[發明專利]一種基于Cat1網絡的雙核超低功耗灌溉控制裝置

在審

• 申請號: 202110006102.4
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112867111A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 周玉;賀永麗
• 申請（專利權）人: 上海壟欣科技有限公司
• 主分類號: H04W52/02
• 分類號: H04W52/02;H04L29/08;A01G25/16
• 代理公司: 上海宛林專利代理事務所(普通合伙) 31361
• 代理人: 徐靜杰

本發明提供了一種基于Cat1網絡的雙核超低功耗灌溉控制裝置，包括電源模塊、主功能控制模塊、低功耗控制模塊、Cat1網絡模塊和電磁閥控制電路模塊；其中，電源模塊輸出端連接低功耗控制模塊；低功耗控制模塊與主功能控制模塊連接，管理裝置所有的電源開關；主功能控制模塊與Cat1網絡模塊和電磁閥控制電路模塊連接；Cat1網絡模塊作為通信模塊連接服務器進行通信；電磁閥控制電路模塊控制電磁閥的開關。本發明的裝置所基于的Cat1網絡有功耗低、成本低、數據傳輸穩定性強的優勢，雙核設計使得裝置整體的功耗極低，使用壽命長，一次性耐低溫鋰亞電池在極寒和極熱地區皆可使用，使得該裝置的應用地域廣泛，使用成本低廉，穩定性強。

技術領域

本發明屬于農業灌溉技術領域，特別涉及一種基于Cat1網絡的雙核超低功耗灌溉控制裝置。

背景技術

隨著我國農業的高速發展，農業種植面積不斷的擴大和規模化，自動化灌溉系統應運而生。由傳統灌溉方式向自動化灌溉發展，不僅能夠提高水資源利用率，還可以提高農作物產量，從而降低生產成本。

現有技術中，自動化灌溉系統往往需要鋪設很多線纜，在一些西北地區由于地勢原因，布線的工程較為麻煩；而無需布線的太陽能鋰電池供電系統也因鋰電池耐低溫性較差，且太陽能板在此應用環境下易被沙層遮擋，影響穩定性而難以實施。同時，灌溉系統雖然長時間處于休眠狀態，但因系統并不斷電，實際耗電量也比想象中大很多。此外，傳統模式的控制器只有一個單片機，處理的任務較復雜時出現故障的可能性較大，將導致單片機無法休眠，從而造成電池電量很快耗盡。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明的目的在于提供一種基于Cat1網絡的雙核超低功耗灌溉控制裝置，該裝置所基于的Cat1網絡有功耗低、成本低、數據傳輸穩定性強的優勢；此外，雙核的設計使得裝置整體的功耗極低，使用壽命長，且增強了穩定性，一次性耐低溫鋰亞電池在極寒和極熱地區皆可使用，使得該裝置的應用地域廣泛，使用成本低廉，穩定性強。

為了達到上述目的，一方面，本發明提供了一種基于Cat1網絡的雙核超低功耗灌溉控制裝置，該裝置包括電源模塊、主功能控制模塊、低功耗控制模塊、Cat1網絡模塊和電磁閥控制電路模塊；其中，

電源模塊輸出端連接低功耗控制模塊；

低功耗控制模塊與主功能控制模塊連接，管理裝置所有的電源開關；

主功能控制模塊與Cat1網絡模塊和電磁閥控制電路模塊連接；

Cat1網絡模塊作為通信模塊連接服務器進行通信；

電磁閥控制電路模塊控制電磁閥的開關。

進一步地，電源模塊包括一次性耐低溫鋰亞電池，一次性耐低溫鋰亞電池的電池容量為19000mAh，標稱電壓為3.7V，可承受溫度范圍為-60℃～+85℃，用于給整套裝置供電，在極寒和極熱地區皆可使用。

進一步地，低功耗控制模塊采用Stm32L011F4P6型號的單片機，用于管理裝置所有的電源開關。具體地，在需要連接服務器更新灌溉任務時，低功耗控制模塊打開主功能控制模塊和Cat1網絡模塊的電源開關；在任務結束后，關閉所有電源開關，其自身進入休眠狀態。

進一步地，低功耗控制模塊可檢查一次性耐低溫鋰亞電池的電壓，若檢測出一次性耐低溫鋰亞電池的電壓低于閾值，低功耗控制模塊將低電壓警告通過主功能控制模塊發送至服務器，并累計一次低電壓警告次數；當低電壓警告次數超過一定次數(例如10次)時，低功耗控制模塊將關閉所有電源，并休眠一段時間(例如4小時)。

進一步地，主功能控制模塊采用imx6ull型號的處理器，其功能是負責與服務器交互，更新灌溉任務，同時計算下一次需要啟動運行的時間，并將其通過串口發送給低功耗控制模塊；低功耗控制模塊接收后設置好休眠時間，關閉所有的電源開關，進入休眠。