本发明涉及取样装置,具体涉及智慧园区数字孪生管理平台。
背景技术:
1、随着大数据时代的来临,智慧园区在城市中普遍存在,在智慧园区中的绿化是非常重要的,好的环境造就好的园区,做好数据采集、分析和建模,进而模拟和预测园区的运行状态、能源消耗、环境影响,基于这些模拟和预测,进行智能化的决策和控制,实现园区的节能减排、资源优化、运营效率提升等目标,并通过数字化建模和实时数据交互实现了园区的智能化管理和优化,因此根据数字孪生管理平台对智慧园区的管理的可行性进行分析十分的重要。
2、目前智慧园区的智慧园区管理的可行性进行分析主要是通过绿化面积和绿化植被数量对智慧园区的绿化管理可行性进行分析,很显然这种分析方式存在以下几个问题:
3、1、 当前对智慧园区的分析并没有对智慧园区的绿化密度状况进行分析,进而对绿化密度低的绿化区域进行环境状况分析、设备状况分析和绿化非自然耗损分析,从而无法更加准确地了解到当前各低密度绿化区的实际情况,同时也无法保障对各低密度绿化区状况的分析过程的全面性和真实性,进而无法保障分析结果的参考性和准确性,并且也无法给智能园区对绿化的管理的更新升级提供可靠的依据。
4、2、当前并没有对数据进行数字信息传输,对检测到的实时绿化数据进行传输,没有数字传输技术的长距离范围内传输各种类型的数据,包括传感器数据、控制数据,导致园区中的各种设备和设施采集到的数据传输到数字孪生平台进行处理和分析不具备实时性,无法真实地展示出智慧园区当前的环境情况,进而无法保障平台对绿环区域的智能管理,从而无法提高智慧园区的智慧园区的管理能力,一定程度上降低了智慧园区对智慧园区的管理效果。
技术实现思路
1、针对上述存在的技术不足,本发明的目的是提供智慧园区数字孪生管理平台。
2、为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:本发明提供智慧园区数字孪生管理平台,包括:绿化建模模块,用于在建模子平台对智慧园区的绿化进行数字孪生建模。
3、绿化建模分析模块,在建模子平台中提取智慧园区的绿化数据,分析得到智慧园区的绿化覆盖率评估系数和各绿化区密度评估系数,进而判断智慧园区的绿化覆盖状况和各绿化区密度状况。
4、绿化密度低分析模块,在环境子平台、设备子平台和道路子平台获取获取智慧园区的各低密度绿化区的实时环境数据、设备数据、人为踩踏量和所在位置的车流量,分析得出智慧园区的各低密度绿化区的绿化环境评估系数、设备评估系数、绿化非自然损耗评估系数。
5、所述判断智慧园区的绿化覆盖状况和各绿化区密度状况,具体判断过程如下:b1、将智慧园区的绿化覆盖率评估系数与设定的绿化覆盖率评估系数阈值进行对比,当智慧园区的绿化覆盖率评估系数小于设定的参考绿化覆盖率评估系数阈值,则判断智慧园区的绿化覆盖状况为覆盖率低,并在管理平台进行绿化区扩大提示,反之则判断智慧园区的绿化覆盖状况为覆盖率过高,并在管理平台进行绿化区缩减提示。
6、b2、将智慧园区的各绿化区密度评估系数分别与设定的绿化密度评估系数阈值进行对比,当智慧园区的某绿化区的绿化密度评估系数小于设定的绿化密度评估系数阈值,则判断智慧园区的该绿化区密度状况为绿化密度低,并将该绿化区记为低密度绿化区,反之则判断智慧园区的该绿化区密度状况为绿化密度过高,并在管理平台进行针对对智慧园区的该绿化区进行植物修剪和移除提示。
7、绿化状况判断模块,根据智慧园区中各绿化区的绿化环境评估系数、设备评估系数、绿化非自然损耗评估系数,判断智慧园区中各绿化区的环境状况、设备状况、绿化非自然损耗状况。
8、所述判断智慧园区的各低密度绿化区的环境状况、设备状况、绿化非自然损耗状况,具体判断过程如下:d1、将智慧园区的各低密度绿化区的绿化环境评估系数分别与设定的绿化环境评估系数阈值进行对比,当智慧园区的某低密度绿化区的绿化环境评估系数小于设定的绿化环境评估系数下限阈值或大于设定的绿化环境评估系数上限阈值时,则判断智慧园区的该低密度绿化区的环境状况较差,反之则判断智慧园区的该低密度绿化区的环境状况较好。
