一种用于农业喷灌机的控制设备的制作方法

一种用于农业喷灌机的控制设备
1.技术领域
2.本发明涉及农业灌溉技术领域，尤其涉及一种用于农业喷灌机的控制设备。


背景技术：

3.随着国内现代化农业向规模化、精细化、自动化方向的发展，国内近几年出现了大量现代化农场和规模化种植园。这种新型农场或种植园的有如下特点：1种植作物呈现多元化趋势，同一种植园内有多种作物，不同作物对灌溉有不同的要求。2种植面积大，灌溉工作强度大，时间长。3某些作物对水肥的要求苛刻，有精确灌溉需求。4耗水量大，有节水灌溉需求，特别是缺水地区。
4.目前市场上针对农业灌溉的产品很多，各式水泵、各种喷灌、滴灌等节水设备，传统农业或自动化程度不高的现代农场基本都是将这些设备和元件通过简单的组合，通过人工操作来实现作物的灌溉。这种方式各个环节都需要人工操作，由于不同的作物需要不同的灌溉频率和时长，对工人的要求也比较高。但是对于现代化程度要求高的农场和规模化种植园，特别是种植的作物对水肥要求非常苛刻，但现有的灌溉机组多为半自动化形式，且不能进行远程实时操作控制，且浇灌效率低，浪费水资源。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术不足，提出一种用于农业喷灌机的控制设备，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明结构合理，能远程实时控制，使喷灌机按设定轨迹直行或转弯。
6.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种用于农业喷灌机的控制设备，包括自动控制系统，自动控制系统包括主控器模块，所述主控器模块分别与通讯模块、网络模块、gps定位模块和触摸屏模块连接，所述网络模块包括以太网模块、4g模块和433网络模块，所述太网模块连接喷灌模块，所述433网络模块与电源模块连接，所述通讯模块连接远程操控终端模块，所述通讯模块包括485通讯模块，所述485通讯模块连接行走模块。
7.作为本发明的更进一步技术方案：所述主控器模块内置数据存储与输出模块、驱动与执行模块和数据处理模块。数据存储与输出模块用于将各个模块采集回传的数据进行存储或者输出，数据处理模块用于将各个模块采集的数据进行转换和计算和比较，发出下一步的指令，驱动与执行模块进行最终的执行操作。
8.作为本发明的更进一步技术方案：所述电源模块包括太阳能板，所述太阳能板与蓄电池连接。通过太阳能板为蓄电池充电。
9.作为本发明的更进一步技术方案：所述电源模块还包括用于控制太阳能板和蓄电池的太阳能控制器，所述太阳能控制器与433网络模块连接。太阳能控制器与蓄电池和太阳能板连接，用于控制太阳能板给蓄电池充电。太阳能控制器与433网络模块连接，通过433网
络模块将太阳能控制器读取到的充电情况和蓄电池的使用情况传输给主控器模块。
10.作为本发明的更进一步技术方案：所述喷灌模块包括水泵，所述水泵出水口处安装水流量传感器和水压力传感器，所述水泵上还安装电磁阀。水压力传感器用于测定水泵出水口位置水压力情况，水流量传感器用于测定水泵出水口位置的喷水量，电磁阀用于控制水量。
11.作为本发明的更进一步技术方案：所述水泵、水流量传感器、水压力传感器和电磁阀均与以太网模块连接。水流量传感器测得数据和水压力传感器测的数据通过以太网模块传输给主控器模块，主控器模块将数据进行处理判断后，将执行指令通过以太网模块传输给电磁阀和水泵。
12.作为本发明的更进一步技术方案：所述行走模块包括车轮，所述车轮由电机驱动，所述电机由变频器控制实现变速运行，所述变频器与485通讯模块连接。主控器模块将执行指令通过485通讯模块传输给变频器，从而控制变频器的启停和频率，变频器通过电机控制喷灌机行走。
13.作为本发明的更进一步技术方案：所述远程操控终端模块包括电脑终端和手机终端。各模块的具体数据通过通讯模块均可发送到手机终端和电脑终端，可也直接通过手机终端或者电脑终端选择灌溉模式，例如规划灌溉路线，控制喷洒的水量等操作。
14.本发明的有益效果：本发明连接远程操控终端，通过手机终端或者电脑终端远程监测各模块的实时数据，根据各模块的实时数据通过手机终端或者电脑终端选择灌溉模式，例如规划灌溉路线、控制喷洒的水量、设置灌溉时间、持续时长等操作；设置行走模块，通过变频器和电机实现喷灌机的直行或转弯，从而完成规划路线的浇灌。
附图说明
15.图1为整体控制设备结构示意图；图中：1-主控器模块、2-通讯模块、3-网络模块、4-gps定位模块、5-触摸屏模块、6-太网模块、7-4g模块、8-433网络模块、9-喷灌模块、10-电源模块、11-远程操控终端模块、12-485通讯模块、13-行走模块、14-数据存储与输出模块、15-驱动与执行模块、16-数据处理模块、17-太阳能板、18-蓄电池、19-太阳能控制器、20-水泵、21-水流量传感器、22-水压力传感器、23-电磁阀、24-车轮、25-电机、26-变频器、27-电脑终端、28-手机终端。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.参照图1，一种用于农业喷灌机的控制设备，包括自动控制系统，所述自动控制系统包括主控器模块1，所述主控器模块1内置数据存储与输出模块14、驱动与执行模块15和数据处理模块16；数据存储与输出模块14用于将各个模块采集回传的数据进行存储或者输出，数据处理模块16用于将各个模块采集的数据进行转换和计算和比较，发出下一步的指令，驱动与执行模块15进行最终的执行操作。
