一种远程灌溉系统的制作方法

本实用新型涉及农业物联网信息采集与农业信息化技术领域，尤其涉及一种远程灌溉系统。

背景技术：

在种植业中，光照、温度和水分是影响作物生长发育的三大关键因素，水的合理利用既可以节约水资源又可以提高作物果实的品质和口感。

目前我国种植业中主流的几种灌溉方式均为人工现场操作灌溉设备的阀门，少数的自动灌溉系统本质上只是简单的定时灌溉，无法与相关的灌溉专家系统结合发挥其应有作用，也无法同时对多个区域进行独立灌溉。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种远程灌溉系统，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种远程灌溉系统，包括：土壤湿度传感器、灌溉执行机构、主控制器和后台服务器，所述土壤湿度传感器和所述灌溉执行机构均与所述主控制器连接，所述主控制器与所述后台服务器连接。

优选地，所述土壤湿度传感器通过485总线与所述主控制器连接。

优选地，所述灌溉执行机构包括继电器和电磁阀，所述主控制器通过控制所述继电器实现对所述电磁阀的控制。

优选地，所述主控制器通过GPRS远传模块与所述后台服务器连接。

优选地，所述土壤湿度传感器和所述灌溉执行机构均设置为八路，每路所述土壤湿度传感器和所述灌溉执行机构均设置在一个灌溉区域。

优选地，还包括存储器，所述存储器与所述主控制器连接。

优选地，所述存储器采用8G SD卡。

优选地，还包括UPS供电系统、市电或太阳能供电系统，所述UPS供电系统为所述土壤湿度传感器和所述主控制器供电，所述市电或太阳能供电系统为所述UPS供电系统和所述灌溉执行机构供电。

优选地，还包括RTC电池，所述RTC电池为所述主控制器供电。

本实用新型的有益效果是：本实用新型实施例提供的远程灌溉系统，包括：土壤湿度传感器、灌溉执行机构、主控制器和后台服务器，所述土壤湿度传感器和所述灌溉执行机构均与所述主控制器连接，所述主控制器与所述后台服务器连接。实现了对土壤湿度数据监测，并能够根据监测到的土壤湿度数据信息，实施对相关灌溉设备的控制，从而使得灌溉控制更加具有针对性，有利于节约灌溉用水，也能够为提高果实品质发挥长期作用，而且采集和控制都可以远程进行。在我国种植业中灌溉主要依靠人工现场操作阀门的粗放现状下，本实用新型为种植业自动灌溉和精准灌溉的实现提供了一个有效手段。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的远程灌溉系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的远程灌溉系统的数据采集流程图；

图3是本实用新型实施例提供的远程灌溉系统的控制命令的执行流程图。

图中，各符号的含义如下：

1土壤湿度传感器，2灌溉执行机构，3主控制器，4后台服务器，5 485总线，6继电器，7电磁阀，8 GPRS远传模块，9存储器，10 UPS供电系统，11市电或太阳能供电系统，12 RTC电池。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型的目的是，通过传感网和移动通信网络实现土壤湿度数据的采集、存储、传输和灌溉阀门的远程操控，为灌溉相关专家系统或种植管理人员的决策提供实时稳定的数据源以及相应的执行机构，从而实现真正意义上的自动灌溉和精准灌溉，提高我国种植业的信息化水平。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种远程灌溉系统，包括：土壤湿度传感器1、灌溉执行机构2、主控制器3和后台服务器4，土壤湿度传感器1和灌溉执行机构2均与主控制器3连接，主控制器3与后台服务器4连接。

其中，主控制器负责整个系统的运行协调，选用的是ARM Cortex M3内核的微控制器STM32F103ZET6,它是一款主频达到72MHz的精简指令集机器，在提供高运行速率的同时又实现了较低功耗。

上述结构中，可以完成如下两方面的功能，一是通过土壤湿度传感器采集土壤湿度(含水量)数据，并将数据发送至主控制器，主控制器存储后实时远程传输至后台服务器，实现土壤湿度(含水量)数据的采集、存储和远程传输，为农业科研人员及相关的种植业从业人员提供方便快捷的监控数据，以便农业科研人员及相关的种植业从业人员能够根据这些监控数据做出判断，发出灌溉命令；二是根据相应的土壤湿度信息，后台服务器专家系统或者操作人员制定控制策略，并通过后台服务器将控制命令远程发送到主控制器，经过主控制器解析和验证后，控制灌溉执行机构，实现对灌溉区域的远程灌溉控制。

