资源的浪费，使得园区的资源节约和资源有效管理的难度加大。公开号cn106718695b的专利中，尽管提供了一种智能节水灌溉物联网控制系统用以根据从所述数据分析装置接收到的作物蒸发蒸腾量控制灌溉出水装置实现自动灌溉，但是不能智能地控制多个出水装置的灌溉顺序，也不利于计算衡量多个出水装置的分布程度。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提出一种基于物联网的智慧园区资源管理方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
4.本发明提供了一种基于物联网的智慧园区资源管理方法及系统，通过获取园区内各个喷灌设备的坐标，计算各个喷灌设备的坐标的总体的分布程度，并计算各个喷灌设备的坐标的轨迹序列，进而根据各个坐标的轨迹序列以及分布程度得到各个喷灌设备进行喷水的顺序序列，以此控制各个喷灌设备进行喷水，实现了根据园区内的各个喷灌设备的分布情况进行喷灌顺序的优化，有序使用多个喷灌设备达到节约水资源的效果。
5.为了实现上述目的，根据本公开的一方面，提供一种基于物联网的智慧园区资源管理方法，所述方法包括以下步骤：
6.s100，获取园区内各个喷灌设备的坐标；
7.s200，计算各个喷灌设备的坐标的总体的分布程度；
8.s300，根据各个喷灌设备的坐标，计算各个喷灌设备的坐标的轨迹序列；
9.s400，通过各个坐标的轨迹序列以及分布程度，得到各个喷灌设备进行喷水的顺序序列；
10.s500，以顺序序列控制各个喷灌设备进行喷水。
11.进一步地，在s100中，获取园区内各个喷灌设备的坐标的方法为：通过无线传感器获取园区内的各个喷灌设备的坐标，所述喷灌设备的坐标为由经度、维度、该喷灌设备的水泵的扬程、该喷灌设备的喷头的射程所组成的四维数组，记园区内的各个喷灌设备的坐标组成的集合为集合lset，集合lset中元素的序号为变量i，集合lset中元素的数量为变量n，i∈[1,n]，合lset中序号为i的元素为l_i，l_i坐标中的经度为l_i(1)，l_i坐标中的纬度为
l_i(2)，l_i坐标中的该喷灌设备的水泵的扬程为l_i(3)，l_i坐标中的该喷灌设备的喷头的射程为l_i(4)，l_i＝[l_i(1),l_i(2),l_i(3),l_i(4)]，l_i∈lset。
[0012]
进一步地，在s200中，计算各个喷灌设备的坐标的总体的分布程度的方法为：取集合lset中的任一坐标记其序号为i`则该坐标可记作l_i`，l_i`＝[l_i`(1),l_i`(2),l_i`(3),l_i`(4)]，定义分布程度为表示一个坐标在其所在坐标集合中与其他的坐标的分布的情况的数值，记函数tri()为计算一个坐标在其所在坐标集合中与其他的坐标的分布程度的函数，则任一坐标l_i`在集合lset中与其他的坐标的分布程度可记作tri(l_i`)，则tri(l_i`)的计算公式为：
[0013][0014]
同理可通过函数tri()得到集合lset中的每一个坐标l_i的分布程度tri(l_i)，将集合lset中的每一个坐标l_i的分布程度tri(l_i)组成的集合记作集合triset，tri(l_i)在集合triset中的序号为i，集合triset即为各个喷灌设备的坐标的总体的分布程度，集合triset中序号为i的元素即为lset中序号为i的元素的分布程度，所述分布程度用于表示各个喷灌设备在园区内的分散或集中的程度。
[0015]
进一步地，在s300中，根据各个喷灌设备的坐标，计算各个喷灌设备的坐标的轨迹序列的方法为：将n个l_i的四维数组作为一个n行4列的矩阵记作坐标矩阵lmat，坐标矩阵lmat表示为：
[0016][0017]
进而将坐标矩阵lmat进行向量化，记函数vec()为将坐标矩阵进行向量化的函数，其中向量化的公式为：
[0018][0019]
vec(lmat)为n维向量，其中vec(lmat)的第i维的数值即为lset中序号为i的元素l_i的向量化的数值，vec(lmat)的第i维的数值记作vec(lmat)
i
，有vec(lmat)
i
＝|l_i(1)2+l_i(2)2‑
(l_i(3)2+l_i(4)2)|，vec(lmat)即为各个喷灌设备的坐标的轨迹序列，轨迹序列vec(lmat)的第i维的数值vec(lmat)
i
表示园区内序号为i的喷灌设备的坐标在轨迹序列中的数值，所述轨迹序列中的数值有助于衡量各个喷灌设备在园区内的相对位置的情况。
[0020]
进一步地，在s400中，通过各个坐标的轨迹序列以及分布程度，得到各个喷灌设备进行喷水的顺序序列的方法为：根据轨迹序列以及分布程度，将lset中的元素按照各元素在轨迹序列中的数值vec(lmat)
i
乘以该元素的分布程度tri(l_i)的结果进行按结果的数
值从小到大的顺序来排序，将排序后得到的lset各元素的序列记作lseq，所述lseq即为各个喷灌设备进行喷水的顺序序列，在顺序序列中对各个坐标的标记与该坐标在lset中的标记保持一致记作l_i。
[0021]
进一步地，在s500中，以顺序序列控制各个喷灌设备进行喷水的方法为：园区内的各个喷灌设备按照其对应的在顺序序列中的排序顺序进行打开喷灌设备的喷头并开始喷水，当前的喷灌设备结束喷水后在顺序序列中的下一个喷灌设备开始喷水。
[0022]
