本发明属于植物园管理领域，具体涉及用于提高植物园管理质量的智能监控系统及使用方法。
背景技术：
植物园是通过人工模拟区域自然环境和群落结构，实现物种多样性高度富集并进行相关科学研究的机构，是生命科学创新性研究的重要支撑平台，也是生物多样性保育、科普教育、资源储存和开发利用的基地，植物园是生物多样性保护重要基地，扮演植物迁地保育主导角色和发挥最主要作用，不断致力更多植物的迁地保育，从400年前现代意义上的植物园产生起，植物园就一直在努力各种植物信息的采集和积累，一个重要的方面就是将研究过程中积累的科学数据和研究成果进行科学保存并与公众、同行和其它机构组织进行交流和交换，对自身发展过程进行管理监测与评价。有效植物信息记录和利用为收集、栽培、保存多样化植物，对其进行植物学、生态学、园艺学等科学研究和科学普及工作，乃至国家和地区的社会经济发展发挥作用，而随着信息时代的来临，植物园也相较于传统的管理模式有了较大改观，出现了智慧植物园，智慧植物园信息化建设将会极大提高植物园植物迁地保育信息的持续高效和系统完整，为植物迁地保育发挥重要基础作用，智慧植物园作为植物园项目的信息化支持手段，运用科技的手段，借助互联网工具，提升智慧植物园项目的运营效率和质量，进一步强化科技对植物园的支撑作用，在建设智慧植物园的过程中，其管理范围增大，采集信息量增加，其管理质量也会随之下滑，如何提高其管理质量，监控植物园的各项信息指标是构件智慧植物园的根本。
技术实现要素：
为克服现有技术所存在的缺陷，本发明提供用于提高植物园管理质量的智能监控系统及方法解决上述技术问题。
用于提高植物园管理质量的智能监控系统，包括总控模块、网络层、数据信息库、存储单元、安防监测单元、环境监测单元、植物信息监测单元网络适配器和公共展示平台，所述总控模块的信息输入端分别通信连接有用于提高安防保障的所述安防监测单元、用于对植物园的内部环境信息进行采集监测的所述环境监测单元和所述植物信息监测单元，所述总控模块通信连接到所述数据信息库，所述总控模块接入所述网络层并通过所述网络层连接到所述网络适配器，所述网络适配器通过所述公共展示平台与游客终端连接进行信息展示互动，所述总控模块还分支通信连接有服务单元和审核单元，所述服务单元包括用于游客进行买售票的售票终端、工作终端和进行视频会议及沟通所用到的对讲终端，所述公共展示平台通过反馈单元连接到所述工作终端上用于将游客反馈信息进行反馈处理。
进一步的，所述网络层为无线网、有线网和物联网的组合体。
进一步的，所述数据信息库和所述存储单元通信连接便于进行数据的交换与存储，所述数据信息库包含引种信息库、驯化信息库、保育信息库和植物标本信息库。
进一步的，所述安防监测单元包括视频监控子系统、巡更监测子系统、门禁管理子系统、入侵报警子系统和停车场监控管理子系统，所述视频监控子系统由前端部分、传输部分、存储部分、显示部分以及控制部分组成，所述门禁管理子系统由读卡器、门禁控制器、电子锁、出门按钮、感应卡、门禁管理电脑、门禁管理软件组成，所述入侵报警子系统由紧急报警按钮、红外探测器前端、报警主机及控制中心设备组成，所述电子巡更子系统由巡更管理电脑、管理软件、感应式巡更器、数据通迅器和感应卡构成，所述停车场监控管理子系统由停车管理电脑、停车管理软件、入口机、道闸、数字式车辆检测器、车辆信息显示屏、高清车牌抓拍摄像机构成。
进一步的，所述环境监测单元包括水温传感模块、水位传感模块、流量传感模块、流速传感模块、风速传感模块、风向传感模块、气温传感模块、湿度传感模块、气压传感模块、降雨量传感模块、能见度传感模块、ph传感模块、溶解氧传感模块和浊度传感模块。
进一步的，所述植物信息监测单元包括灯光控制子系统、信息记录上传子系统和温室温度控制子系统，所述灯光控制子系统控制若干个光源用于对光线进行控制，所述信息记录上传子系统用于将植物生长信息定期拍照上传展示并反馈其生长信息。
