专利名称：灌溉系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及自动化系统领域，具体而言，涉及ー种灌溉系统。
背景技术：
随着社会的发展，城市绿化带被人们给予越来越多的关注，相关部门也加大了对城市绿化带的规划カ度。随着城市緑化带的增多，緑化带的灌溉问题也日益显现出。在城市緑化带灌溉中，传统上都是采取目测灌溉或定期灌溉的人工方式，工作人员通过目测观看的方式可靠性差，不能根据绿化带的实际情况进行灌溉；由于绿化带各个区域的环境參数存在差异，因此采用定期灌溉的方式可能会造成了水资源的浪费；此外，由于绿化带的面积大，使得工作人员工作量大，会造成不必要的开销。针对相关技术中的在城市绿化带灌溉过程不能根据绿化带的实际情况进行灌溉而造成的灌溉量不准确且开销大的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明提供了ー种灌溉系统，以解决相关技术中在城市绿化带灌溉过程不能根据绿化带的实际情况进行灌溉而造成的灌溉量不准确且开销大的问题。本发明提供了一种灌溉系统，该系统包括传感器装置，用于输出所需灌溉区域的环境參数；控制器装置，用于接收传感器装置输出的灌溉区域的环境參数，井根据接收到的环境參数发出控制指令，以对灌溉喷头的开关进行控制。优选地，灌溉系统为太阳能灌溉系统，传感器装置包括第一光伏电池；第ー电源単元，与第一光伏电池连接，用于为传感器装置供电；数据采集単元，与第一电源单元连接，用于采集灌溉区域的环境參数；发送单元，与数据采集单元连接，用于将数据采集单元采集的环境參数发送给控制器装置。优选地,第一电源单兀包括第一蓄电池；第一充电控制电路，与第一光伏电池连接，用于控制第一光伏电池为第一蓄电池充电；第一 DC模块，与第一蓄电池连接，用于转换第一蓄电池的输出电压。优选地,第一充电控制电路包括充电控制电路输入端，用于输入高低电平 ，第一NPN三极管，第一 NPN三极管的基极与充电控制电路输入端连接，集电极与第一蓄电池的正极和第一光伏电池的正极连接，发射极与第二 NPN三极管的发射极连接；第二 NPN三极管，第二 NPN三极管的基极通过ニ极管与第一 NPN三极管的集电极连接，发射极与第一光伏电池的负极连接，集电极分别与PNP三极管的集电极和第一 N沟道MOS管的G极连接；PNP三极管，PNP三极管的基极与第一蓄电池的正极和第一光伏电池的正极连连接，发射极与第三NPN三极管的发射极连接，集电极与第一光伏电池的负极连接；第三NPN三极管，第三NPN三极管的基极与PNP三极管的基极连接，发射极与第二 N沟道MOS管的G极连接，集电极与第一蓄电池的正极和第一光伏电池的正极连接；第一 N沟道MOS管，第一 N沟道MOS管的G极与第一蓄电池的正极和第一光伏电池的正极连接，D极与第一蓄电池的负极连接，S极与第一光伏电池的负极连接；第二 N沟道MOS管，第二 N沟道MOS管的G极与PNP三极管的发射极连接，D极与第一 N沟道MOS管的D极连接，S极与第一光伏电池的负极连接。优选地，第一 DC模块包括电源芯片，电源芯片的输入端与第一蓄电池连接；反馈电阻，与电源芯片连接，用于为电源芯片提供反馈信号；电感，与电源芯片连接，用于根据电源芯片输出的振荡信号进行充放电，以实现电压变换。优选地,数据采集单元包括第一 Zigbee芯片及第一 Zigbee芯片的外围电路；温度传感器，与第一 Zigbee芯片连接，用于采集灌溉区域的温度參数；水分传感器，与第一Zigbee芯片连接，用于采集灌溉区域的水分參数。优选地，控制器装置包括第二光伏电池；第二电源单元，与第二光伏电池连接，用于为控制器装置供电；接收单元，用于接收发送单元发送的环境參数；控制单元，用于根 据时钟信号分析接收到的环境參数，并根据分析的结果发出控制指令对灌溉喷头的开关进行控制。优选地，第二电源单元包括第二蓄电池；第二充电控制电路，用于控制第二光伏电池为第二蓄电池充电；第二 DC模块，与第二蓄电池连接，用于转换第二蓄电池的输出电压。优选地，控制单元包括第二 ZigBee芯片和第二 ZigBee芯片的外围电路；时钟模块，与第二 ZigBee芯片连接，用于提供时钟信号；灌溉控制模块，与第二 ZigBee芯片连接，用于发出控制指令对灌溉喷头的开关进行控制。优选地，灌溉控制模块包括继电器，用于根据控制指令控制灌溉喷头的开关。通过本发明，利用传感器装置采集灌溉区域的实际环境參数，并将采集到的环境參数发送给控制器装置进行分析，控制器装置结合季节、时间等因素分析接收到的环境參数，最終发出控制指令来控制是否进行灌溉及灌溉的量，实现绿化带的灌溉的自动化的同时，保证了灌溉的准确性，解决了相关技术中在城市绿化带灌溉过程不能根据绿化带的实际情况进行灌溉而造成的灌溉量不准确且开销大的问题，达到根据绿化带的实际情况进行灌溉的效果，进一歩地，减小了绿化带灌溉过程的人工开销。