智能灌溉无线监控系统的制作方法

文档序号:15889456发布日期:2018-11-09 20:06阅读:190来源:国知局

本实用新型涉及灌溉系统技术领域,尤其涉及一种智能灌溉无线监控系统。



背景技术:

灌溉系统在农业生产中有着重要的地位,但是传统的灌溉作业,通常通过人工漫灌的方式,这种人工灌溉作业方式需要人工观察土壤干旱情况,人工浇水,人工盯着观察浇水进度,是农业生产中费时费力的环节,占据了很大的作业成本,且水分浇到地表面,水分蒸发大,需要消耗大量淡水资源。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种能够自动监控土壤墒情,全程监控自动浇水、节省人工的智能灌溉无线监控系统。

为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:

智能灌溉无线监控系统,包括:

阀门控制器,用于接收现场的传感器的信息和控制现场执行元件,所述阀门控制器安装于对应地块现场,所述阀门控制器内设有CPU单元和WiFi模块;

土壤墒情传感器,所述土壤墒情传感器与所述阀门控制器电性连接,用于检测土壤的容积含水率;

雨量传感器,所述雨量传感器与所述阀门控制器电性连接,用于检测降雨量;无线路由器,所述无线路由器内设有GSM模块和WiFi模块,所述阀门控制器与所述无线路由器通过所述WiFi模块无线通信连接;

基站,所述无线路由器与所述基站通过GSM模块无线通信连接;

服务器,所述服务器与所述基站无线通信连接;

用户终端设备,所述用户终端设备为用户电脑或者用户手机,所述用户终端设备与所述服务器无线通信连接;

高位蓄水容器,用于蓄水和给水灌溉,所述高位蓄水容器的顶部设置有水肥进口,所述水肥进口连接有进水泵;

每个地块的四周边设置有集雨堰,所述集雨堰的顶端设有连接所述高位蓄水容器的进水管,所述进水管上设有流量传感器和第一电磁阀,所述集雨堰内的底部和上部分别设有液位开关,所述集雨堰上设有用于给所述阀门控制器和现场的电器元件供电的太阳能供电系统,所述集雨堰的一端的底部引出有出水管,所述出水管上设有第二电磁阀;

每个地块的低端处设有一个排涝坑,所述集雨堰的上端部通过管道连接所述排涝坑,所述排涝坑内上端处设有浮子开关,所述排涝坑的底部连接排涝泵后连接所述高位蓄水容器;

所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述浮子开关、所述流量传感器、所述进水泵和所述排涝泵分别与所述阀门控制器电性连接。

优选的,所述无线路由器无线通信连接多个地块现场的所述阀门控制器。

优选的,所述集雨堰的出水管连接有漫灌管和深度灌溉主管,所述漫灌管和深度灌溉主管上分别设有电连接所述阀门控制器的电磁阀,所述深度灌溉主管并联连接有多根深度灌溉支管,每根所述深度灌溉支管上间隔连接有若干个灌溉施肥预埋管,每根所述灌溉施肥预埋管部分埋入土壤中,所述灌溉施肥预埋管的侧壁底端开设有灌溉通孔。

优选的,所述高位蓄水容器内设置有搅拌桨,所述高位蓄水容器上设置有用于驱动所述搅拌桨的电机。

优选的,所述太阳能供电系统包括太阳能电池板,所述太阳能电池板电连接有控制芯片,所述控制芯片电连接有蓄电池组和逆变器,所述逆变器引出有交流电,所述控制芯片引出有直流电。

由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:

