一种基于物联网技术的设施农业电路控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种设施农业电路控制装置，尤其是涉及一种基于物联网技术的设施农业电路控制装置。
【背景技术】
[0002]目前，在设施农业的管控中，大部分运用的是单一的工业现场总线或以太网的方式将各个设备互联起来，实现各个设备之间的通讯和管理。但是随着设施农业的管控规模的增大，线缆的数目，线缆的连接点的数目都在爆炸式的增长，这使得现有的有线总线的通讯方式在设施农业的管控现场的铺设难度也在急剧地增大，而且当设施农业的管控要更新设备或者增加设备的时候，设施农业的管控现场的通信电缆可能就需要重新铺设，这就照成人力物力的浪费，所以传统的与有线通讯方式在可重用性和可升级性方面很差。
[0003]随着通讯技术的飞速发展，短距离无线通讯技术成为通讯领域的一大热点。由于工业自动化、家庭自动化、遥测自动化、汽车自动化、农业自动化等的需要都迫切渴望有一种低成本，近距离，低功耗，组网能力强等优点的无线互联技术标准，在这样的背景下产生了 Zigbee无线传感器网络。Zigbee技术是一种近距离，低成本，低复杂度的双向无线通讯技术。因此将Zigbee技术应用于设施农业的管控现场的各个设备的通讯，可以克服传统的有线通讯方式的铺设难度大，可重用性差，可升级性差等缺点。
[0004]传统的供电方式，通常采用有线供电方式，这种方式引起设施农业的管控现场，除需要部署通讯线路外，还需要部署大量的供电线路，这使得整个设施农业中线路错综复杂，维护极其困难。
[0005]目前，在设施农业的管控设备中，大部分使用的是采用单一的工业总线将各个设备连接起来，实现各个设备之间的通讯和管理。但是随着设施农业的管控规模的增大，线缆的数目，线缆的连接点的数目都在爆炸式的增长，这使得现有的有线总线的通讯方式在设施农业的管控现场的铺设难度也在急剧地增大，而且当设施农业的管控要更新设备或者增加设备的时候，工业现场的通信电缆可能就需要重新铺设，这就照成人力物力的浪费，所以传统的与有线通讯方式在可重用性和可升级性方面很差。主要存在以下问题:现场通讯线路的部署，随着采集信息和控制项目的增多，导致现场线路铺设难度也在急剧地增大；控制点固定，只能根据预先铺设的线路进行布置电路控制点，无法根据现场情况灵活变通；在设施农业中的种植内容和种植方式发生变更的时候，已有的设备和控制逻辑就会不适宜，需要推翻重建；在设施农业中，经常会需要对整个设施农业中进行土地深翻、棚架调整等工作，就会带来固定的有线设备位置等调整，引起巨大工作量；传统的供电方式，需要先变出对应电压的直流电，再通过错综复杂的线路进行供电，导致现场线路更加复杂。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种体积小巧，低功耗，低成本，高可靠性，且安装控制简便的基于物联网技术的设施农业电路控制装置。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是:
[0008]一种基于物联网技术的设施农业电路控制装置，由执行单元、状态采集单元以及控制单元组成，执行单元与控制单元相连，状态采集单元与控制单元相连；所述的执行单元由功率继电器、光耦继电器、以及稳压电源电路组成，功率继电器与光耦继电器相连，稳压电源电路与光耦继电器相连；所述的状态采集单元由光隔离开关量采集电路组成，所述光隔离开关量采集电路与控制单元相连接；所述的控制单元由处理器和无线通信模块组成，处理器与执行单元中的继电器、以及稳压电源电路相连，处理器的另一端与无线通信模块相连。
[0009]所述执行单元、状态采集单元以及控制单元分别连接有电源管理模块，电源管理模块由电源管理、储电单元以及光伏供电单元组成，电源管理、储电单元以及光伏供电单元两两连接。
[0010]采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为:由于执行单元与控制单元相连，状态采集单元与控制单元相连；所述的执行单元由功率继电器、光耦继电器、以及稳压电源电路组成，功率继电器与光耦继电器相连，功率继电器与光耦继电器相连，稳压电源电路与继电器相连；所述的状态采集单元由光隔离开关量采集电路组成，所述光隔离开关量采集电路与控制单元相连接；所述的控制单元由处理器和无线通信模块组成，处理器与执行单元中的继电器、以及稳压电源电路相连，处理器的另一端与无线通信模块相连，所以它支持ZigBee无线网络，体积小巧，低功耗，低成本，高可靠性，且安装控制简便，更加适应现代设施农业的需要；采用的多级继电器控制技术，能够有效的控制设施农业中各类电气设备；采用光伏供电方式，减少供电线路的设计，对整个设备的移动配置能力大大提高。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0013]如图1所示，一种基于物联网技术的设施农业电路控制装置，由执行单元1、状态采集单元2以及控制单元3组成，执行单元I与控制单元3相连，状态采集单元2与控制单元3相连；所述的执行单元I由第一、第二功率继电器1-1、1-2，第一、第二光耦继电器1-3、1-4以及稳压电源电路1-5组成，第一功率继电器1-1与第一光耦继电器1-3相连，第二功率继电器1-2与第二光親继电器1-4相连，稳压电源电路1-5与第一、第二光親继电器1-3、1-4相连；所述的状态采集单元2由光隔离开关量采集电路组成，所述光隔离开关量采集电路与控制单元3相连接；所述的控制单元3由处理器3-1和无线通信模块3-2组成，处理器3-1与执行单元I中的光耦继电器1-3、1-4以及稳压电源电路1-5相连，处理器3-1的另一端与无线通信模块3-2相连。
[0014]执行单元1、状态采集单元2以及控制单元3分别连接有电源管理模块4，电源管理模块4由电源管理4-3、储电单元4-2以及光伏供电单元4-1组成，电源管理4-3、储电单元4-2以及光伏供电单元4-1两两连接。
[0015]本实用新型基于物联网技术的设施农业电路控制装置，将30A大功率继电器与光耦继电器的输出相连接，构成执行单元；将控制单元通过接插件与执行单元及状态采集单元相连接；电源方面通过光伏供电，并具备储电的那元用于保存大量电力，可以提供给各部分的供电保障；控制单元主要负责通过ZigBee接收控制指令并进行解析，通过执行单元进行执行；控制单元还负责检测各控制单元的状态，以及状态采集单元的状态，并整理成状态信息，通过ZigBee向外发送。
[0016]本实用新型基于物联网技术的设施农业电路控制装置的电路控制过程描述如下:控制单元中的无线通信模块接收到ZigBee数据帧之后传送到处理器，处理器进行信号的解调，解码，校验。最终得到正确的指令，并依此改变与相关继电器相连接的GP1接口的电平状态，进而改变继电器的通断，来实现控制电路通断的目的。同时该操作也会记录在控制单元中的处理器中，以方便上报当前电路通断状态。
[0017]本实用新型基于物联网技术的设施农业电路控制装置的发送状态信息过程描述如下:控制单元的处理器按照程序设置定时发送固定的状态信息数据，同时结合检测电路当前的继电器通断状态，加上状态采集单元采集到的外来GP1状态。通过控制单元的无线通信模块发送出去。
[0018]本实用新型基于物联网技术的设施农业电路控制装置，采用了物联网技术中的ZigBee技术、光伏供电技术和多级继电器控制技术，构建起基于物联网技术的设施农业电路控制装置，有效的解决目前技术的缺陷^SZigBee这种近距离，低成本，低复杂度的双向无线通讯技术，解决现场通讯问题；多级控制单元，使得弱电控制强电更加安全可靠，加之允许可以根据现场需要对控制点进行调整，使整个电路控制更加贴近现场使用，适应设施农业现场管控的需要；可以随意调整位置，不会带来线路方面的问题；采用光伏供电，并配置储电单元，使得整个设备的工作运行更加独立，不依靠周边环境，同时给彻底解脱有线束缚。
[0019]本实用新型不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于物联网技术的设施农业电路控制装置，由执行单元、状态采集单元以及控制单元组成，其特征在于:执行单元与控制单元相连，状态采集单元与控制单元相连；所述的执行单元由功率继电器、光耦继电器、以及稳压电源电路组成，功率继电器与光耦继电器相连，稳压电源电路与光耦继电器相连；所述的状态采集单元由光隔离开关量采集电路组成，所述光隔离开关量采集电路与控制单元相连接；所述的控制单元由处理器和无线通信模块组成，处理器与执行单元中的继电器、以及稳压电源电路相连，处理器的另一端与无线通信模块相连。
2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的设施农业电路控制装置，其特征在于:所述执行单元、状态采集单元以及控制单元分别连接有电源管理模块，电源管理模块由电源管理、储电单元以及光伏供电单元组成，电源管理、储电单元以及光伏供电单元两两连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于物联网技术的设施农业电路控制装置，由执行单元、状态采集单元以及控制单元组成，执行单元与控制单元相连，状态采集单元与控制单元相连；所述的执行单元由功率继电器、光耦继电器、以及稳压电源电路组成，功率继电器与光耦继电器相连，稳压电源电路与光耦继电器相连；所述的状态采集单元由光隔离开关量采集电路组成，所述光隔离开关量采集电路与控制单元相连接；所述的控制单元由处理器和无线通信模块组成，处理器与执行单元中的继电器、以及稳压电源电路相连，处理器的另一端与无线通信模块相连。本实用新型的体积小巧，低功耗，低成本，高可靠性，且安装控制简便的基于物联网技术。
【IPC分类】G05B19-418
【公开号】CN204613711
【申请号】CN201520182359
【发明人】王超, 彭琦
【申请人】哈密佰锐网络科技有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年3月27日