进一步的，用于提高植物园管理质量的智能监控系统的使用方法，包括以下步骤：
步骤一：对安防监测单元、环境监测单元和植物信息监测单元进行基础设施的安装，选取布控点位，对传感仪器和监控巡更等设备进行布控；
步骤二：搭建网络层，采用物理隔离方案，搭建三个专网，分别为外网、电话和无线网，
步骤三：收据数据信息，建立数据库模型，
步骤四：搭建公共展示平台，定时上传植物园的最新信息进行展示；
步骤五：通过反馈系统不断完善数据库信息，提升服务单元的服务效率，形成完善的监控反馈体系；
步骤六：定期对基层搭建设备进行检修并做好检修记录，维护系统的长久运行。
本发明所具有的有益效果是：本发明运用科技的手段，借助互联网工具，提升智慧植物园项目的运营效率和质量，进一步强化科技对植物园的支撑作用，推动和植物园相关的产品和服务的数字化、网络化进程。增加植物园的科技内涵和附加值，极大提高植物园植物迁地保育信息的持续高效和系统完整，为植物迁地保育发挥重要基础作用。
附图说明
图1是用于提高植物园管理质量的智能监控系统的系统框架示意图。
附图标记如下：
1、总控模块；2、网络层；3、数据信息库；4、存储单元；5、安防监测单元；6、环境监测单元；7、植物信息监测单元；8、服务单元；9、审核单元；10、反馈单元；11、网络适配器；12、公共展示平台；13、游客终端；14、售票终端；15、工作终端；16、对讲终端。
具体实施方式
下面结合实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
根据图1的用于提高植物园管理质量的智能监控系统，由总控模块1、网络层2、数据信息库3、存储单元4、安防监测单元5、环境监测单元6、植物信息监测单元7、网络适配器11和公共展示平台12组成；
总控模块1的信息输入端分别通信连接有用于提高安防保障的安防监测单元5、用于对植物园的内部环境信息进行采集监测的环境监测单元6和用于对植物信息进行采集和调控的植物信息监测单元7，总控模块7通过连接数据信息库3将安防监测单元5、环境监测单元6、植物信息监测单元7所传递的信息进行建模分库并保存；
总控模块1接入网络层2并通过网络层2连接到网络适配器11，网络适配器11通过公共展示平台12与游客终端13连接进行信息展示互动，总控模块1还分支通信连接有服务单元8和审核单元9，服务单元8便于工作人员的操作和服务，审核单元9用于对展示信息进行审核并且对监控记录信息进行查验；
服务单元8包括用于游客进行买售票的售票终端14、工作终端15和进行视频会议及沟通所用到的对讲终端，公共展示平台12通过反馈单元10连接到工作终端15上用于将游客反馈信息进行反馈处理。
在本实施例中，网络层2为无线网、有线网和物联网的组合体，无线wifi提供园区游客和工作人员的互联网需求，有限网络包括光纤骨干网、工作区子系统，物联网采用wifi或者zigbee等无线传输协议，实现各个感知设备对园区环境和植物等的感知和采集传输。
在本实施例中，数据信息库3和存储单元4通信连接便于进行数据的交换与存储，数据信息库3包含引种信息库、驯化信息库、保育信息库和植物标本信息库；
引种信息库是以植物园引种相关科学数据和创新引种数据为基础，包括引种植物的基本信息、采集地理位置信息、生态环境信息、种苗情况等，使其成为集个体、群落、生态系统多种层次为一体的引种信息库；
驯化信息库以引种相关科学数据和创新引种数据为基础，对所收集活体植物驯化过程中栽培信息、驯化相关条件信息记录、驯化过程中的物候观察记录等进行详实记录，并依据引种基本信息和驯化过程的观察结果对引种驯化苗木作生长适应性的评价，为植物引种驯化、植物迁地保护相关政策制定提供参考；
