本实用新型涉及一种灌溉控制装置，特别是一种风光电互补提水灌溉控制装置。
背景技术：
目前的灌溉装置仍以提灌为主且取电、线路铺设成本过高，灌溉自动化程度低，能源和水资源浪费较大，使用成本高，不适合广大农村地区推广和应用。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于，一种风光电互补提水灌溉控制装置。该装置提水及灌溉的中心控制器和节点控制器均可采用风光电互补模块供电。结合嵌入式技术、无线通信技术和自动控制技术，实现提水和灌溉的自动化控制和无人化管理，具有节水化、节能化和节约化的特点。
本实用新型的技术方案：一种风光电互补提水灌溉控制装置，包括有风光电互补模块，风光电互补模块通过线缆分别与提水控制单元节点控制器、气象站节点控制器以及灌溉田间控制单元节点控制器连接，提水控制单元节点控制器、气象站节点控制器以及灌溉田间控制单元节点控制器分别通过GPRS模块与中心控制器连接；其中风光电互补模块包括有风光电互补控制器，风光电互补控制器分别连接有光伏发电组件、风力发电组件和蓄电池组，蓄电池组通过线缆分别与提水控制单元节点控制器、气象站节点控制器以及灌溉田间控制单元节点控制器连接。
前述的风光电互补提水灌溉控制装置，所述提水控制单元节点控制器包括有提水控制单片机，提水控制单片机的电源接口与蓄电池组连接，提水控制单片机还分别连接有液位传感器、提水流量传感器、水泵控制器和GPRS模块连接。
前述的风光电互补提水灌溉控制装置，所述气象站节点控制器包括有气象监测单片机，气象检测单片机的电源接口与蓄电池组连接，气象检测单片机还分别连接有空气温湿度传感器、风速传感器、雨量传感器和CPRS模块连接。
前述的风光电互补提水灌溉控制装置，所述灌溉田间控制单元节点控制器包括有灌溉控制单片机，灌溉控制单片机的电源接口与蓄电池组连接，灌溉控制单片机还分别与土壤温湿度传感器、灌溉流量传感器、电磁阀驱动模块以及GPRS模块连接，电磁阀驱动模块与多个自保持式电磁阀连接。
前述的风光电互补提水灌溉控制装置，所述风光电互补模块通过线缆与中心控制器连接。
本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型设置有风光电互补模块，该模块可实现风力发电和太阳能发电，通过不同的发电模式为蓄电池组充电，保证了用电设备用电需求，比较适合在偏远地区使用。本实用新型采用的中心控制器具有可视化的人机界面，界面友好。中心控制器和节点控制器均可采用风光电互补模块供电，还具备低功耗模式，可在不通电的地区使用。中心控制器与节点控制器采用GPRS方式通信，突破了地域的限制。中心控制器采用自动/手动切换灌溉模式供管理者选择，具有中央控制的特点，并具备设定数据库、历史记录查询和存储功能。节点控制器可独立运行，系统裁剪性良好。同现有技术相比，本实用新型具有节能、节水、自动化程度高等优点。
附图说明
附图1为本实用新型的结构示意图；
附图标记：1-风光电互补模块，2-提水控制单元节点控制器，3-气象站节点控制器，4-灌溉田间控制单元节点控制器，5-风光电互补控制器，6-光伏发电组件，7-风力发电组件，8-蓄电池组，9-提水控制单片机，10-电源接口，11-液位传感器，12-提水流量传感器，13-水泵控制器，14-GPRS模块，15-气象检测单片机，16-空气温湿度传感器，17-风速传感器，18-雨量传感器，19-灌溉控制单片机，20-土壤温湿度传感器，21-灌溉流量传感器，22-电磁阀驱动模块，23-自保持式电磁阀，24-中心控制器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
本实用新型的实施例：一种风光电互补提水灌溉控制装置，如附图1所示，包括有风光电互补模块1，风光电互补模块1通过线缆分别与提水控制单元节点控制器2、气象站节点控制器3以及灌溉田间控制单元节点控制器4连接，提水控制单元节点控制器2、气象站节点控制器3以及灌溉田间控制单元节点控制器4分别通过GPRS模块14与中心控制器24连接；其中风光电互补模块1包括有风光电互补控制器5，风光电互补控制器5分别连接有光伏发电组件6、风力发电组件7和蓄电池组8，蓄电池组8通过线缆分别与提水控制单元节点控制器2、气象站节点控制器3以及灌溉田间控制单元节点控制器4连接。