本实用新型的智能灌溉无线监控系统,在下雨时,可以通过地块四周的集雨堰收集雨水,当集雨堰内的水过多时,集雨堰内的水会进入排涝坑,当检测到排涝坑中的水过多时,可通过排涝泵将排涝坑中的水抽至高位蓄水容器内存储。而没有下雨时,通过土壤墒情传感器检测到地块需要浇水时,且通过集雨堰内的底部设置的液位开关判断集雨堰中没有存水,可以打开集雨堰上端部的进水管上的第一电磁阀,将高位蓄水容器内的水放入集雨堰中,并打开第二电磁阀给地块浇水。现场土壤的墒情、降雨量、集雨堰内的水量等数据均可通过现场阀门控制器无线发送,经过无线路由器、基站无线传输到服务器,在服务器内综合分析,判断地块是否需要浇水,需要浇水时,再将控制信息经基站、无线路由器无线发送到现场的阀门控制器,控制现场的各个执行元件,实现自动浇水。当下大雨或者下暴雨时,过多的水能够流到排涝坑,现场的阀门控制器能够自动控制排涝泵运行,及时排涝,将水抽送至高位蓄水容器内存储,避免过涝而损坏地块中的种植作物,且有效利用降雨,节约了水源。用户终端设备与服务器无线通信连接,可实时监控服务器中关于地块现场的数据信息以及对现场的控制情况。实现了对现场土壤的墒情、降雨量、集雨堰内的水量等数据以及控制情况的实时远程监控,自动监控土壤墒情,全程监控自动浇水、节省人工,且通过用户终端设备,例如手机等,方便地对多个地块实时监控,控制自动浇水,使工作人员携带移动式终端,可随时随地对灌溉实时监控,不用局限于现场操作或者办公室监控,大大方便了灌溉的监控和管理。

本实用新型的智能灌溉无线监控系统,漫灌管和深度灌溉主管上分别设有电连接所述阀门控制器的电磁阀,可根据地块中的种植作物的情况,选择采用漫灌或者深度灌溉,以有效适应作物的生长状况。采用深度灌溉,减少了水分蒸发,利于节约灌溉水源。

本实用新型的智能灌溉无线监控系统,集雨堰上设有用于给所述阀门控制器和现场的电器元件供电的太阳能供电系统,用于给地块现场的阀门控制器、各个传感器和阀门、水泵提供电源,方便了供电连接。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的智能灌溉无线监控系统的原理框图;

图2是本实用新型的智能灌溉无线监控系统的现场水路连接示意图;

图3是本实用新型中的太阳能供电系统的原理框图;

图中:1-土壤墒情传感器;2-雨量传感器;3-浮子开关;4-流量传感器;5-阀门控制器;51-CPU单元;52-WiFi模块;6-无线路由器;61-GSM模块;62-WiFi模块;7-基站;8-服务器;9-用户终端设备;10-集雨堰;101-进水管;102-第一电磁阀;103-液位开关;104-出水管;105-第二电磁阀;11-太阳能供电系统;111-太阳能电池板;112-控制芯片;113-蓄电池组;114-逆变器;115-交流电;116-直流电;12-排涝坑;121-排涝泵;13-高位蓄水容器;131-水肥进口;132-进水泵;133-电机;14-漫灌管;15-深度灌溉主管;16-深度灌溉支管;17-电磁阀;18-灌溉施肥预埋管;181-灌溉通孔。

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,以下结合附图及实施例,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例仅仅用以解释本实用新型,且不用于限定本实用新型。

参照图1、图2以及图3,本实用新型的智能灌溉无线监控系统,包括土壤墒情传感器1、雨量传感器2、阀门控制器5、无线路由器6、基站7和服务器8。

其中,土壤墒情传感器1与阀门控制器5电性连接,用于检测土壤的容积含水率信息,并传送到阀门控制器5。

雨量传感器2与阀门控制器5电性连接,用于检测降雨量信息,并传送到阀门控制器5。

阀门控制器5用于接收现场的传感器的信息和控制现场执行元件,阀门控制器5安装于对应地块现场,阀门控制器5内设有CPU单元51和WiFi模块52,CPU单元51设置有外围电路,外围电路为公知技术,在此不再详述;无线路由器6内设有GSM模块61和WiFi模块62,阀门控制器5与无线路由器6通过WiFi模块无线通信连接。

无线路由器6与基站7通过GSM模块无线通信连接。

服务器8与基站7无线通信连接。

用户终端设备9,例如用户电脑或者用户手机,与服务器8无线通信连接;

