一种基于互联网控制的城市公路绿化带自动灌溉管理系统的制作方法

文档序号:11250058阅读:501来源:国知局

本发明属于农业灌溉领域,尤其涉及一种基于互联网控制的城市公路绿化带自动灌溉管理系统。



背景技术:

目前,传统农业生产活动中的浇水灌溉设施多为手动为主,需要人去现场观察土壤墒情以及农作物长势,凭借经验决定是否需要灌溉。而随着智能农业的发展,农业活动中的灌溉设备也改为了自动灌溉设备。但现有技术中的自动灌溉设备,仍然需要人工去灌溉现场手动控制,非常麻烦,而且是根据人为对土壤墒情的判断决定是否需要灌溉,不仅浪费水,也不利于农作物的成长。

现有技术无法实现对测控装置的遥信\遥测输出、遥控输入及远程控制功能的问题。

综上所述,现有技术存在的问题是:仍然需要人工去灌溉现场手动控制,非常麻烦,不仅浪费水,也不利于农作物的成长;而且智能化程度低。



技术实现要素:

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构简单、安装使用方便、提高工作效率的。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:

一种基于互联网控制的城市公路绿化带自动灌溉管理系统,所述基于互联网控制的城市公路绿化带自动灌溉管理系统包括:

土壤信息采集模块,用于采集土壤的湿度、含水率、水分储存量、有效土壤水分贮存量信息并进行计算和处理,将处理后的数据传输给互联网终端模块;

所述土壤信息采集模块通过湿度传感器采集土壤的湿度、含水率、水分储存量、有效土壤水分贮存量信息并传输给土壤信息采集模块内置的土壤信息处理模块进行计算和处理;

所述土壤信息处理模块进行计算和处理方法包括:

土壤重量含水率计算:由土壤体积含水量导出;

式中:

θg——土壤重量含水率,单位是百分率(%);

θv——土壤体积含水量,单位是百分率(%);

ρw——土壤水分密度,单位是克每立方厘米(g/cm3);

ρb——干土壤体积密度,单位是克每立方厘米(g/cm3);

土壤的湿度计算:由土壤体积含水量导出;

式中:

us——土壤相对湿度,单位是百分率(%);

θg——土壤重量含水率,单位是百分率(%);

fc——田间持水量,用重量含水率表示,单位是百分率(%);

土壤水分贮存量的计算:由土壤体积含水量导出;

wv=10×h×ρb×θg

式中:

wv——土壤水分贮存量,单位是毫米(mm);

h——土层厚度,单位是厘米(cm);

ρb——干土壤体积密度,单位是克每立方厘米(g/cm3);

θg——土壤重量含水量,单位是百分率(%);

有效土壤水分贮存量的计算:由土壤体积含水量导出;

wu=10×h×ρb×(θg-θw)

式中:

wu——有效土壤水贮存量,单位是毫米(mm);

h——土层厚度,单位是厘米(cm);

ρb——干土壤体积密度,单位是克每立方厘米(g/cm3);

θg——土壤重量含水量,单位是百分率(%);

θw——凋萎湿度,单位是百分率(%);

土壤的湿度、含水率、水分储存量、有效土壤水分贮存量信息的计算中按1小时取平均值;

雨量信息采集模块,用于把降雨量信息传输给互联网终端模块,互联网终端模块根据接收到的信息进行数据处理并发出命令给控制模块;

所述雨量信息采集模块的降雨量信息采集方法包括:

利用公式

式中:

yn——第n次计算的气象变量的平均值;

yi——第i个样本值,其中,错误、可疑、非正确的样本应丢弃而不用于计算;

——在移动着的平均值时间区间内的第1个样本:当n≤n时a=1,当n>n时a=n-n+1;

n是平均值时间区间内的样本总数,由采样频率和平均值时间区间决定;

m——在移动着的平均值时间区间内正确的数据样本数(m≤n);

控制模块,接收土壤信息采集模块的信息后,控制阀门开关模块控制阀门的断开与闭合进行供水。

进一步,所述控制模块包括:

遥控输出子模块,用于在遥控脉冲传送到本装置时触发模块,即判断二次装置是否接收到开关分合闸信号;

遥信输入子模块,用于发送脉冲使二次设备接收到相应的遥信信号,实现遥信模拟;

遥测模拟子模块,用于模拟产生电流、电压来测试设备在过流、过压情况下是否正确反应;

远程通信子模块,用于与通信管理机相连,通过通信管理机向远方上送相关数据,在远方调阅相关数据。

进一步,所述控制模块还包括:

第一电源、第二电源、第三电源、第四电源;分别与遥控输出子模块、遥信输入子模块、遥测模拟子模块、远程通信子模块连接,用于为遥控输出子模块、遥信输入子模块、遥测模拟子模块、远程通信子模块提供稳定的电源;

进一步,所述第一电源、第二电源、第三电源、第四电源的电源调压方法包括:

输入电流信号;