本公开还提供了一种基于物联网的智慧园区资源管理系统，所述一种基于物联网的智慧园区资源管理系统包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1中的一种基于物联网的智慧园区资源管理方法中的步骤，所述一种基于物联网的智慧园区资源管理系统可以运行于桌上型计算机、笔记本、移动电话、手提电话、平板电脑、掌上电脑及云端数据中心等计算设备中，可运行的系统可包括，但不仅限于，处理器、存储器、服务器集群，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：
[0023]
坐标获取单元，用于获取园区内各个喷灌设备的坐标；
[0024]
分布程度计算单元，用于计算各个喷灌设备的坐标的总体的分布程度；
[0025]
轨迹序列计算单元，用于根据各个喷灌设备的坐标计算各个喷灌设备的坐标的轨迹序列；顺序序列计算单元，用于通过各个坐标的轨迹序列以及分布程度得到各个喷灌设备进行喷水的顺序序列；
[0026]
喷灌设备控制单元，用于以顺序序列控制各个喷灌设备进行喷水。
[0027]
本发明的有益效果为：本发明提供了一种基于物联网的智慧园区资源管理方法及系统，通过对园区内各个喷灌设备的坐标进行计算得到各个喷灌设备进行喷水的顺序序列，以此控制各个喷灌设备进行喷水，实现了根据园区内的各个喷灌设备的分布情况进行喷灌顺序的优化，有序使用多个喷灌设备达到节约水资源的效果。
附图说明
[0028]
通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明，本公开的上述以及其他特征将更加明显，本公开附图中相同的参考标号表示相同或相似的元素，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，在附图中：
[0029]
图1所示为一种基于物联网的智慧园区资源管理方法的流程图；
[0030]
图2所示为一种基于物联网的智慧园区资源管理系统的系统结构图。
具体实施方式
[0031]
以下将结合实施例和附图对本公开的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本公开的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0032]
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所
指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0033]
如图1所示为根据本发明的一种基于物联网的智慧园区资源管理方法的流程图，下面结合图1来阐述根据本发明的实施方式的一种基于物联网的智慧园区资源管理方法及系统。
[0034]
本公开提出一种基于物联网的智慧园区资源管理方法，所述方法具体包括以下步骤：
[0035]
s100，获取园区内各个喷灌设备的坐标；
[0036]
s200，计算各个喷灌设备的坐标的总体的分布程度；
[0037]
s300，根据各个喷灌设备的坐标，计算各个喷灌设备的坐标的轨迹序列；
[0038]
s400，通过各个坐标的轨迹序列以及分布程度，得到各个喷灌设备进行喷水的顺序序列；
[0039]
s500，以顺序序列控制各个喷灌设备进行喷水。
[0040]
进一步地，在s100中，获取园区内各个喷灌设备的坐标的方法为：通过无线传感器获取园区内的各个喷灌设备的坐标，所述喷灌设备的坐标为由经度、维度、该喷灌设备的水泵的扬程、该喷灌设备的喷头的射程所组成的四维数组，记园区内的各个喷灌设备的坐标组成的集合为集合lset，集合lset中元素的序号为变量i，集合lset中元素的数量为变量n，i∈[1,n]，合lset中序号为i的元素为l_i，l_i坐标中的经度为l_i(1)，l_i坐标中的纬度为l_i(2)，l_i坐标中的该喷灌设备的水泵的扬程为l_i(3)，l_i坐标中的该喷灌设备的喷头的射程为l_i(4)，l_i＝[l_i(1),l_i(2),l_i(3),l_i(4)]，l_i∈lset。
[0041]
进一步地，在s200中，计算各个喷灌设备的坐标的总体的分布程度的方法为：取集合lset中的任一坐标记其序号为i`则该坐标可记作l_i`，l_i`＝[l_i`(1),l_i`(2),l_i`(3),l_i`(4)]，定义分布程度为表示一个坐标在其所在坐标集合中与其他的坐标的分布的情况的数值，记函数tri()为计算一个坐标在其所在坐标集合中与其他的坐标的分布程度的函数，则任一坐标l_i`在集合lset中与其他的坐标的分布程度可记作tri(l_i`)，则tri(l_i`)的计算公式为：
[0042][0043]
同理可通过函数tri()得到集合lset中的每一个坐标l_i的分布程度tri(l_i)，将集合lset中的每一个坐标l_i的分布程度tri(l_i)组成的集合记作集合triset，tri(l_i)在集合triset中的序号为i，集合triset即为各个喷灌设备的坐标的总体的分布程度，集合triset中序号为i的元素即为lset中序号为i的元素的分布程度，所述分布程度用于表示各个喷灌设备在园区内的分散或集中的程度。
[0044]
进一步地，在s300中，根据各个喷灌设备的坐标，计算各个喷灌设备的坐标的轨迹序列的方法为：将n个l_i的四维数组作为一个n行4列的矩阵记作坐标矩阵lmat，坐标矩阵lmat表示为：
[0045][0046]
进而将坐标矩阵lmat进行向量化，记函数vec()为将坐标矩阵进行向量化的函数，其中向量化的公式为：
[0047][0048]
vec(lmat)为n维向量，其中vec(lmat)的第i维的数值即为lset中序号为i的元素l_i的向量化的数值，vec(lmat)的第i维的数值记作vec(lmat)
i