9、d2、将智慧园区的各低密度绿化区的设备评估系数分别和设定的设备评估系数阈值进行对比,当智慧园区的某低密度绿化区的设备评估系数大于或等于设定的设备评估系数阈值,则判断智慧园区的该低密度绿化区的设备状况为故障,反之则判断智慧园区的该低密度绿化区的设备状况为未故障。
10、d3、将智慧园区的各低密度绿化区的绿化非自然损耗评估系数分别与设定的绿化非自然损耗评估系数阈值进行对比,当智慧园区的某绿化区的绿化非自然损耗评估系数大于或等于设定的绿化非自然损耗评估系数阈值,则判断智慧园区的该低密度绿化区的绿化非自然损耗状况为严重,反之则判断智慧园区的该低密度绿化区的绿化非自然损耗状况为轻微。
11、绿化状况优化模块,根据智慧园区中各绿化区的环境状况、设备状况、绿化非自然损耗状况,对智慧园区中各绿化区的环境状况、设备状况、绿化非自然损耗状况进行优化。
12、预警终端,用于在智慧园区的绿化状况为覆盖率低或某绿化区的密度低时,在智慧园区数字孪生管理平台进行预警提示。
13、优选地,所述对智慧园区的绿化进行数字孪生建模,具体建模过程如下:a1、使用测量、遥感和地理信息系统方式,采集智慧园区绿化的地理数据、土地利用数据、植被数据、土壤数据、地形数据、绿化数据,其中绿化数据包括智慧园区的总面积、绿化总面积、各绿化区的面积和各绿化区的面积对应的种植数量,并通过数字信息传输技术将智慧园区的地理数据、土地利用数据、植被数据、土壤数据、地形数据、绿化数据传输至建模子平台;
14、a2、在建模子平台使用数字化模拟技术,根据经过数据清洗、数据分类和数据格式转换操作后的智慧园区的地理数据、土地利用数据、植被数据、土壤数据、地形数据、绿化数据,对智慧园区进行数字孪生建模得到智慧园区的绿化真实的数字化模拟。
15、优选地,所述分析得到智慧园区的绿化覆盖率评估系数和各绿化区密度评估系数,具体分析过程如下:将智慧园区的绿化数据中智慧园区的总面积、绿化区总面积、各绿化区面积和各绿化区对应的种植数量分别记为、、和,其中i表示为各绿化区对应的编号,i=1,2,3......n,n为大于等于2的自然整数;
16、根据计算公式得到智慧园区的绿化覆盖率评估系数,其中为设定的智慧园区的绿化覆盖率对应的补偿因子;根据计算公式得到智慧园区中的各绿化区密度评估系数,其中为设定的智慧园区的各绿化区密度对应的补偿因子。
17、优选地,所述分析得出智慧园区的各低密度绿化区的绿化环境评估系数、设备评估系数、绿化非自然损耗评估系数,具体分析过程如下:c1、通过湿度传感器、温度传感器和二氧化碳检测仪获取智慧园区的各低密度绿化区的实时环境数据,实时环境数据包括湿度、温度和二氧化碳浓度,并使用数字信息传输技术将实时环境数据传输至环境子平台;
18、将智慧园区的各低密度绿化区的湿度、温度和二氧化碳浓度分别记为、和,其中j为各低密度绿化区对应的编号,j=1,2,3......n,其中n为大于等于零的自然整数,代入计算公式得出智慧园区的各低密度绿化区的绿化环境评估系数,其中、和分别为设定的参考智慧园区绿化的湿度、温度和二氧化碳浓度,、和分别为设定的智慧园区绿化的湿度、温度和二氧化碳浓度对应的权重因子;
19、c2、通过液位传感器和喷灌量检测仪获取智慧园区的各低密度绿化区的设备数据,设备数据包括排水设备的积水量和喷灌设备的喷洒量,并使用数字信息传输技术将实时环境数据传输至环境子平台;
20、将智慧园区的各低密度绿化区的设备数据中的排水设备的积水量和喷灌设备的喷洒量分别记为和,代入计算公式得出智慧园区的各低密度绿化区的设备评估系数,其中和分别为设定的参考排水设备的积水量和喷灌设备的喷洒量,和分别为设定的排水设备的积水量和喷灌设备的喷洒量对应的权重因子;