18.所述主控器模块1分别与通讯模块2、网络模块3、gps定位模块4和触摸屏模块5连接。通过gps定位模块4可以精确定位喷灌机位置，判断喷灌机是否偏离轨道。通过触摸屏模块5可以查找主控器模块内的数据。
19.所述网络模块3包括以太网模块6、4g模块7和433网络模块8。太网模块6连接喷灌模块9，喷灌模块包括水泵20，水泵20上安装水流量传感器21和水压力传感器22，水泵20出水口处还安装电磁阀23。水压力传感器22用于测定水泵20出水口位置水压力情况，水流量传感器21用于测定水泵20出水口位置的喷水量，电磁阀23用于控制水流的大小。水泵20、水流量传感器21、水压力传感器22和电磁阀23均与以太网模块6连接。水流量传感器21测得数据和水压力传感器22测的数据通过以太网模块6传输给主控器模块1，主控器模块1对数据进行处理判断后，将执行指令通过以太网模块6传输给电磁阀23和水泵20。可也以根据土壤的湿度情况和农作物的需水情况自行设定是否需要灌溉、喷灌的时间、喷水量和水流的速度。
20.433网络模块8连接电源模块10，电源模块10包括太阳能板17，太阳能板17与蓄电池18连接。太阳能板17进行光电转化，对蓄电池18进行充电，蓄电池18可为喷灌模块9、行走模块13和主控器模块1供电,降低对外界电源的依赖，节约能源，扩大喷灌机的适用环境。
21.电源模块10还包括用于控制太阳能板17和蓄电池18的太阳能控制器19。太阳能控制器19分别与蓄电池18和太阳能板17连接，太阳能控制器19用于控制太阳能板17给蓄电池18充电，例如当蓄电池18满电后，太阳能板17不需再给蓄电池18充电。太阳能控制器19与433网络模块8连接，通过433网络模块8将太阳能控制器19读取到的充电情况和蓄电池18的使用情况传输给主控器模块1。
22.通讯模块2连接远程操控终端模块11，远程操控终端模块11包括电脑终端27和手机终端28。各模块的具体数据传输给主控器模块1后，主控器模块1将接收的数据通过通讯模块2均可发送到手机终端28和电脑终端27，通过手机终端28和电脑终端27即可查看喷灌机各模块的实时数据。可也直接通过手机终端28或者电脑终端24选择灌溉模式，设置灌溉时间、规划灌溉路线，控制喷洒的水量等操作，实现远程操作，精准灌溉。
23.通讯模块2包括485通讯模块12，485通讯模块12连接行走模块13。行走模块13包括车轮24，车轮24由电机25驱动，电机25由变频器26控制实现变速运行，变频器26与485通讯模块12连接。主控器模块1将执行指令通过485通讯模块12传输给变频器26，从而控制变频器26的启停和频率，变频器26通过调整电机25的功率、实现电机的变速运行，电机25又可控制车轮24，,从而控制喷灌机行走或停止，转弯或直行。
24.本发明具体实施方式：电源模块10的实时数据，例如太阳能板17是否正在为蓄电池18充电,蓄电池18的电量等信息被太阳能控制器19读取，太阳能控制器19并将读取到的数据通过433网络模块8传输给主控制器模块1。喷灌模块9中水流量传感器21检测的喷水量和水压力传感器22检测的水压通过以太网模块6实时传输给主控器模块1，gps定位模块4监测的喷灌机位置信息传输给主控器模块1，行走模块13中电机25和变频器26的信息通过485通讯模块12传输给主控制器模块1，主控制器模块1接收到的所有数据信息经过数据处理模块16判断处理后通过触摸屏模块5显示，通过数据存储与输出模块14将数据存储，并通过通讯模块2将数据传输到电脑终端27和手机终端28。
25.电脑终端27和手机终端28实时接收喷灌机所有模块的数据信息，工作人员直接通
过电脑终端27和手机终端28选择灌溉模式，例如选择正常模式下的普遍灌溉，然后设定喷水量和水压，喷灌机行走的路线；或有选择目标的特定灌溉，然后设定喷水量和水压力，喷灌机行走的路线；再选择喷灌的时间。电脑终端27或手机终端28的选择数据通过通讯模块2传输给主控器模块1，数据处理模块16对通讯模块2传输的数据进行处理，驱动与执行模块15将执行命令中路线信息命令通过通讯模块2传输给行走模块13，行走模块13中变频器26和电机25执行行走命令；驱动与执行模块15将喷灌执行命令通过以太网模块6传输给喷灌模块9，喷灌模块9执行喷灌的命令。
26.通过触摸屏模块5提前录入喷灌信息，数据存储与输出模块14对录入的信息进行储存，数据处理模块15对接收到的实时数据与存储数据进行分析对比后，自动选择最佳灌溉模式，完成自动浇水。
27.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
28.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。