专利名称：基于调频恒压控制的农田节水智能灌溉系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种农田节水灌溉系统，特别是一种基于调频恒压控制的农田节水智能灌溉系统。
背景技术：
随着我国国民经济、社会的进一步发展，水资源的战略性地位日益重要。发展节水灌溉，已经成为缓解我国水资源紧缺矛盾的战略选择。我国南部地区虽然处于水乡泽国，淡水资源丰富，但近年来由于工业发展迅猛，水资源短缺的矛盾日显突出，同时由于农村的轻壮年劳动力大量向第二和第三产业转移，农业劳动力不足的问题逐渐显现。为了解决农村就业人口不足、减轻农村就业人口的劳动负担和水资源短缺的矛盾，从可持续发展的角度考虑，发展节水灌溉、提高用水效率，农田灌溉由以前的粗放型向集约型转变势在必行。由于我国南方地区的农田覆盖面积大、分布相对分散，因此对于农田灌溉的控制和管理是一项较为繁杂的系统工程。特别是对于节水灌溉综合控制系统的推广和应用，使得对于农田节水控制系统的管理也成为整个系统工程必不可少的一环。因此智能化的农田灌溉系统是解决站点众多、分布范围大的节水灌溉系统的有效方式。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于调频恒压控制的农田节水智能灌溉系统，通过PID智能控制实现调频恒压供水，达到节约用水的目的。为了解决上述的技术问题，本实用新型的技术方案是一种基于调频恒压控制的农田节水智能灌溉系统，其包括变频调速恒压供水主系统、视频优化编解码模块、无线传输网络和组态监控装置，所述变频调速恒压供水主系统通过无线传输网络与组态监控装置连接，将相关设置和监测的参数传送给组态监控装置，所述视频优化编解码模块通过无线传输网络与组态监控装置连接，将采集到的视频信号传输到组态监控装置。所述变频调速恒压供水主系统包括压力传感器、PLC控制模块、A/D模块、变频器、 线路切换模块和水泵，压力传感器通过A/D模块与PLC控制模块相连接，PLC控制模块的第一输出端直接与线路切换模块相连接，PLC控制模块的第二输出端通过变频器与线路切换模块相连接，线路切换模块的输出端与水泵相连接。所述无线传输网络包括DTU、PTU和无线网路，所述DTU、PTU分别与无线网路相连接，PLC控制模块将信号通过DTU传输给无线网路，视频信号通过PTU传输给无线网路。所述视频信号通过同轴电缆和PTU传输给无线网络，所述PLC控制模块的信号通过R232协议传输给DTU，DTU将信号传输给无线网络。所述视频优化编解码模块包括摄像头和编解码控制器，摄像头完成对视频信号的采集，编解码控制器完成对视频信号的处理。所述组态监控装置包括ADSL调制解调器、数据服务器、视频服务器、工作站、监视器和声光报警模块，数据服务器、视频服务器、工作站分别与ADSL调制解调器相连接，通过ADSL调制解调器与外界网路相连接，视频服务器与监视器、声光报警模块相连接，将相关信息显不在显不器上ο组态管理系统实现对节水灌溉系统以及视频信号的显示和管理。通过无线网络进入hternet网络，经由ADSL调制解调器将PLC的参数和视频信号分别传送到数据服务器、 工作站和视频服务器，实现对节水灌溉系统监控和设置；视频服务器同时将视频信号通过监视器显示，同时进行相关的声光报警。组态监控装置完成对无线传输得到的视频信号和各种参数以非常直观的形式形成友好界面，可以很方便的实现多地区、多泵站的管理和控制。本实用新型优点为1)通过PID的智能化控制实现对灌溉用水的调频恒压控制，真正达到按需供水的目的，从而实现节约用水。2)调频恒压控制系统通过串行通讯接口，与无线传输模块连接，经过无线传输网络，最终实现与管理中心计算机的信息交换，完成对节水灌溉系统运行状态的远程实时监视和控制，完成各种参数的设置，实现系统各种故障的远程检测，向管理中心发送信息，并产生声光报警，实现节水灌溉系统的智能化。3)通过优化的编解码系统，将视频信号接入无线传输网络，实现对农田节水灌溉系统的视频监视。平时在本地存储视频信息，当检测到入侵事件时，立即通过物联网向管理中心发送视频信息和报警信号，使异常事件可以得到快速处理。也可以通过网络，可以对视频设备进行操作，实现撤防和布防，实现系统的安全运行。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型农田节水智能灌溉系统结构框图。图2为本实用新型的变频调速恒压供水主系统结构框图。图3为无线传输网络示意图。图4为组态组态监控装置结构图。
具体实施方式