为了节约水源,可设置高位蓄水容器13,用于蓄水和给水灌溉,高位蓄水容器13的顶部设置有水肥进口131,水肥进口连接有进水泵132。

每个地块的四周边设置有集雨堰10,集雨堰10的顶端设有连接高位蓄水容器13的进水管101,进水管101上设有流量传感器4和第一电磁阀102,集雨堰10内的底部和上部分别设有液位开关103,集雨堰10上设有用于给阀门控制器5和现场的电器元件供电的太阳能供电系统11,集雨堰10的一端的底部引出有出水管104,出水管104上设有第二电磁阀105。

每个地块的低端处设有一个排涝坑12,集雨堰10的上端部通过管道连接排涝坑12,排涝坑12内上端处设有浮子开关3,排涝坑12的底部连接排涝泵121后连接高位蓄水容器13。

第一电磁阀102、第二电磁阀105、液位开关103、浮子开关3、流量传感器4、进水泵132和排涝泵121分别与阀门控制器5电性连接。

无线路由器6无线通信连接多个地块现场的阀门控制器5。

高位蓄水容器13内设置有搅拌桨,高位蓄水容器13上设置有用于驱动搅拌桨的电机133,可通过水肥进口向高位蓄水容器13内加入水和肥料,并通过搅拌桨搅拌均匀。

太阳能供电系统11包括太阳能电池板111,太阳能电池板电连接有控制芯片112,控制芯片112电连接有蓄电池组113和逆变器114,逆变器114引出有交流电115,控制芯片112引出有直流电116。用于给地块现场的阀门控制器5、各个传感器和阀门、水泵提供电源,方便了供电连接。

本实用新型的智能灌溉无线监控系统,在下雨时,可以通过地块四周的集雨堰10收集雨水,当集雨堰10内的水过多时,集雨堰10内的水会进入排涝坑12,当检测到排涝坑12中的水过多时,可通过排涝泵121将排涝坑12中的水抽至高位蓄水容器13内存储。而没有下雨时,通过土壤墒情传感器1检测到地块需要浇水时,且通过集雨堰10内的底部设置的液位开关103判断集雨堰10中没有存水,可以打开集雨堰10上端部的进水管101上的第一电磁阀102,将高位蓄水容器13内的水放入集雨堰10中,并打开第二电磁阀105给地块浇水。现场土壤的墒情、降雨量、集雨堰10内的水量等数据均可通过现场阀门控制器5无线发送,经过无线路由器6、基站7无线传输到服务器8,在服务器8内综合分析,判断地块是否需要浇水,需要的浇水量,需要浇水时,再将控制信息经基站7、无线路由器8无线发送到现场的阀门控制器5,控制现场的各个执行元件,实现自动浇水,并可通过流量传感器4计算实际浇水量,使浇水量在可控范围内。当下大雨或者下暴雨时,过多的水能够流到排涝坑12,现场的阀门控制器5能够自动控制排涝泵121运行,及时排涝,将水抽送至高位蓄水容器13内存储,避免过涝而损坏地块中的种植作物,且有效利用降雨,节约了水源。用户终端设备9与服务器8无线通信连接,可实时监控服务器8中关于地块现场的数据信息以及对现场的控制情况。实现了对现场土壤的墒情、降雨量、集雨堰10内的水量等数据以及控制情况的实时远程监控,自动监控土壤墒情,全程监控自动浇水、节省人工。

本实用新型的智能灌溉无线监控系统,集雨堰10的出水管104连接有漫灌管14和深度灌溉主管15,漫灌管14和深度灌溉主管15上分别设有电连接阀门控制器5的电磁阀17,深度灌溉主管15并联连接有多根深度灌溉支管16,每根深度灌溉支管16上间隔连接有若干个灌溉施肥预埋管18,每根灌溉施肥预埋管18部分埋入土壤中,灌溉施肥预埋管18的侧壁底端开设有灌溉通孔181。可根据地块中的种植作物的情况,选择采用漫灌或者深度灌溉,以有效适应作物的生长状况。采用深度灌溉,减少了水分蒸发,利于节约灌溉水源。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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