[實用新型]一種基于太陽能技術的無線灌溉控制設備

有效

• 申請號: 201520183530.4
• 申請日: 2015-03-30
• 公開（公告）號: CN204518738U
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發明（設計）人: 晁夏方舟;朱煜晨;張雙翼
• 申請（專利權）人: 晁夏方舟;朱煜晨;張雙翼
• 主分類號: A01G25/16
• 分類號: A01G25/16
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 陳揚

技術領域

本實用新型屬于農業物聯網環境監控領域，具體是一種基于太陽能技術的無線灌溉控制設備。

背景技術

目前我國水資源比較的匱乏，水資源的浪費比較的嚴重，節約用水利國利民。在用水比較多農業灌溉方面，由于我國的農業方面的自動化水平比較的低，大部分農業的灌溉依然采用的是人工漫灌的方式，這造成了大量的水資源以及人力資源的浪費。隨著物聯網技術的發展，傳統農業的耕作方式必將得到變革。價格低廉、性能穩定、安裝以及維護方便的各種設備即將投入到農業生產中。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種基于太陽能技術的無線灌溉控制設備，該設備為農業用戶提供一種價格低廉、性能穩定，安裝以及維護簡單的自動灌溉系統。

一種基于太陽能技術的無線灌溉控制設備，其特征在于：該設備包括：太陽能電池板、太陽能控制模塊、蓄電池、智能灌溉控制模塊、天線和電磁閥，太陽能電池板通過太陽能控制模塊與蓄電池連接；智能灌溉控制模塊與太陽能控制模塊連接；智能灌溉控制模塊通過天線與控制中心連接；智能灌溉控制模塊通過電磁閥與水管連接。

本實用新型中，太陽能電池板用于將光能轉化成電能；太陽能控制模塊用于控制太陽能電池板的工作和蓄電池的儲能；蓄電池用于將轉化的電能進行存儲，在沒有陽光或陽光較弱時使用；智能灌溉控制模塊根據接收到的土壤濕度、時間等信息判斷和控制；天線用于接收來自控制中心的指令或信息；電磁閥主要負責將處理模塊發送過來的電磁閥信號轉換為電磁閥相對應的動作。

本實用新型采用太陽能供電，整個供電系統由太陽能電池板、太陽能控制模塊和蓄電池模塊組成，避免了有線供電帶來的高成本和復雜度，有效解決了農業用電困難的問題。智能灌溉控制模塊采用433MHZ的無線通信方式或采用2.4GHZ的Zigbee通信方式或485的通信方式。?智能灌溉控制模塊根據土壤濕度、時間信息對電磁閥進行控制，并決定是否需要打開或關閉電磁閥。

無線傳輸距離較遠，適用于種植灌溉中大范圍的通信，節點不需要太多就可以完成大面積的覆蓋，極大程度上降低了安裝以及維護的成本。系統通信方式具有多樣化，除了433MHZ的無線通信方式外，系統還預留了2.4GHZ的Zigbee通信以及485的通信方式，方便用戶進行二次開發。

本設備中，無線電磁閥的開關閥值的設置支持多種途徑，一種是通過無線來遠程設置，另一種是利用485來遠程設置，最后一種便是通過設備上通過光耦隔離預留出來的兩個輸入輸出接口來實現閥值的設置。當系統接收到設置的參數時，系統會自動將設置的參數值存儲到存儲單元中，即使系統掉電或者重啟都不會丟失掉數據。

本實用新型可以實現自動灌溉和省電節水，具有應用簡單、通信距離遠、低功耗等特點，是一種價格低廉、性能穩定，安裝以及維護簡單的自動灌溉系統。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合相關的附圖來對本實用新型做進一步的詳細說明。

如附圖1所示，一種基于太陽能技術的無線灌溉控制設備，包括：太陽能電池板1、太陽能控制模塊2、蓄電池3、智能灌溉控制模塊4、天線5和電磁閥7，太陽能電池板通過太陽能控制模塊與蓄電池連接；智能灌溉控制模塊與太陽能控制模塊連接；智能灌溉控制模塊通過天線與控制中心連接；智能灌溉控制模塊通過電磁閥與水管10連接。圖中，?61一般手動閥、62手動閥、8過濾器、9快速手動閥、10水管。太陽能電池板用于將光能轉化成電能；太陽能控制模塊用于控制太陽能電池板的工作和蓄電池的儲能；蓄電池用于將轉化的電能進行存儲，在沒有陽光或陽光較弱時使用；智能灌溉控制模塊根據接收到的土壤濕度、時間等信息判斷和控制；天線用于接收來自控制中心的指令或信息；電磁閥主要負責將處理模塊發送過來的電磁閥信號轉換為電磁閥相對應的動作；一般手動閥、手動閥、過濾器、快速手動閥、水管用于保障水源的流通和流向。

設備具體的運作方式如下：在陽光充足的白天，當太陽能電池板的輸出電壓大于12V時，太陽能控制模塊將控制太陽能電池板為蓄電池充電，同時給智能灌溉控制模塊供電；在陽光不足的陰天或是夜晚，太陽能電池板的輸出電壓小于12V時，太陽能控制模塊將控制蓄電池為智能灌溉控制模塊供電；智能灌溉控制模塊始終處在待命狀態，通過接收來自無線監控設備發送過來的環境監測信息，包括土壤濕度、時間等信息，將這些信息通過SPI發送給處理器，處理器根據相關的數據閥值來控制電磁閥通斷，從而達到自動灌溉和省電節水的目的；過濾器為80-100目/時的過濾器，用于防止閥芯卡死，電磁閥后的一般手動閥61用于防止介質倒流或造成電磁閥關閉不嚴；處在旁路位置的手動閥62用于保證正常生產，以便電磁閥發生故障及需要清洗時拆換。