本实用新型使用时，风光电互补模块1为提水控制单元节点控制器2、气象站节点控制器3以及灌溉田间控制单元节点控制器4的用电设备提供电力供应。而风光电互补模块1所提供的电力并不是来自于普通的输电线路，而是通过光伏发电组件6和风力发电组件7进行发电，设置有2个发电组件可以适应多种野外环境，保证充足的电力供应。该部分主要由太阳能板、发电机、蓄电池地埋箱、控制器等几部分组成，可选配蓄电池。
所述提水控制单元节点控制器2包括有提水控制单片机9，提水控制单片机9的电源接口10与蓄电池组8连接，提水控制单片机9还分别连接有液位传感器11、提水流量传感器12、水泵控制器13和GPRS模块14连接。提水控制单元节点控制器2用于对提水泵站控制及水池水位监测。该部分仅仅为提水系统中的控制及检测部分，而整个提水系统还包括有光伏水泵、提水逆变器、调节水池和提水管网。整个提水系统通过液位传感器11、提水流量传感器12以及水泵控制器13控制光伏水泵和提水逆变器工作。
所述气象站节点控制器3包括有气象监测单片机15，气象检测单片机15的电源接口10与蓄电池组8连接，气象检测单片机15还分别连接有空气温湿度传感器16、风速传感器17、雨量传感器18和CPRS模块14连接。通过各个传感器对气象条件进行收集，反馈至气象检测单片机15处，并通过CPRS模块15将检测信息传输至中心控制器，中心控制器24对信号进行处理、分析后，控制提水系统和灌溉系统动作。
所述灌溉田间控制单元节点控制器4包括有灌溉控制单片机19，灌溉控制单片机19的电源接口10与蓄电池组8连接，灌溉控制单片机19还分别与土壤温湿度传感器20、灌溉流量传感器21、电磁阀驱动模块22以及GPRS模块14连接，电磁阀驱动模块22与多个自保持式电磁阀23连接。通过各个传感器对田间环境信息进行收集，灌溉控制单片机19通过GPRS模块19再将收集到的信息反馈至中心控制器，并根据中心控制器反馈回来的信息，控制电磁阀驱动模块22动作，电磁阀驱动模块22分别控制各个自保持式电磁阀23动作，实现灌溉工作。
所述风光电互补模块1通过线缆与中心控制器24连接，对中心控制器24进行供电工作。
整个系统中，中心控制器24可根据实际现场条件选用办公电脑、工控机、服务器或者平板电脑、手机等便携式智能移动终端。节点控制器可以选择PLC或者其它采集控制器。GPRS模块14采用贵州东峰自动化科技有限公司的GRM202G-8I4Q，其它设备优选市场上稳定、低功耗的产品。而节点控制器硬件可采用工业级C8051F310单片机。
本系统的工作过程如下：打开电源后，设置当前作物的温湿度限值，选择手动/自动控制模式。在手动模式下，中心控制器24通过GPRS模块14控制各个节点控制器，开/关阀、获取温湿度；在自动模式下，中心控制器24可选择定时灌溉和自适应灌溉，当为定时灌溉时，管理者设定灌溉时间后，系统会自动将设定时间与当前时间做比较。若时间相等，通过GPRS模块14控制各个节点控制器；当设定自适应灌溉时，中心控制器24循环检测各节点控制器的土壤温湿度传感器20的温湿度值，当土壤温湿度超过限制时，通过GPRS模块14控制节点控制器，使其执行元件开始动作。无论手动还是自动模式，系统都会自动将各节点的温湿度数据和灌溉时间及当前状态存入SQL数据库中。在触摸屏界面上可以进行温湿度限值的修改、自动/手动模式切换、灌溉对象选择、设定灌溉计划和查看历史记录。
中心控制器24具有可视化的人机界面，界面友好。中心控制器和节点控制器均可采用风光电互补模块供电，还具备低功耗模式，可在不通电的地区使用。中心控制器与节点控制器采用GPRS方式通信，突破了地域的限制。中心控制器采用自动/手动切换灌溉模式供管理者选择，具有中央控制的特点，并具备设定数据库、历史记录查询和存储功能。节点控制器可独立运行，系统裁剪性良好。同现有技术相比，本实用新型具有节能、节水、自动化程度高等优点。