多个电压源分别将电流信号转换成电压信号;

在多个电压信号中选择一路作为输出电压信号。

进一步,在多个电压信号中选择一路作为输出电压信号包括:

通过导通不同的开关,得到不同的电压幅值,作为输出电压信号。

进一步,通过导通不同的开关,得到不同的电压幅值包括:

将与导通的开关连接的电压源中的开关导通,电压源中的电容与电流源组成稳压直流电源,维持所述电压源的输出在带负载下的稳压;

输入电流信号包括:

控制输入电源对电感进行充电;

当开关导通时,所述电感的电流对所述电压源中的电容充电;

开关处于断开状态时,所述电压源的输出电压由所述电压源中的电容维持。

进一步,所述远程通信子模块包括至少一个远程通信装置,所述远程通信装置具有宽度、厚度和长度,所述厚度小于所述宽度并且小于所述长度,和机架,所述机架包括相互平行的第一轨道,当所述机架位于其操作位置中时所述第一轨道是大体竖直的,所述机架还包括附接到所述第一轨道的第二轨道和附接到所述第一轨道的第三轨道,所述第三轨道与所述第二轨道平行并且距所述第二轨道一定距离,并且所述第二轨道和所述第三轨道被布置成以机械方式支撑所述远程通信装置,使得:

所述远程通信装置被附接到所述第二轨道和所述第三轨道,并且所述远程通信装置的厚度在与所述第一轨道大体垂直的方向上,而所述远程通信装置的宽度在与所述第一轨道大体平行的方向上,所述第一轨道之间的距离使得所述第一轨道适于以机械方式支撑所述远程通信装置,使得:

所述远程通信装置被附接到所述第一轨道,并且所述远程通信装置的厚度在与所述第一轨道大体平行的方向上,而所述远程通信装置的宽度在与所述第一轨道大体垂直的方向上。

本发明具有的优点和积极效果是:由于本发明将自动根据土壤墒情以及植物需求自动判断是否灌溉,节约水资源和人力成本,并且具有极大的智能化以及实用性。

本发明的土壤湿度信息采集模块实时采集土壤的准确信息;雨量信息采集模块实时采集近期雨量的分布情况,为控制模块提供了准确控制的依据。本发明设置遥控输出模块、遥信输入子模块、遥测模拟子模块及远程通信子模块,对二次设备的模拟控制可提高了可靠性;极大提高了工作效率,遥控输出子模块、遥信输入子模块和遥测模拟子模块的设置,同时实现了对遥信\遥测输出、遥控输入及远程控制功能。达到智能化控制灌溉。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于互联网控制的城市公路绿化带自动灌溉管理系统示意图。

图中:1、互联网终端模块;2、控制模块;3、阀门开关模块;4、土壤湿度信息采集模块;5、雨量信息采集模块。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下。

现有技术存在的问题是:仍然需要人工去灌溉现场手动控制,非常麻烦,不仅浪费水,也不利于农作物的成长。

下面结合图1对本发明的结构作详细的描述。

如图1,土壤湿度信息采集模块4中的湿度传感器用于检测土壤湿度,并且通过无线技术与互联网终端1连接,把收集到的信息传输给互联网终端,雨量信息采集模块5用于采集当地的降雨量信息,并通过无线技术与互联网终端连接,互联网终端1接收到信息后进行数据处理,并通过无线技术与控制模块2连接,发出指令给控制模块,控制模块2根据互联网终端发出的指令对通过导线与其相连的阀门开关模块3进行命令控制阀门的断开与闭合。

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。

本发明实施例提供的基于互联网控制的城市公路绿化带自动灌溉管理系统,所述基于互联网控制的城市公路绿化带自动灌溉管理系统包括:

土壤信息采集模块,用于采集土壤的湿度、含水率、水分储存量、有效土壤水分贮存量信息并进行计算和处理,将处理后的数据传输给互联网终端模块;

所述土壤信息采集模块通过湿度传感器采集土壤的湿度、含水率、水分储存量、有效土壤水分贮存量信息并传输给土壤信息采集模块内置的土壤信息处理模块进行计算和处理;

所述土壤信息处理模块进行计算和处理方法包括:

土壤重量含水率计算:由土壤体积含水量导出;

式中:

θg——土壤重量含水率,单位是百分率(%);

θv——土壤体积含水量,单位是百分率(%);

ρw——土壤水分密度,单位是克每立方厘米(g/cm3);

ρb——干土壤体积密度,单位是克每立方厘米(g/cm3);

土壤的湿度计算:由土壤体积含水量导出;

式中:

us——土壤相对湿度,单位是百分率(%);

θg——土壤重量含水率,单位是百分率(%);

fc——田间持水量,用重量含水率表示,单位是百分率(%);

土壤水分贮存量的计算:由土壤体积含水量导出;

wv=10×h×ρb×θg

式中:

wv——土壤水分贮存量,单位是毫米(mm);

h——土层厚度,单位是厘米(cm);

ρb——干土壤体积密度,单位是克每立方厘米(g/cm3);

θg——土壤重量含水量,单位是百分率(%);

有效土壤水分贮存量的计算:由土壤体积含水量导出;

wu=10×h×ρb×(θg-θw)

式中:

wu——有效土壤水贮存量,单位是毫米(mm);

h——土层厚度,单位是厘米(cm);

ρb——干土壤体积密度,单位是克每立方厘米(g/cm3);

θg——土壤重量含水量,单位是百分率(%);

θw——凋萎湿度,单位是百分率(%);

土壤的湿度、含水率、水分储存量、有效土壤水分贮存量信息的计算中按1小时取平均值;

雨量信息采集模块,用于把降雨量信息传输给互联网终端模块,互联网终端模块根据接收到的信息进行数据处理并发出命令给控制模块;

所述雨量信息采集模块的降雨量信息采集方法包括:

利用公式

式中:

yn——第n次计算的气象变量的平均值;

yi——第i个样本值,其中,错误、可疑、非正确的样本应丢弃而不用于计算;

——在移动着的平均值时间区间内的第1个样本:当n≤n时a=1,当n>n时a=n-n+1;

n是平均值时间区间内的样本总数,由采样频率和平均值时间区间决定;

m——在移动着的平均值时间区间内正确的数据样本数(m≤n);

控制模块,接收土壤信息采集模块的信息后,控制阀门开关模块控制阀门的断开与闭合进行供水。

所述控制模块包括:

遥控输出子模块,用于在遥控脉冲传送到本装置时触发模块,即判断二次装置是否接收到开关分合闸信号;

遥信输入子模块,用于发送脉冲使二次设备接收到相应的遥信信号,实现遥信模拟;

遥测模拟子模块,用于模拟产生电流、电压来测试设备在过流、过压情况下是否正确反应;

远程通信子模块,用于与通信管理机相连,通过通信管理机向远方上送相关数据,在远方调阅相关数据。

所述控制模块还包括:

第一电源、第二电源、第三电源、第四电源;分别与遥控输出子模块、遥信输入子模块、遥测模拟子模块、远程通信子模块连接,用于为遥控输出子模块、遥信输入子模块、遥测模拟子模块、远程通信子模块提供稳定的电源;

所述第一电源、第二电源、第三电源、第四电源的电源调压方法包括:

输入电流信号;

多个电压源分别将电流信号转换成电压信号;

在多个电压信号中选择一路作为输出电压信号。

在多个电压信号中选择一路作为输出电压信号包括:

通过导通不同的开关,得到不同的电压幅值,作为输出电压信号。

通过导通不同的开关,得到不同的电压幅值包括:

将与导通的开关连接的电压源中的开关导通,电压源中的电容与电流源组成稳压直流电源,维持所述电压源的输出在带负载下的稳压;

输入电流信号包括:

控制输入电源对电感进行充电;

当开关导通时,所述电感的电流对所述电压源中的电容充电;

开关处于断开状态时,所述电压源的输出电压由所述电压源中的电容维持。

所述远程通信子模块包括至少一个远程通信装置,所述远程通信装置具有宽度、厚度和长度,所述厚度小于所述宽度并且小于所述长度,和机架,所述机架包括相互平行的第一轨道,当所述机架位于其操作位置中时所述第一轨道是大体竖直的,所述机架还包括附接到所述第一轨道的第二轨道和附接到所述第一轨道的第三轨道,所述第三轨道与所述第二轨道平行并且距所述第二轨道一定距离,并且所述第二轨道和所述第三轨道被布置成以机械方式支撑所述远程通信装置,使得:

所述远程通信装置被附接到所述第二轨道和所述第三轨道,并且所述远程通信装置的厚度在与所述第一轨道大体垂直的方向上,而所述远程通信装置的宽度在与所述第一轨道大体平行的方向上,所述第一轨道之间的距离使得所述第一轨道适于以机械方式支撑所述远程通信装置,使得:

所述远程通信装置被附接到所述第一轨道,并且所述远程通信装置的厚度在与所述第一轨道大体平行的方向上,而所述远程通信装置的宽度在与所述第一轨道大体垂直的方向上。

本发明具有的优点和积极效果是:由于本发明将自动根据土壤墒情以及植物需求自动判断是否灌溉,节约水资源和人力成本,并且具有极大的智能化以及实用性。

本发明的土壤湿度信息采集模块实时采集土壤的准确信息;雨量信息采集模块实时采集近期雨量的分布情况,为控制模块提供了准确控制的依据。本发明设置遥控输出模块、遥信输入子模块、遥测模拟子模块及远程通信子模块,对二次设备的模拟控制可提高了可靠性;极大提高了工作效率,遥控输出子模块、遥信输入子模块和遥测模拟子模块的设置,同时实现了对遥信\遥测输出、遥控输入及远程控制功能。达到智能化控制灌溉。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改,等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的范围内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1