，有vec(lmat)
i
＝|l_i(1)2+l_i(2)2‑
(l_i(3)2+l_i(4)2)|，vec(lmat)即为各个喷灌设备的坐标的轨迹序列，轨迹序列vec(lmat)的第i维的数值vec(lmat)
i
表示园区内序号为i的喷灌设备的坐标在轨迹序列中的数值，所述轨迹序列中的数值有助于衡量各个喷灌设备在园区内的相对位置的情况。
[0049]
进一步地，在s400中，通过各个坐标的轨迹序列以及分布程度，得到各个喷灌设备进行喷水的顺序序列的方法为：根据轨迹序列以及分布程度，将lset中的元素按照各元素在轨迹序列中的数值vec(lmat)
i
乘以该元素的分布程度tri(l_i)的结果进行按结果的数值从小到大的顺序来排序，将排序后得到的lset各元素的序列记作lseq，所述lseq即为各个喷灌设备进行喷水的顺序序列，在顺序序列中对各个坐标的标记与该坐标在lset中的标记保持一致记作l_i。
[0050]
进一步地，在s500中，以顺序序列控制各个喷灌设备进行喷水的方法为：园区内的各个喷灌设备按照其对应的在顺序序列中的排序顺序进行打开喷灌设备的喷头并开始喷水，当前的喷灌设备结束喷水后在顺序序列中的下一个喷灌设备开始喷水。
[0051]
所述一种基于物联网的智慧园区资源管理系统包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种基于物联网的智慧园区资源管理方法实施例中的步骤，所述一种基于物联网的智慧园区资源管理系统可以运行于桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端数据中心等计算设备中，可运行的系统可包括，但不仅限于，处理器、存储器、服务器集群。
[0052]
本公开的实施例提供的一种基于物联网的智慧园区资源管理系统，如图2所示，该实施例的一种基于物联网的智慧园区资源管理系统包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种基于物联网的智慧园区资源管理方法实施例中的步骤，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：
[0053]
坐标获取单元，用于获取园区内各个喷灌设备的坐标；
[0054]
分布程度计算单元，用于计算各个喷灌设备的坐标的总体的分布程度；
[0055]
轨迹序列计算单元，用于根据各个喷灌设备的坐标计算各个喷灌设备的坐标的轨
迹序列；
[0056]
顺序序列计算单元，用于通过各个坐标的轨迹序列以及分布程度得到各个喷灌设备进行喷水的顺序序列；
[0057]
喷灌设备控制单元，用于以顺序序列控制各个喷灌设备进行喷水。
[0058]
所述一种基于物联网的智慧园区资源管理系统可以运行于桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端数据中心等计算设备中。所述一种基于物联网的智慧园区资源管理系统包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述例子仅仅是一种基于物联网的智慧园区资源管理方法及系统的示例，并不构成对一种基于物联网的智慧园区资源管理方法及系统的限定，可以包括比例子更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述一种基于物联网的智慧园区资源管理系统还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0059]
所称处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field
‑
programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立元器件门电路或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述一种基于物联网的智慧园区资源管理系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个一种基于物联网的智慧园区资源管理系统的各个分区域。
[0060]
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述一种基于物联网的智慧园区资源管理方法及系统的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
[0061]
本发明提供了一种基于物联网的智慧园区资源管理方法及系统，通过传感器采集污水管道系统的不同位置的液压值和流速值，将在不同位置采集到的液压值和流速值作为节点，以此构建下水道网络模型计算下水道网络模型的各个节点的流畅系数，并以下水道网络模型的各个节点的流畅系数计算流通阈值，进而根据流通阈值监控各个节点的实时的流通情况，由此实现对园区的污水管道系统的各个节点进行全面而协同的高质量监测，防止局部淤塞，实现高效智能的控制园区环境质量。
[0062]
尽管本公开的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，从而有效地涵盖本公开的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本公开进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本公开的非实质性改动仍可代表本公开的等效改动。