保育信息库包括植物种类的基本信息，如保育植物种类的中英文名，来源、分布、用途等方面的信息记载，使每一个定植于园中的植物种类有身份户口，相当于植物铭牌信息；
植物定植到园地基本信息：
如植物种类名称、专类园、引种编号、定植方法、密度，土壤的质地、养分、ph值、其坐落地理位置，方位；
植物学基本信息：
如植物的树体到根、茎、叶、芽、花、果、种子等形态及其解剖学特征的描述及各器官照片，做到对植物分类提供准确的信息；
植物的物候学信息：
对植物的发芽、展叶、枝条生长、开花、坐果、果实成熟期、种子成熟期等作为基本方面信息，按植物不同种类及生活型及特殊资源类型增添其它信息，并附有各个时期的照片；
植物生态适应性信息：
植物种类所处的温度、光照、湿度、土壤水分，植物群落结构、组成、相互生长情况，以及在此种生境条件下的生长情况如树体的长势情况，枝叶对生态条件的反应，以及在植物园迁地适应与否记载；
植物可利用信息：
依据植物资类型，在植物园环境栽培条件下，开展与农艺、园艺、园林、药用植物、生物能源等方面如开花多少，花的类类型，花的颜色，叶色的变化，叶形变化，果实大小，结果多少，大小年现象，药用及含油植物成分及含量变化基本信息记载；
植物繁殖信息：
繁殖方法采用种子、分列、扦插、压条、嫁接、组织培养，适宜繁殖材料类型，繁殖时间，管理方法，成活率；
日常管理信息：
对植物一般管理诸如绿肥种植、地被植物、施肥的种类、次数及用量，修剪的方法、时期及程度，病虫害防治的用药、用量及次数，灌溉的次数及用量等等，以及每种管理方式下的效果及反应记载；
园地区域气象资料信息：
通过园地所处范围利用气象自动记录仪装置，记录年均温、年积温、有效低温需求量、最高温、极端低温、降雨量、空气湿度的年月日变化，光照条件的时空变化等气象因子记载；
园地主要管理工作的信息化：
依照土壤养分、树体养分状况及植物种类的需肥规律进行施肥；土壤持水量及植物种类需水规律进行灌溉；自然条件下和人工处理的光照条件与植物的需光要求等调节光照，采用感应探头、计算机联网、软件支撑等实现信息化的管理；
植物资源服务信息：
通过外引出的物种或交换的物种或提供实验用材料的种类、数量、时间，引入地或使用单位、引入人等方面信息进行记载；
植物标本信息库是指按照植物的分类，以纲、目、科、亚科、属、种、亚种、图片、存在植物的图片介绍、本植物的介绍、补充说明、制作时间、采集地点等方面进行管理，逐步建设城庞大的植物标本数据库。
在本实施例中，安防监测单元5包括视频监控子系统、巡更监测子系统、门禁管理子系统、入侵报警子系统和停车场监控管理子系统；
所述视频监控子系统由前端部分、传输部分、存储部分、显示部分以及控制部分等组成，前端部分是由红外超宽动态枪机、红外高清球机，200万半球摄像机，镜头、支架、防护罩等组成；本期设计采用的摄像机均符合svac国家标准的产品，并且产品需具有符合svac国家标准的型式检验报告和实验室出具的检查报告，传输部分主要是由网线、电源线、光纤组成，存储部分由数字硬盘录像机(nvr)、企业级硬盘等组成，显示部分由49寸液晶拼接屏3*5组成，控制部分由网络存储主机、人脸识别服务器、智能分析服务器、设备接入集中管理平台、综合管理平台、流媒体服务器等组成，实现各监控点数字图像码流的汇聚、分发与控制。通过全中文化图像用户界面，方便操作维护。根据要求，系统中视频监控主机一方面要把视频信息送往录像系统进行录像，为以后的调看、点播而存储图像。另一方面接收网络内具有权限的用户的点播，把未经过解码的视频信息送到该用户的计算机上，由用户的计算机解码，实现监控图像、声音到桌面，进行远端摄像机的操作等功能。另外，视频控制系统还可以监视系统的运行状态，进行配置管理、告警管理、权限管理、日志管理等功能。