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进ー步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I是根据本发明实施例的灌溉系统的ー种优选的结构示意图；图2是根据本发明实施例的灌溉系统的ー种优选的总体结构图；图3是根据本发明实施例的灌溉系统的传感器装置的一种优选的结构图；图4是根据本发明实施例的灌溉系统的第一电源单元的一种优选的结构图；图5是根据本发明实施例的灌溉系统的充电控制电路的一种优选的电路图；图6是根据本发明实施例的灌溉系统的DC模块的一种优选的电路图；图7是根据本发明实施例的灌溉系统的数据采集単元的一种优选的电路图；图8是根据本发明实施例的灌溉系统的控制器装置的一种优选的结构图；图9是根据本发明实施例的灌溉系统的第二电源单元的一种优选的结构图；以及图10是根据本发明实施例的灌溉系统的第二控制器的ー种优选的电路图。
具体实施例方式下文中将參考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互組合。实施例I本实施例提供了ー种灌溉系统，具体地，如图I所示，该系统包括传感器装置10，用于输出灌溉区域的环境參数；控制器装置20，用于接收传感器装置输出的灌溉区域的环境參数，井根据接收到的环境參数发出控制指令，以对灌溉喷头的开关进行控制。优选的，控制器装置20与传感器装置10通过ZigBee无线传输方式进行通讯，这种通讯方式复杂度低、功耗低、且成本低。图2示出上述灌溉系统的ー种优选的总体结构图，灌溉系统中的所有节点按照在网络中功能不同分为控制器节点(控制器装置20)和传感器节点(传感器装置10)，所有节点都是由太阳能组件単独供电。优选的，在单个网络中，存在一个控制器节点(控制器装置20)和多个传感器节点(传感器装置10)，其中，控制器节点作为整个网络的中心，存放所有·的控制策略，控制器节点(控制器装置20)能接收传感器节点(传感器装置10)向其发送的数据參数，通过智能判断后，发出相应的控制指令；传感器节点(传感器装置10)分布于所需灌溉区域的各个地方，负责采集灌溉区域的环境參数，优选的，可以按照预定时间间隔或者接收到控制器节点发出获取指令后将环境參数发送给控制器节点。在上述优选的实施方式中，利用传感器装置采集灌溉区域的实际环境參数，并将采集到的环境參数发送给控制器装置进行分析，控制器装置结合季节、时间等因素分析接收到的环境參数，最終发出控制指令来控制是否进行灌溉及灌溉的量，实现绿化带的灌溉的自动化的同时，保证了灌溉的准确性，解决了相关技术中相关技术中在城市緑化带灌溉过程不能根据绿化带的实际情况进行灌溉而造成的灌溉量不准确且开销大的问题，达到根据绿化带的实际情况进行灌溉的效果，进一歩地，减小了绿化带灌溉过程的开销。本发明还对上述灌溉系统进行了优化，具体地，该灌溉系统为太阳能灌溉系统，利用太阳能为系统供电。此外，本发明还提供了一种传感器装置10的优选的方案，具体来说，如图3所示，传感器装置10包括第一光伏电池11，通过第一光伏电池11可以实现太阳能供电；第一电源单元12，与第一光伏电池11连接，用于为传感器装置10供电；数据采集单元13，用于采集灌溉区域的环境參数；发送单元14，与数据采集単元13连接，用于将数据采集単元13采集的环境參数发送给控制器装置20，优选的，用于执行发送操作的装置可以为天线。光伏电池可以实现传感器装置10的工作过程中利用太阳能供电，因而，本发明还提供了ー种第一光伏电池11的优选的设计方案，具体来说，第一光伏电池11的性能參数见下表一:表一
最大功率(Pmax)I. 6W
最大功率点电压(Vmp) 8V
权利要求
1.一种灌溉系统，其特征在于，包括 传感器装置，用于输出所需灌溉区域的环境参数； 控制器装置，用于接收所述传感器装置输出的灌溉区域的环境参数，并根据接收到的环境参数发出控制指令，以对灌溉喷头的开关进行控制。