由于采用上述结构进行灌溉控制，是通过对灌溉区域内的土壤湿度信息进行监控的基础上进行的，所以，对于具有不同湿度信息的灌溉区域，可以采用不同的灌溉策略，从而使得灌溉控制更加具有针对性，有利于节约灌溉用水，也能够为提高果实品质发挥长期作用。

因此，采用本实用新型实施例提供的灌溉系统，可以实现真正意义上的自动灌溉和精准灌溉，提高我国种植业的信息化水平。

本实施例中，土壤湿度传感器1通过485总线5与主控制器3连接。

本实施例中，灌溉执行机构2包括继电器6和电磁阀7，主控制器3通过控制继电器6实现对电磁阀7的控制。

主控制器对后台服务器发送的控制命令解析和验证后，改变相应继电器的状态，进而驱动电磁阀做出相应动作，从而实现控制命令的完整执行。

本实施例中，主控制器3可以通过GPRS远传模块8与后台服务器4连接。

如本领域技术人员可以理解的，除了可以选用GPRS远传模块实现主控制器和后台服务器之间的数据连接外，还可以选用其他的远传模块。

在本实用新型的一个优选实施例中，土壤湿度传感器1和灌溉执行机构2均设置为八路，每路土壤湿度传感器1和灌溉执行机构2均设置在一个灌溉区域。

上述结构中，土壤湿度数据可同时采集8路，数据采集之后可以在本地保存并通过移动通信网络实时发送到后台服务器，同时来自后台服务器专家系统或者操作人员的控制命令可以远程发送到主控制器后可控制8路电磁阀中任意一路的开关，从而实现对八个灌溉区域的独立远程灌溉控制。

其中，数据采集流程如图2所示，控制命令的执行流程如图3所示。

本实施例提供的远程灌溉系统，还可以包括存储器9，存储器9与主控制器3连接。

通过设置存储器，可以实现原始数据的本地存储以作备份，避免数据直接远程传输过程中出现数据丢失导致信息的缺失。

本实施例中，存储器9可以采用8G SD卡。

本实施例提供的远程灌溉系统，还可以包括UPS供电系统10、市电或太阳能供电系统11，UPS供电系统10为土壤湿度传感器1和主控制器3供电，市电或太阳能供电系统11为UPS供电系统10和灌溉执行机构2供电。

其中，UPS供电系统即不间断电源系统。它是一种含有储能装置、以逆变器为主要元件、稳压稳频输出的电源保护设备。在计算机和网络系统应用中，主要起两个作用：一是应急使用，防止电网突然断电而影响正常工作，给计算机系统造成损害；二是消除市电网上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、暂态过电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”，改善电源质量，为计算机系统提供高质量的电源。

本实施例提供的远程灌溉系统，还可以包括RTC电池12，RTC电池12为主控制器3供电。

其中，RTC(Real-Time Clock)电池，是指主板利用其为计时器和CMOS部分供电。同时也会给晶振供电使其发出实时时钟为时间提供基准计时。

通过采用本实用新型公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：本实用新型实施例提供的远程灌溉系统，包括：土壤湿度传感器、灌溉执行机构、主控制器和后台服务器，所述土壤湿度传感器和所述灌溉执行机构均与所述主控制器连接，所述主控制器与所述后台服务器连接。实现了对土壤湿度数据监测，并能够根据监测到的土壤湿度数据信息，实施对相关灌溉设备的控制，从而使得灌溉控制更加具有针对性，有利于节约灌溉用水，也能够为提高果实品质发挥长期作用。而且采集和控制都可以远程进行，在我国种植业中灌溉主要依靠人工现场操作阀门的粗放现状下，本实用新型为种植业自动灌溉和精准灌溉的实现提供了一个有效手段。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域人员应该理解的是，上述实施例提供的方法步骤的时序可根据实际情况进行适应性调整，也可根据实际情况并发进行。

上述实施例涉及的方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机设备可读取的存储介质中，用于执行上述各实施例方法所述的全部或部分步骤。所述计算机设备，例如：个人计算机、服务器、网络设备、智能移动终端、智能家居设备、穿戴式智能设备、车载智能设备等；所述的存储介质，例如：RAM、ROM、磁碟、磁带、光盘、闪存、U盘、移动硬盘、存储卡、记忆棒、网络服务器存储、网络云存储等。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。