所述门禁管理子系统由读卡器、门禁控制器、电子锁、出门按钮、感应卡、门禁管理电脑、门禁管理软件组成，持卡人将门禁卡在读卡器附近快速晃动一次，读写器就能感应到有卡并将卡中的信息(卡号)发送到门禁控制器，门禁控制器进行检查卡合法性，然后决定是否进行执行模块电子锁的动作。感应卡为非接触式加密卡、不易复制、安全可靠、寿命长，电脑通过交换机对门禁控制器进行实时监控(可由电脑发指令让执行模块产生相应的动作，并可实时查看所有执行模块的状态)、数据处理、查询、报表输出；
所述入侵报警子系统由紧急报警按钮、红外探测器前端、报警主机及控制中心设备组成，报警主机与前端组成一个单独的报警防区，控制中心通过以太网、光纤、rs485把多台报警主机集中在一起管理，实现布、撤防等远程控制，软件平台作为控制中心的更高一级管理设备，可以接入多个控制中心设备，可以组建成多网点的立体报警网络平台；
所述电子巡更子系统由巡更管理电脑、管理软件、感应式巡更器、数据通迅器和感应卡构成，巡更管理系统，是让巡更人员使用感应式巡更器在规定的巡更点刷卡，巡更器记录刷卡的线路、人员、地点、时间及事件等信息，然后通过rs232数据线与pc机进行连接，将记录数据自动上传到pc机并由巡更管理软件进行智能处理以实现对巡更人员及巡更过程的考核。
所述停车场监控管理子系统由停车管理电脑、停车管理软件、入口机、道闸、数字式车辆检测器、车辆信息显示屏、高清车牌抓拍摄像机构成。
上述结构中，网络适配器可选用万兆交换机，交换容量大于4.8tbps、包转发率大于285mpps；
植物信息监测单元7根据植物园现场温室分布情况种植温室各安装放置温度和光线采集点，实时感知温室里空气、土壤的各监控点的温度、湿度等情况，其中温度湿度和光亮度传感器采用.scthwa43sns室内型壁挂式温湿度传感器和jz-hb光照度传感器，可设定各监控点的温湿度报警阈值，当出现数据异常时可自动发出报警信号，基于51单片机的反馈控制方式触发响应自动控制动作，温室的通风、外遮阳、和补光、灌溉、喷雾可以由系统根据检测到的温室环境自动控制相应的设备轻松实现。数据传输方式计划采用无线技术，安装布线方便，避免了温室内布线的诸多不便及线路带来的火灾隐患；
总控模块基于电脑采用winswitch3中控软件进行控制，总控机房设有通风、避雷防护和防水功能；
在本实施例中，环境监测单元6包括水温传感模块、水位传感模块、流量传感模块、流速传感模块、风速传感模块、风向传感模块、气温传感模块、湿度传感模块、气压传感模块、降雨量传感模块、能见度传感模块、ph传感模块、溶解氧传感模块和浊度传感模块。
环境监测单元6以单片机作为电路控制反馈基础，通过安装的各个传感点位进行实时反馈并且进行界限值的判定，其中温度可采用at30tse02b-mah-t传感器温度传感器、水位可采用cyb130液位传感器、风速传感器采用hcf-1500声波风速传感器、降雨量传感器可采用ky-ws-j01数字雨量传感器、浊度传感器可采用visoturb700iq进行在线浊度检测，其他传感器均为检测领域常见的传感类型，其选型均根据植物园内环境地形和建筑特色进行配选等等。
在本实施例中，植物信息监测单元包括灯光控制子系统、信息记录上传子系统和温室温度控制子系统，所述灯光控制子系统控制若干个光源用于对光线进行控制，所述信息记录上传子系统用于将植物生长信息定期拍照上传展示并反馈其生长信息。
用于提高植物园管理质量的智能监控系统的使用方法，包括以下步骤：
步骤一：对安防监测单元5、环境监测单元6和植物信息监测单元7进行基础设施的安装，选取布控点位，对传感仪器和监控巡更等设备进行布控；
步骤二：搭建网络层2，采用物理隔离方案，搭建三个专网，分别为外网、电话和无线网；
步骤三：收据数据信息，建立数据库模型，
步骤四：搭建公共展示平台，定时上传植物园的最新信息进行展示。