2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述灌溉系统为太阳能灌溉系统，所述传感器装置包括 第一光伏电池； 第一电源单元，与所述第一光伏电池连接，用于为所述传感器装置供电； 数据采集单元，与所述第一电源单元连接，用于采集所述灌溉区域的环境参数； 发送单元，与所述数据采集单元连接，用于将所述数据采集单元采集的所述环境参数发送给所述控制器装置。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一电源单元包括 第一蓄电池； 第一充电控制电路，与所述第一光伏电池连接，用于控制所述第一光伏电池为所述第一蓄电池充电； 第一 DC模块，与所述第一蓄电池连接，用于转换所述第一蓄电池的输出电压。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一充电控制电路包括 充电控制电路输入端，用于输入高低电平； 第一 NPN三极管，所述第一 NPN三极管的基极与所述充电控制电路输入端连接， 集电极与所述第一蓄电池的正极和所述第一光伏电池的正极连接，发射极与第二 NPN三极管的发射极连接； 所述第二 NPN三极管，所述第二 NPN三极管的基极通过二极管与第一 NPN三极管的集电极连接，发射极与所述第一光伏电池的负极连接，集电极与PNP三极管的集电极和第一 N沟道MOS管的G极连接； 所述PNP三极管，所述PNP三极管的基极与所述第一蓄电池的正极和所述第一光伏电池的正极连连接，发射极与第三NPN三极管的发射极连接，集电极与所述第一光伏电池的负极连接； 所述第三NPN三极管，所述第三NPN三极管的基极与所述PNP三极管的基极连接，发射极与第二 N沟道MOS管的G极连接，集电极与所述第一蓄电池的正极和所述第一光伏电池的正极连接； 所述第一 N沟道MOS管，所述第一 N沟道MOS管的G极与所述第一蓄电池的正极和所述第一光伏电池的正极连接，D极与第一蓄电池的负极连接，S极与所述第一光伏电池的负极连接； 所述第二 N沟道MOS管，所述第二 N沟道MOS管的G极与所述PNP三极管的发射极连接，D极与第一 N沟道MOS管的D极连接，S极与所述第一光伏电池的负极连接。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一DC模块包括 电源芯片，所述电源芯片的输入端与第一蓄电池连接； 反馈电阻，与所述电源芯片连接，用于为所述电源芯片提供反馈信号； 电感，与所述电源芯片连接，用于根据电源芯片输出的振荡信号进行充放电，以实现电压变换。
6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述数据采集单元包括 第一 Zigbee芯片及所述第一 Zigbee芯片的外围电路； 温度传感器，与所述第一 Zigbee芯片连接，用于采集所述灌溉区域的温度参数； 水分传感器，与所述第一 Zigbee芯片连接，用于采集所述灌溉区域的水分参数。
7.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述控制器装置包括 第二光伏电池； 第二电源单元，与所述第二光伏电池连接，用于为所述控制器装置供电； 接收单元，用于接收所述发送单元发送的所述环境参数； 控制单元，用于根据时钟信号分析接收到的所述环境参数，并根据分析的结果发出控制指令对灌溉喷头的开关进行控制。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第二电源单元包括 第二蓄电池； 第二充电控制电路，用于控制所述第二光伏电池为所述第二蓄电池充电； 第二 DC模块，与所述第二蓄电池连接，用于转换所述第二蓄电池的输出电压。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述控制单元包括 第二 ZigBee芯片和所述第二 ZigBee芯片的外围电路； 时钟模块，与所述第二 ZigBee芯片连接，用于提供时钟信号； 灌溉控制模块，与所述第二 ZigBee芯片连接，用于发出所述控制指令对灌溉喷头的开关进行控制。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述灌溉控制模块包括继电器，用于根据所述控制指令控制所述灌溉喷头的开关。
全文摘要
本发明提供一种灌溉系统，该系统包括传感器装置，用于输出所需灌溉区域的环境参数；控制器装置，用于接收传感器装置输出的灌溉区域的环境参数，并根据接收到的环境参数发出控制指令，以对灌溉喷头的开关进行控制。本发明解决了相关技术中在城市绿化带灌溉过程不能根据绿化带的实际情况进行灌溉而造成的灌溉量不准确且开销大的问题，达到根据绿化带的实际情况进行灌溉的效果，进一步地，减小了绿化带灌溉过程的人工开销。
文档编号A01G25/02GK102668948SQ20121018637
公开日2012年9月19日 申请日期2012年6月7日 优先权日2012年6月7日
发明者张占辉, 甄云云 申请人:英利能源(中国)有限公司