[發明專利]智能太陽能節水灌溉裝置

在審

• 申請號: 201510698086.4
• 申請日: 2015-10-26
• 公開（公告）號: CN105123437A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 楊鵬;嚴建鵬;林杰;施靄玲
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: A01G25/02
• 分類號: A01G25/02;A01G25/16
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務所 32106
• 代理人: 江平

技術領域

本發明屬于精細農業節水灌溉技術領域，具體涉及一種節水灌溉技術。

背景技術

節水農業灌溉是農業高效節水灌溉實現自動化控制的關鍵設備之，田間電磁閥的性能和質量直接影響到工程的運行狀況與使用壽命。到目前為止，國內還沒有適用于農業高效節水水灌溉的低造價的同類產品。

目前，國外同類產品利用隔膜實現完全開啟狀態并且能夠實現手動和自動兩種開啟模式，如以色列DOROT、BERMAD等公司生產的直流脈沖電磁閥，但價格比較昂貴；國內的同類產品主要是用于工業專用的金屬電磁閥，造價高，局部水頭損失大、過流量小、不能實現手動開啟模式，降低了系統運行的經濟性和靈活性。到目前為止，國內適用于農用節水灌溉的塑料直流脈沖電磁閥、利用太陽能的電磁閥和無線傳輸的電磁閥均已有報道。采用太陽能供電的節水灌溉設備，光伏電池板固定安裝，無法實現角度調節，不能最多限度地利用太陽能；采用無線傳輸的電磁閥還存在信號不穩定、成本高等缺點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種信號穩定、成本低的智能太陽能節水灌溉裝置。

本發明在殼體上分別設置進水端和出水端，在殼體內的進水端和出水端出之間設置微功耗直流電磁閥，其特點是：所述微功耗直流電磁閥的驅動電路通過DC/DC升壓器與太陽能光伏電池連接；所述裝置還包括控制器，所述控制器的信號輸出端與微功耗直流電磁閥的驅動電路相連接。

本發明將太陽能光伏電池、控制器、微功耗直流電磁閥、殼體集成為一體。太陽能光伏電池的光伏電池板可采用三根支柱固定在外殼上，其中一根支柱可調高度，實現在不同地區的最佳角度調節；控制器通過濕度、溫度、振動、電壓傳感器采集信號，實現對微功耗直流電磁閥供電的控制；無線傳輸采用基于ZigBee技術的無線傳輸。

本發明實現了高精度、低功耗、無線傳輸、全自動控制、無需附設電纜的太陽能節水灌溉的功能，以彌補現有技術的不足。

進一步地，本發明所述控制器包括DC/DC升壓電路輸入電壓傳感器、土壤溫濕度傳感器和JN5139無線微控制器；DC/DC升壓電路輸入電壓傳感器的信號輸出端通過電壓傳感器調理電路連接在JN5139無線微控制器上，土壤溫濕度傳感器的信號輸出端通過土壤溫濕度傳感器調理電路連接在JN5139無線微控制器上。通過DC/DC升壓輸入電壓傳感器、土壤溫濕度傳感器獲取信號，采用模糊算法，實現對微型低功耗直流電磁閥驅動電路的控制，實現對不同作物生長特點的精確節水灌溉要求。

所述控制器還設置振動傳感器，振動傳感器的信號輸出端通過振動傳感器調理電路連接在N5139無線微控制器上，在所述JN5139無線微控制器的輸出端通過聲光報警器驅動電路連接聲光報警器。通過振動傳感器獲取信號，經過JN5139微控制器處理，輸出到聲光報警器，實現農業節水灌溉裝置的防盜報警。

在所述JN5139無線微控制器的輸出端連接無線微控制器天線，可將獲取得溫濕度、電磁閥開關狀態等信號，通過天線發送到測控中心，并接收控制中心的控制信號，實現遠程測控。

附圖說明

圖1為本發明的智能太陽能節水灌溉裝置結構圖。

圖2為本發明的智能太陽能節水灌溉裝置控制系統框圖。

圖3為本發明的智能太陽能節水灌溉裝置模糊控制流程圖。

圖中，1是太陽能光伏電池，2是DC/DC升壓電路，3是微型低功耗直流電磁閥驅動電路，4是微型低功耗直流電磁閥，5是DC/DC升壓電路輸入電壓傳感器，6是電壓傳感器調理電路，7是土壤溫濕度傳感器，8是土壤溫濕度傳感器調理電路，9是振動傳感器，10振動傳感器調理電路，11是聲光報警器，12是聲光報警器驅動電路，13是JN5139無線微控制器，14是無線微控制器天線。

具體實施方式

如圖1、2所示，在殼體1上分別設置進水端2和出水端3，在殼體1內的進水端2和出水端出3之間設置微功耗直流電磁閥4。

微功耗直流電磁閥4的驅動電路6通過DC/DC升壓器7與太陽能光伏電池5連接。

控制器8的信號輸出端與微功耗直流電磁閥4的驅動電路相6連接。

控制器8設有DC/DC升壓電路輸入電壓傳感器8-1、土壤溫濕度傳感器8-2、振動傳感器8-3、聲光報警器驅動電路8-4、聲光報警器8-5、JN5139無線微控制器8-6和無線微控制器天線8-7。

DC/DC升壓電路輸入電壓傳感器8-1的信號輸出端通過電壓傳感器調理電路8-8連接在JN5139無線微控制器8-6上。