步骤五：通过反馈系统不断完善数据库信息，提升服务单元的服务效率，形成完善的监控反馈体系；
步骤六：定期对基层搭建设备进行检修并做好检修记录，维护系统的长久运行。
最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
1.一种用于提高植物园管理质量的智能监控系统，其特征在于：包括总控模块、网络层、数据信息库、存储单元、安防监测单元、环境监测单元、植物信息监测单元网络适配器和公共展示平台，所述总控模块的信息输入端分别通信连接有用于提高安防保障的所述安防监测单元、用于对植物园的内部环境信息进行采集监测的所述环境监测单元和所述植物信息监测单元，所述总控模块通信连接到所述数据信息库，所述总控模块接入所述网络层并通过所述网络层连接到所述网络适配器，所述网络适配器通过所述公共展示平台与游客终端连接进行信息展示互动，所述总控模块还分支通信连接有服务单元和审核单元，所述服务单元包括用于游客进行买售票的售票终端、工作终端和进行视频会议及沟通所用到的对讲终端，所述公共展示平台通过反馈单元连接到所述工作终端上用于将游客反馈信息进行反馈处理。
2.根据权利要求1所述的用于提高植物园管理质量的智能监控系统，其特征在于：所述网络层为无线网、有线网和物联网的组合体。
3.根据权利要求1所述的用于提高植物园管理质量的智能监控系统，其特征在于：所述数据信息库和所述存储单元通信连接便于进行数据的交换与存储，所述数据信息库包含引种信息库、驯化信息库、保育信息库和植物标本信息库。
4.根据权利要求1所述的用于提高植物园管理质量的智能监控系统，其特征在于：所述安防监测单元包括视频监控子系统、巡更监测子系统、门禁管理子系统、入侵报警子系统和停车场监控管理子系统，所述视频监控子系统由前端部分、传输部分、存储部分、显示部分以及控制部分组成，所述门禁管理子系统由读卡器、门禁控制器、电子锁、出门按钮、感应卡、门禁管理电脑、门禁管理软件组成，所述入侵报警子系统由紧急报警按钮、红外探测器前端、报警主机及控制中心设备组成，所述电子巡更子系统由巡更管理电脑、管理软件、感应式巡更器、数据通迅器和感应卡构成，所述停车场监控管理子系统由停车管理电脑、停车管理软件、入口机、道闸、数字式车辆检测器、车辆信息显示屏、高清车牌抓拍摄像机构成。
5.根据权利要求1所述的用于提高植物园管理质量的智能监控系统，其特征在于：所述环境监测单元包括水温传感模块、水位传感模块、流量传感模块、流速传感模块、风速传感模块、风向传感模块、气温传感模块、湿度传感模块、气压传感模块、降雨量传感模块、能见度传感模块、ph传感模块、溶解氧传感模块和浊度传感模块。
6.根据权利要求1所述的用于提高植物园管理质量的智能监控系统，其特征在于：所述植物信息监测单元包括灯光控制子系统、信息记录上传子系统和温室温度控制子系统，所述灯光控制子系统控制若干个光源用于对光线进行控制，所述信息记录上传子系统用于将植物生长信息定期拍照上传展示并反馈其生长信息。
7.根据权利要求1所述的用于提高植物园管理质量的智能监控系统使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：对安防监测单元、环境监测单元和植物信息监测单元进行基础设施的安装，选取布控点位，对传感仪器和监控巡更等设备进行布控；
步骤二：搭建网络层，采用物理隔离方案，搭建三个专网，分别为外网、电话和无线网，
步骤三：收据数据信息，建立数据库模型，
步骤四：搭建公共展示平台，定时上传植物园的最新信息进行展示；
步骤五：通过反馈系统不断完善数据库信息，提升服务单元的服务效率，形成完善的监控反馈体系；
步骤六：定期对基层搭建设备进行检修并做好检修记录，维护系统的长久运行。
技术总结