[發(fā)明專利]一種微灌用自動控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610116456.3
• 申請日: 2016-03-01
• 公開（公告）號: CN105660320B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設計）人: 方部玲;葉文朝;齊松濤;禹阿喜;劉紅喜;孫雄飛
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學;江蘇九澍機電科技有限公司
• 主分類號: A01G25/16
• 分類號: A01G25/16
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 王玉

本發(fā)明公開了一種微灌用自動控制系統(tǒng)，用于包括滴灌和微噴灌的農(nóng)業(yè)微灌作業(yè)，包括主控器和遙控器，主控器包括紅外接收器，遙控器包括紅外發(fā)射器，遙控器通過紅外無線傳輸數(shù)據(jù)至主控器，所述遙控器具有鍵盤和顯示屏，所述的主控器連接有土壤濕度傳感器、雨量傳感器和電磁閥，通過土壤濕度傳感器和雨量傳感器進行土壤濕度和雨量檢測，并且向電磁閥發(fā)出開、閉控制指令。所述的遙控器內(nèi)置時鐘。所述主控器和遙控器均采用低電壓微靜態(tài)功耗芯片，且采用電池也可采用太陽能充電電池作為電源。主控器的運行模式參數(shù)在遙控器上編輯完成并保存后，用紅外無線傳輸至主控器。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)灌溉設備技術(shù)領域，特別涉及一種微灌用自動控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的微灌(包括滴灌、微噴灌)作業(yè)，可以控制需要微灌作業(yè)范圍的溫、濕度，為作物提供良好的生長條件，因此被世界各國廣泛采用。滴灌可大量節(jié)省水、電、人工，其優(yōu)越性日漸受人們重視。微灌系統(tǒng)一般由尾部：滴頭、微噴頭、防滴閥；首部：泵組、過濾器、施肥器、電器控制柜；中間連接：干、支管道、閥門等零部件組成，以往對這些部件的開關控制均是由人工進行操作的。由于微灌作業(yè)時間較長，開關次數(shù)頻繁，人工費時且不易掌握灌水施肥的準確性，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外先后逐漸采用了自動控制技術(shù)。與本技術(shù)方案較接近的現(xiàn)有技術(shù)有，美國的Hunter公司的WVS系統(tǒng)和美國雨鳥公司的CYCLIK控制裝置，它們都是由電子技術(shù)裝置的自動控制系統(tǒng)，對微灌系統(tǒng)部件進行操縱控制，實現(xiàn)了自動化灌溉，但是，它們存在一定的不足。

美國雨鳥公司的電子控制系統(tǒng)是有線輸入控制模式，編程器與控制器間需要用插頭連接，程序輸入后再將插頭拔下移走。插頭裸露在外面，野外或水下工作存在不可靠因素。

而美國Hunter公司，為無線控制，其編程遙控器可在30米距離內(nèi)進行控制，一則傳送的距離有限，同時，其無線控制是采用電磁波原理，這種裝置的結(jié)構(gòu)較復雜，造價較高，電耗大，不適宜我國國內(nèi)經(jīng)濟薄弱和偏遠地區(qū)推廣使用。

目前國內(nèi)現(xiàn)有的主要用于溫室的灌溉控制器，大都是有線控制，由于微灌系統(tǒng)一般應用面積較大，而且微灌用水的泵站常常離控制閥門較遠，采用有線形式，很長的導線埋在地下，常會出現(xiàn)不慎被壓壞碰、勾斷的現(xiàn)象，尤其在我國廣大農(nóng)村的規(guī)劃還跟不上，有時是這邊規(guī)劃設計安裝好，下一個項目又要另行規(guī)劃設計開挖，將別說是電線就連灌溉管道都被挖壞。還有，有時掩埋時間長了，電線老化，也常會出現(xiàn)短路，使控制出現(xiàn)故障，導致整個控制系統(tǒng)癱瘓，甚至對人身安全造成威脅。而且導線埋入土壤中，對清查修復工作也帶來困難。因此弊端明顯，難以在我國廣大農(nóng)村特別是在西北貧困少雨地區(qū)推廣。有些科研院校雖以單片機為核心研制出有線小型智能化灌溉控制器，但尚存在以下問題：

控制器以8031等為核心，通常還需加EPROM，RAM以及顯示接口芯片(如8279)等，鍵盤及顯示器等。帶來的問題是靜態(tài)功耗達到數(shù)十毫瓦及至數(shù)百毫瓦級以上。又因輸出一般采用繼電器驅(qū)動電磁閥方式，運行時維持電流較大。使得這一系統(tǒng)一般都需接入220V工頻電源，經(jīng)變壓器減壓、整流，以獲得低壓直流源供系統(tǒng)使用。由于工頻電源極易引進干擾，為可靠穩(wěn)定地工作，往往需在軟件、硬件上采用一系列抗干擾措施。這些都使得裝置的體積增大，本體及安裝成本增加，便攜性、移動性減低，難以適應野外工作環(huán)境。

近年有不少使用無線傳輸模塊ZigBee節(jié)點控制傳輸方式進行傳感器網(wǎng)絡技術(shù)傳輸，這種形式可進行遠距離信號傳輸，但是系統(tǒng)復雜，價格遠高于本技術(shù)方案，并且需無線傳輸網(wǎng)絡運行使用費或者建設無線發(fā)射基站，建成后有一定的使用成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種微灌用自動控制系統(tǒng)，用于包括滴灌和微噴灌的農(nóng)業(yè)微灌作業(yè)。

本發(fā)明的自動控制系統(tǒng)包括主控器和遙控器，主控器包括紅外接收器，遙控器包括紅外發(fā)射器，遙控器通過紅外無線傳輸數(shù)據(jù)至主控器，

所述遙控器具有鍵盤和顯示屏，