如图1所示，基于调频恒压控制的农田节水智能灌溉系统包括变频调速恒压供水主系统、视频优化编解码模块、无线传输网络和组态监控装置，所述变频调速恒压供水主系统通过无线传输网络与组态监控装置连接，将相关设置和监测的参数传送给组态监控装置，所述视频优化编解码模块通过无线传输网络与组态监控装置连接，将采集到的视频信号传输到组态监控装置。如图2所示，变频调速恒压供水主系统包括压力传感器、PLC控制模块、A/D模块、 变频器、线路切换模块和水泵，压力传感器通过A/D模块与PLC控制模块相连接，PLC控制模块的第一输出端直接与线路切换模块相连接，PLC控制模块的第二输出端通过变频器与线路切换模块相连接，线路切换模块的输出端与水泵相连接。变频调速恒压供水主系统通过A/D模块将压力传感器的信号传输给PLC控制模块和变频器，实现水泵频率和水压的控制，通过PLC控制模块对3个水泵的智能切换实现调频
4恒压的功能。即将压力传感器的信号与设定值相比较，以此为判据通过PLC控制模块和变频器自动调节电机转速，控制水泵出水，以达到恒压变流量控制，实现节约用水。如图3所示，所述无线传输网络包括DTU、PTU和无线网路，所述DTU、PTU分别与无线网路相连接，PLC控制模块将信号通过DTU传输给无线网路，视频信号通过PTU传输给无线网路。所述视频信号通过同轴电缆和PTU传输给无线网络，所述PLC控制模块的信号通过R232协议传输给DTU，DTU将信号传输给无线网络。视频优化编解码模块由摄像头和编解码控制器完成对视频信号的采集和处理，通过优化编解码处理，以便于实现无线传输。无线传输网路完成对本地采集的视频信号的远距离传输，并将信号在组态监控装置进行编解码及处理。所述视频优化编解码模块包括摄像头和编解码控制器，摄像头完成对视频信号的采集，编解码控制器完成对视频信号的处理。如图4所示，所述组态监控装置包括ADSL调制解调器、数据服务器、视频服务器、 工作站、监视器和声光报警模块，数据服务器、视频服务器、工作站分别与ADSL调制解调器相连接，通过ADSL调制解调器与外界网路相连接，视频服务器与监视器、声光报警模块相连接，将相关信息显示在显示器上。组态管理系统实现对节水灌溉系统以及视频信号的显示和管理。通过无线网络进入hternet网络，经由ADSL调制解调器将PLC的参数和视频信号分别传送到数据服务器、 工作站和视频服务器，实现对节水灌溉系统监控和设置；视频服务器同时将视频信号通过监视器显示，同时进行相关的声光报警。组态监控装置完成对无线传输得到的视频信号和各种参数以非常直观的形式形成友好界面，可以很方便的实现多地区、多泵站的管理和控制。上述实施例不以任何方式限制本实用新型，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种基于调频恒压控制的农田节水智能灌溉系统，其特征在于包括变频调速恒压供水主系统、视频优化编解码模块、无线传输网络和组态监控装置，所述变频调速恒压供水主系统通过无线传输网络与组态监控装置连接，将相关设置和监测的参数传送给组态监控装置，所述视频优化编解码模块通过无线传输网络与组态监控装置连接，将采集到的视频信号传输到组态监控装置。
2.根据权利要求1所述的基于调频恒压控制的农田节水智能灌溉系统，其特征在于 所述变频调速恒压供水主系统包括压力传感器、PLC控制模块、A/D模块、变频器、线路切换模块和水泵，压力传感器通过A/D模块与PLC控制模块相连接，PLC控制模块的第一输出端直接与线路切换模块相连接，PLC控制模块的第二输出端通过变频器与线路切换模块相连接，线路切换模块的输出端与水泵相连接。
3.根据权利要求2所述的基于调频恒压控制的农田节水智能灌溉系统，其特征在于 所述无线传输网络包括DTU、PTU和无线网路，所述DTU、PTU分别与无线网路相连接，PLC控制模块将信号通过DTU传输给无线网路，视频信号通过PTU传输给无线网路。
4.根据权利要求3所述的基于调频恒压控制的农田节水智能灌溉系统，其特征在于 所述视频信号通过同轴电缆和PTU传输给无线网络，所述PLC控制模块的信号通过R232协议传输给DTU，DTU将信号传输给无线网络。
5.根据权利要求1所述的基于调频恒压控制的农田节水智能灌溉系统，其特征在于 所述视频优化编解码模块包括摄像头和编解码控制器，摄像头完成对视频信号的采集，编解码控制器完成对视频信号的处理。
6.根据权利要求1所述的基于调频恒压控制的农田节水智能灌溉系统，其特征在于 所述组态监控装置包括ADSL调制解调器、数据服务器、视频服务器、工作站、监视器和声光报警模块，数据服务器、视频服务器、工作站分别与ADSL调制解调器相连接，通过ADSL调制解调器与外界网路相连接，视频服务器与监视器、声光报警模块相连接，将相关信息显示在显不器上。
专利摘要本实用新型公开了一种基于调频恒压控制的农田节水智能灌溉系统，其通过调频恒压的智能控制系统实现灌溉用水的智能控制，达到按需用水和节约用水的目的；本实用新型的视频信号经过优化编解码，通过无线传输的方式实现无拥堵的信息传输，远程管理中心接收到视频信号，实现对灌溉系统的实时监控、保护和管理功能。
文档编号H04N7/18GK202217163SQ20112031651
公开日2012年5月9日 申请日期2011年8月26日 优先权日2011年8月26日
发明者刘明辉, 吕广强, 张琪, 李强, 葛龙, 陶宇君 申请人:常熟市水利技术推广站