21、c3、通过实时监控设备获取智慧园区的各低密度绿化区的人为踩踏量和所在位置的车流量,并使用数字信息传输技术将人为踩踏量和所在位置的车流量传输至环境子平台;
22、将智慧园区的各低密度绿化区的人为踩踏量和所在位置的车流量分别记为和,代入计算公式得出智慧园区的各低密度绿化区的绿化非自然损耗评估系数,其中和分别为设定的参考绿化区的人为踩踏量和所在位置的车流量,和分别为设定的绿化区的人为踩踏量和所在位置的车流量对应的权重因子。
23、优选地,所述对智慧园区的各低密度绿化区的环境状况、设备状况、绿化非自然损耗状况进行优化,具体优化过程如下:e1、当智慧园区的某低密度绿化区的环境状况较差时,在管理平台对该低密度绿化区进行环境控制提示;当智慧园区的某低密度绿化区绿化环境评估系数小于设定的绿化环境评估系数阈值下限值时,环境子平台对智慧园区的该低密度绿化区的喷灌设备进行智能控制,使该喷灌设备进行喷灌;当智慧园区的某低密度绿化区得绿化环境评估系数大于设定的绿化环境评估系数阈值下限值时,环境子平台对智慧园区的该低密度绿化区的喷灌设备进行智能控制,使该低密度绿化区的喷灌设备停止喷灌,并对智慧园区的该低密度绿化区的排水设备进行智能控制,使该低密度绿化区的排水设备进行排水;
24、e2、当智慧园区的某低密度绿化区的设备状况为故障时,在管理平台对该低密度绿化区进行人工设备检修提示;
25、e3、当智慧园区的某低密度绿化区的绿化非自然损耗状况为严重时,在管理平台对该低密度绿化区进行人工干预提示,并提示在该低密度绿化区安装监控和“请勿践踏植被”的提示牌。
26、本发明的有益效果在于:1、本发明提供的智慧园区数字孪生管理平台,将物理园区的实体设施、设备和数据通过数字化的方式进行模拟,进而实现对园区的智能管理和优化的平台,使用数据传输技术,解决了当前设备状态的实时监测、数据的及时更新的数据传输过程中存在的局限性问题,对绿化覆盖率、环境质量和绿环区域的设备进行分析,实现了数字孪生管理平台对园区绿化管理的可行性全面性和客观性的分析,并对各绿化区的密度低原因进行分析,增加绿化优化提高智慧园区管理的效率,保障了智慧园区信息分析结果的可靠性和真实性,进而为后续智慧园区的针对性管理和均衡性发展提供了可靠的依据。
27、2、 本发明当前对智慧园区的绿化密度状况进行分析,进而对绿化密度低的绿化区域进行环境状况分析、设备状况分析和绿化非自然耗损分析,从而更加准确地了解到当前各低密度绿化区的实际情况,同时也保障对各低密度绿化区的张状况分析过程的全面性和真实性,进而保障分析结果的参考性和准确性,并且给智能园区对绿化的管理的更新升级提供可靠的依据。
28、3、本发明当前通过数字信息传输,对检测到的实时绿化数据进行传输,在长距离范围内传输各种类型的数据,包括传感器数据、控制数据,让园区中的各种设备和设施采集到的数据传输到数字孪生平台进行处理和分析具备实时性,真实地展示出智慧园区当前的环境情况,进而保障平台对绿环区域的智能管理,从而提高智慧园区的智慧园区的管理能力,一定程度上提高了智慧园区对智慧园区的管理效果。
1.智慧园区数字孪生管理平台,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的智慧园区数字孪生管理平台,其特征在于,所述对智慧园区的绿化进行数字孪生建模,具体建模过程如下:
3.根据权利要求2所述的智慧园区数字孪生管理平台,其特征在于,所述分析得到智慧园区的绿化覆盖率评估系数和各绿化区密度评估系数,具体分析过程如下:
4.根据权利要求3所述的智慧园区数字孪生管理平台,其特征在于,所述分析得出智慧园区的各低密度绿化区的绿化环境评估系数、设备评估系数、绿化非自然损耗评估系数,具体分析过程如下:
5.根据权利要求4所述的智慧园区数字孪生管理平台,其特征在于,所述对智慧园区的各低密度绿化区的环境状况、设备状况、绿化非自然损耗状况进行优化,具体优化过程如下: