一种物联网节水灌溉系统的制作方法

本发明涉及灌溉技术领域，具体为一种物联网节水灌溉系统。

背景技术：

物联网是通过射频识别、全球定位系统等信息传感设备，按约定的协议把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络，灌溉是农业技术的一个重要方面，它是在土壤、气候、作物、水源和灌溉设施等约束条件下，通过对灌溉方式、时机、速度和水量等实施精准控制，使农田水势保持在适宜作物生长的最佳状态，即农田水势的最优化控制。现有的农业灌溉主要通过人工进行，费时费力，灌溉效果差，不能根据农业需要进行给水，给水量难以控制，灌溉效率低，水资源浪费严重，为此，我们提出一种物联网节水灌溉系统。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种物联网节水灌溉系统，具备灌溉效率高和灌溉精确度高的优点，解决了水资源浪费严重和灌溉效果差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种物联网节水灌溉系统，包括储水室，所述储水室的一侧面固定连通有第一导水管，所述第一导水管的另一端和水泵的输出端固定连通，所述水泵的输入端和第二导水管的一端固定连通，所述第二导水管的另一端固定连通有蓄水池，所述储水室的顶部固定连接有设备盒。

所述设备盒的内部分别设置有中央处理器、Zigbee终端、湿度设定模块和主电源，所述储水室的内部设置有水位传感器，所述储水室的另一侧面固定连通有灌溉系统。

所述灌溉系统包括灌溉管道、第一灌溉节点、第二灌溉节点、第三灌溉节点和第N灌溉节点，且第一灌溉节点、第二灌溉节点、第三灌溉节点和第N灌溉节点均与灌溉管道相连通，所述灌溉管道靠近储水室的一端固定连接有主控制阀。

所述中央处理器的输入端分别与湿度设定模块、水位传感器和主电源的输出端电连接，所述中央处理器和Zigbee终端双向连接，所述Zigbee终端和灌溉系统双向连接，所述中央处理器的输出端和主控制阀的输入端电连接，所述主控制阀的输出端和灌溉系统的输入端电连接。

优选的，所述第一灌溉节点包括土壤湿度传感器一，所述土壤湿度传感器一的输出端和湿度对比模块一的输入端电连接，所述湿度对比模块一输出端和反馈模块一的输入端电连接，所述反馈模块一的输出端和微处理器一的输入端电连接，所述微处理器一的输出端和从控制阀一的输入端电连接，所述微处理器一的输入端和从电源一的输出端电连接，所述微处理器一和无线收发模块一双向连接。

优选的，所述第二灌溉节点包括土壤湿度传感器二，所述土壤湿度传感器二的输出端和湿度对比模块二的输入端电连接，所述湿度对比模块二的输出端和反馈模块二的输入端电连接，所述反馈模块二的输出端和微处理器二的输入端电连接，所述微处理器二的输出端和从控制阀二的输入端电连接，所述微处理器二的输入端和从电源二的输出端电连接，所述微处理器二和无线收发模块二双向连接。

优选的，所述第三灌溉节点包括土壤湿度传感器三，所述土壤湿度传感器三的输出端和湿度对比模块三的输入端电连接，所述湿度对比模块三的输出端和反馈模块三的输入端电连接，所述反馈模块三的输出端和微处理器三的输入端电连接，所述微处理器三的输出端和从控制阀三的输入端电连接，所述微处理器三的输入端和从电源三的输出端电连接，所述微处理器三和无线收发模块三双向连接。

优选的，所述第N灌溉节点包括土壤湿度传感器N，所述土壤湿度传感器N的输出端和湿度对比模块N的输入端电连接，所述湿度对比模块N的输出端和反馈模块N的输入端电连接，所述反馈模块N的输出端和微处理器N的输入端电连接，所述微处理器N的输出端和从控制阀N的输入端电连接，所述微处理器N的输入端和从电源N的输出端电连接，所述微处理器N和无线收发模块N双向连接。

优选的，土壤湿度传感器一的数量、土壤湿度传感器二的数量、土壤湿度传感器三的数量和土壤湿度传感器N的数量均至少为两个。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过设置有第一灌溉节点、第二灌溉节点、第三灌溉节点和第N灌溉节点，能够对农业进行精确性灌溉，有效的避免了水资源的浪费，通过设置有土壤湿度传感器一、土壤湿度传感器二、土壤湿度传感器三和土壤湿度传感器N,能够对农田进行及时的检测，通过设置有湿度设定模块，能够根据气候、温度和环境等变化对土壤湿度进行合理的设置，并以此为对比基础值，能够对农田的墒情进行有效的检测和对比分析，能够根据农业需要进行给水，达到了灌溉效率高和灌溉精确度高的效果。

2、本发明通过设置有湿度对比模块一、湿度对比模块二、湿度对比模块三和湿度对比模块N，能够根据对比值进行有效的分析，精确度更高，能够对农田进行有效的灌溉，有效的避免了人工进行灌溉，省时省力，能够对给水量进行有效的控制，通过设置有主控制阀、从控制阀一、从控制阀二、从控制阀三和从控制阀N，能够对水流进行有效的控制，通过Zigbee终端、中央处理器和灌溉系统之间的相互协助，能够进行更加精确的灌溉，节水效果更好，智能化程度更高，能够在很大程度上克服现有技术存在的缺陷，从而有效的解决了水资源浪费严重和灌溉效果差的问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明控制系统图。

图中：1蓄水池、2第二导水管、3水泵、4第一导水管、5储水室、6设备盒、7主控制阀、8第一灌溉节点、9第二灌溉节点、10第三灌溉节点、11灌溉管道、12第N灌溉节点、13灌溉系统、14土壤湿度传感器一、15湿度对比模块一、16反馈模块一、17从电源一、18从控制阀一、19微处理器一、20无线收发模块一、21土壤湿度传感器二、22湿度对比模块二、23反馈模块二、24从电源二、25从控制阀二、26微处理器二、27无线收发模块二、28土壤湿度传感器三、29湿度对比模块三、30反馈模块三、31从电源三、32从控制阀三、33微处理器三、34无线收发模块三、35土壤湿度传感器N、36湿度对比模块N、37反馈模块N、38从电源N、39从控制阀N、40微处理器N、41无线收发模块N、42Zigbee终端、43中央处理器、44主电源、45湿度设定模块、46水位传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，一种物联网节水灌溉系统，包括储水室5，储水室5的一侧面固定连通有第一导水管4，第一导水管4的另一端和水泵3的输出端固定连通，水泵3的输入端和第二导水管2的一端固定连通，第二导水管2的另一端固定连通有蓄水池1，保证了水流的有效畅通，保证了灌溉的正常进行，储水室5的顶部固定连接有设备盒6，保证了设备盒6的稳定性。

设备盒5的内部分别设置有中央处理器43、Zigbee终端42、湿度设定模块45和主电源44，中央处理器43是一块超大规模的集成电路，是该物联网节水灌溉系统的中枢，Zigbee终端42是一种新兴的短距离无线通信技术，能够对土壤墒情和给水信息进行有效的传达，保证了该系统的高效运行，湿度设定模块45根据温度、气候和环境等实际情况对土壤湿度标准值进行设定，并将该土壤湿度标准值作为湿度对比模块一15、湿度对比模块二22、湿度对比模块三29和湿度对比模块N36的对比基础，储水室5的内部设置有水位传感器46，水位传感器46能够对储水室5内的水量进行有效的监测，储水室5的另一侧面固定连通有灌溉系统13，保证了该物联网节水灌溉系统的有效使用，能够对土壤进行精确的检测和给水，灌溉效果更好。

灌溉系统13包括灌溉管道11、第一灌溉节点8、第二灌溉节点9、第三灌溉节点10和第N灌溉节点12，且第一灌溉节点8、第二灌溉节点9、第三灌溉节点10和第N灌溉节点12均与灌溉管道11相连通，灌溉管道11靠近储水室5的一端固定连接有主控制阀7，能够对灌溉系统13的水流进行有效的控制。

中央处理器43的输入端分别与湿度设定模块45、水位传感器46和主电源44的输出端电连接，中央处理器43和Zigbee终端42双向连接，Zigbee终端42和灌溉系统13双向连接，中央处理器43的输出端和主控制阀7的输入端电连接，主控制阀7的输出端和灌溉系统13的输入端电连接。

第一灌溉节点8包括土壤湿度传感器一14，土壤湿度传感器一14的输出端和湿度对比模块一15的输入端电连接，湿度对比模块一15的输出端和反馈模块一16的输入端电连接，反馈模块一16的输出端和微处理器一19的输入端电连接，微处理器一19的输出端和从控制阀一18的输入端电连接，微处理器一19的输入端和从电源一17的输出端电连接，微处理器一19和无线收发模块一20双向连接。

第二灌溉节点9包括土壤湿度传感器二21，土壤湿度传感器二21的输出端和湿度对比模块二22的输入端电连接，湿度对比模块二22的输出端和反馈模块二23的输入端电连接，反馈模块二23的输出端和微处理器二26的输入端电连接，微处理器二26的输出端和从控制阀二25的输入端电连接，微处理器二26的输入端和从电源二24的输出端电连接，微处理器二26和无线收发模块二27双向连接。

第三灌溉节点10包括土壤湿度传感器三28，土壤湿度传感器三28的输出端和湿度对比模块三29的输入端电连接，湿度对比模块三29的输出端和反馈模块三30的输入端电连接，反馈模块三30的输出端和微处理器三33的输入端电连接，微处理器三33的输出端和从控制阀三32的输入端电连接，微处理器三33的输入端和从电源三31的输出端电连接，微处理器三33和无线收发模块三34双向连接。

第N灌溉节点12包括土壤湿度传感器N35，土壤湿度传感器N35的输出端和湿度对比模块N36的输入端电连接，湿度对比模块N36的输出端和反馈模块N37的输入端电连接，反馈模块N37的输出端和微处理器N40的输入端电连接，微处理器N40的输出端和从控制阀N39的输入端电连接，微处理器N40的输入端和从电源N38的输出端电连接，微处理器N40和无线收发模块N41双向连接，土壤湿度传感器一14的数量、土壤湿度传感器二21的数量、土壤湿度传感器三28的数量和土壤湿度传感器N35的数量均至少为两个。

工作原理：水位传感器46对储水室5内的水量进行监测，并将监测结果传达到中央处理器43，当储水室5内的水量过低时，在第一导水管4和第二导水管2的作用下，水泵3将蓄水池1内的水输送到储水室5内，通过湿度设定模块45对土壤湿度标准值进行设定，在Zigbee终端42、无线收发模块一20、无线收发模块二27、无线收发模块三34和无线收发模块N41的作用下，将该土壤湿度标准值作为湿度对比模块一15、湿度对比模块二22、湿度对比模块三29和湿度对比模块N36的对比基础，土壤湿度传感器一14、土壤湿度传感器二21、土壤湿度传感器三28和土壤湿度传感器N35对土壤进行监测，并将检测到的土壤湿度实际值与土壤湿度标准值进行对比分析，微处理器一19、微处理器二26、微处理器三33和微处理器N40将对比结果进行信息传达和指令下达，主控制阀7、从控制阀一18、从控制阀二25、从控制阀三32和从控制阀N39接收信息并对土壤进行灌溉。

综上所述：该物联网节水灌溉系统，能够对农田的墒情进行有效的检测和对比分析，能够根据农业需要进行给水，灌溉效率高，灌溉精确度高，能够对水流进行有效的控制，省时省力，能够在很大程度上克服现有技术存在的缺陷，节水效果更好，智能化程度更高，有效的避免了水资源的严重浪费。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。