[發(fā)明專利]無線智能灌溉系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106804391A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉朝輝;舒寶強(qiáng);孟曉東
• 申請（專利權(quán)）人: 河北知時(shí)新農(nóng)科技有限公司
• 主分類號: A01G25/16
• 分類號: A01G25/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種無線智能灌溉系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

近年來，溫室大棚和大田水肥一體化種植為提高人們的生活水平做出了極大的貢獻(xiàn)，得到了迅速的推廣和應(yīng)用，種植環(huán)境中的溫度、濕度、光照度和二氧化碳濃度等環(huán)境因子對作物的生產(chǎn)有極大的影響，但是傳統(tǒng)的用于灌溉的閥門控制器和采集器基本采用二線制有線連接方式，故需在種植環(huán)境中挖溝、埋線，工程量大，耗費(fèi)人力物力，施工安排較為麻煩，若有一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，無法使用，而且故障很不容易排查出來，同時(shí)控制方式多是建立控制室，使用復(fù)雜的操作軟件，需要專門經(jīng)培訓(xùn)的技術(shù)人員在現(xiàn)場管理，無法隨時(shí)隨地在遠(yuǎn)程操控。種植環(huán)境中的環(huán)境因子控制多采用有線連接的方式，且現(xiàn)有的無線控制多采用在閥門控制器中安裝天線，再由控制終端向閥門控制器中發(fā)送執(zhí)行命令，故需在控制終端和閥門控制器中選用同種通訊方式，縮小了閥門控制器的應(yīng)用范圍，而現(xiàn)有的無線智能網(wǎng)關(guān)，多用于智能家居中，內(nèi)置PCB程序控制模塊，同樣的通訊方式單一，拓展性不強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種無線智能灌溉系統(tǒng)及方法，用戶可以隨時(shí)隨地的使用手機(jī)或電腦管理自己的農(nóng)場，設(shè)備安裝簡單，維護(hù)方便，節(jié)省了人力物力，可擴(kuò)展性強(qiáng)，延長了數(shù)據(jù)傳輸距離。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種無線智能灌溉系統(tǒng)，包括采集器、控制器和控制終端，還包括無線智能網(wǎng)關(guān)，所述無線智能網(wǎng)關(guān)由通訊模塊、中央處理器和電源模塊組成，所述采集器將采集的模擬量環(huán)境因子轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)量環(huán)境因子，所述數(shù)據(jù)量環(huán)境因子通過所述通訊模塊傳輸至所述中央處理器，再通過所述通訊模塊傳送至監(jiān)測種植環(huán)境的所述控制終端，所述控制終端根據(jù)農(nóng)業(yè)云平臺接收的環(huán)境因子信號中的土壤濕度向所述控制器發(fā)送執(zhí)行命令控制土壤的濕度。

優(yōu)選地，所述通訊模塊包括433MHz通訊模塊和GPRS通訊模塊，所述433MHz通訊模塊分別與所述采集器和所述控制器相通信，所述GPRS通訊模塊與所述控制終端相通信。

優(yōu)選地，所述電源模塊包括電源適配器和太陽能供電模塊。

優(yōu)選地，所述采集器包括無線收發(fā)模塊、與所述無線收發(fā)模塊連接的中央處理器和用于將傳感器組測量的模擬量環(huán)境因子信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量環(huán)境因子信號的A/D轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器與所述中央處理器相連。

優(yōu)選地，所述傳感器組為輸出信號為4-20毫安和0-5伏或0-10伏的環(huán)境傳感器。

優(yōu)選地，所述控制器包括用于控制輸送管道通斷的執(zhí)行模塊、控制所述執(zhí)行模塊開閉的中央處理器、用于無線監(jiān)控種植環(huán)境且與所述中央處理器相連的無線收發(fā)模塊和電源模塊，所述無線收發(fā)模塊通過所述無線智能網(wǎng)關(guān)與所述控制終端相通信，所述電源模塊與所述中央處理器相連接。

優(yōu)選地，所述控制器還包括用于判斷所述執(zhí)行模塊真實(shí)狀態(tài)的反饋模塊，所述反饋模塊位于所述執(zhí)行模塊與所述輸送管道的輸出口之間，所述反饋模塊與所述中央處理器相連接。

一種無線智能灌溉系統(tǒng)的方法，包括以下步驟：

A、打開電源，登陸控制終端上的農(nóng)業(yè)云平臺；

B、采集器將環(huán)境傳感器采集的模擬量環(huán)境因子轉(zhuǎn)換為數(shù)字量環(huán)境因子，再通過433MHz通訊模塊采用433MHz通訊方式傳輸至無線智能網(wǎng)關(guān)上的中央處理器，再由所述中央處理器通過GPRS通訊模塊采用GPRS通訊方式傳輸至控制終端，監(jiān)測種植環(huán)境；

C、根據(jù)農(nóng)業(yè)云平臺接收土壤濕度信號向執(zhí)行模塊發(fā)送執(zhí)行命令，控制灌溉控制閥的開閉，當(dāng)接收的土壤濕度值低于預(yù)期值時(shí)，操作人員可打開農(nóng)業(yè)云平臺上的灌溉控制閥開關(guān)鍵，則控制終端向執(zhí)行模塊發(fā)送執(zhí)行命令，使灌溉控制閥打開，使得輸送管道開通，向土壤中輸送水，當(dāng)土壤濕度值達(dá)到預(yù)期值時(shí)，操作人員關(guān)閉農(nóng)業(yè)云平臺上的灌溉控制閥開關(guān)鍵，控制終端再次向執(zhí)行模塊發(fā)送執(zhí)行命令，使灌溉控制閥關(guān)閉，從而使得輸送管道斷開，即完成了種植環(huán)境的灌溉。

因此，本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)的無線智能灌溉系統(tǒng)及方法，用戶可以隨時(shí)隨地的使用手機(jī)或電腦管理自己的農(nóng)場，設(shè)備安裝簡單，維護(hù)方便，節(jié)省了人力物力，可擴(kuò)展性強(qiáng)，延長了數(shù)據(jù)傳輸距離。

下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種無線智能灌溉系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明一種無線智能灌溉系統(tǒng)實(shí)施例的無線智能網(wǎng)關(guān)的中央處理器電路圖；

圖3為本發(fā)明一種無線智能灌溉系統(tǒng)實(shí)施例的無線智能網(wǎng)關(guān)的通訊模塊電路圖；