[實用新型]一種自動節水灌溉的無線網絡終端節點

有效

• 申請號: 201521133887.8
• 申請日: 2015-12-30
• 公開（公告）號: CN205266529U
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 霍孟友;顧雯雯
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: A01G25/16
• 分類號: A01G25/16;H04W84/18
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 顏洪嶺

技術領域

本實用新型涉及一種自動節水灌溉的無線網絡終端節點，屬于節水灌溉技術領域。

背景技術

如今，淡水資源的日益匱乏與人力成本的逐步增加使得自動節水灌溉技術已經成為 現代化農林牧副業用水灌溉發展的重要方向。無人值守的自動節水灌溉設備需要滿足包 括：土壤溫濕度數據采集、供水支路通斷獨立控制、供水控制等等諸多基本功能要求。 對于大面積田塊的自動節水灌溉控制，由于供水支路和土壤溫濕度測試點位較多，如果 采用長距離連線的方式進行用電供給與采集數據傳輸，則存在布局困難、系統柔性低以 及對管理造成障礙等諸多不利問題。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型提供一種完全利用太陽能電池供電的自動節水灌 溉無線網絡終端節點，利用若干無線網絡終端節點與主控設備等共同組成自動節水灌溉 的設備系統，完成無人值守的自動節水灌溉工作。

本實用新型的技術方案如下：

一種自動節水灌溉的無線網絡終端節點，包括ZigBee模塊、溫濕度傳感器、供水支 路電磁閥；其特征在于，還包括太陽能電池板和充電電池，太陽能電池板與充電電池電 連接，充電電池分別與ZigBee模塊、溫濕度傳感器、供水支路電磁閥電連接，ZigBee 模塊還分別與溫濕度傳感器、供水支路電磁閥電連接。

優選的，所述充電電池選用鋰聚合物電池。此設計的好處在于，鋰電池容量高、體 積小、重量輕、安全性好。

優選的，所述溫濕度傳感器選用土壤溫濕度一體化傳感器。此設計的好處在于，采 用一體化的溫濕度傳感器集成度高、方便施工安裝，節省施工時間。

優選的，所述供水支路電磁閥為直流電池閥IBV-101G。

優選的，所述太陽能電池板通過充電電池充電管理電路與充電電池電連接。

優選的，所述充電電池通過ZigBee模塊用電變換電路與ZigBee模塊電連接。

優選的，所述充電電池通過溫濕度傳感器用電變換電路與溫濕度傳感器電連接。

優選的，所述充電電池通過供水支路電磁閥用電變換電路與供水支路電磁閥電連接。

優選的，所述ZigBee模塊還分別通過溫濕度傳感器用電變換電路、供水支路電磁閥 用電變換電路與溫濕度傳感器、供水支路電磁閥電連接。

該自動節水灌溉的無線網絡終端節點的使用過程如下：

由主控設備根據作物的不同生長階段向終端節點無線發送土壤濕度上、下限監控參 數及土壤溫度上限監控參數；終端節點利用溫濕度傳感器周期性地采集土壤溫濕度信息， 并與存儲的土壤濕度上、下限監控參數及土壤溫度上限監控參數比較，當溫度超過上限 監控參數或者濕度低于下限監控參數時，向主控設備發送灌溉請求信息；主控設備根據 終端節點發送的請求信息決策是否灌溉供水，若主控設備供給灌溉用水則向終端節點發 送灌溉命令，所有土壤濕度沒有達到濕度控制上限的終端節點都打開供水支路電磁閥進 行灌溉操作，當土壤濕度達到上限監控參數時，終端節點關閉供水支路電磁閥并向主控 設備發送該終端節點灌溉結束信息，當所有終端節點結束灌溉操作時，主控設備結束灌 溉供水。

一種自動節水灌溉系統，包括自動節水灌溉主控設備，及多個上述自動節水灌溉的 無線網絡終端節點。

本實用新型的有益效果在于：

1、本實用新型自動節水灌溉的無線網絡終端節點利用太陽能電池板供電、充電電池 蓄電，避免了傳統有線式灌溉土壤濕度數據采集供電存在的鋪線麻煩、連線復雜的問題， 其工序簡單、施工安裝方便。

2、利用本實用新型中的ZigBee模塊，實現了終端節點的無線傳輸，將各個終端節 點的灌溉請求信號或結束灌溉信號無線傳輸給主控設備，主控設備根據灌溉請求信息或 結束灌溉信息控制灌溉供水，達到準確實施節水灌溉的目的。

3、本實用新型自動節水灌溉的無線網絡終端節點無需額外電源供電，利用清潔能源 太陽能即可滿足終端節點的工作，節約了用電資源。

4、本實用新型自動節水灌溉的無線網絡終端節點，在滿足無線網絡終端節點的功能 要求的同時，又具有系統布局柔性高、便于操作管理、成本較低的特點。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構原理示意圖。