远程无线自动节水灌溉施肥控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种远程无线自动节水灌溉施肥控制系统，属于通讯技术领域。
【背景技术】
[0002]我国是一个传统的农业大国，也是一个农业落后的国家。目前，我国大部分农村地区仍然采用传统的地面漫灌和普通喷灌为主的落后灌溉方式，存在灌溉用水量大、灌溉效率低下和用水浪费的问题，随着我国工业和城市化的发展以及人民生活水平的提高，越来越多的水被用来满足工业和居民生活的需要，灌溉用水将非常紧张，农业灌溉缺水每年达300多亿立方米，严重制约了农业的发展。
[0003]我国还是一个地少人多的国家，我国一直以“占世界7%的耕地养活了世界22%的人口 ”而骄傲，但这种骄傲的背后是占全球35%的化肥滥用现象。目前，我国每年的化肥用量是美国和印度的总和，已成为世界上最大的化肥消耗国。化肥的大量和不合理使用，导致一半以上养分流失到江河湖海、土壤和大气中，造成水体富营养化，土壤板结、有机质含量低，甚至形成重金属污染，致使我国耕地逐渐减少，形成了肥越用越多、地越种越馋的恶性循环。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是:提供一种远程无线自动节水灌溉施肥控制系统，以实现农业灌溉、施肥的精确控制。
[0005]本发明的技术方案是:一种远程无线自动节水灌溉施肥控制系统，包括中央主控单元、远程终端控制单元、土壤监测单元和管道控制单元，所述管道控制单元包括灌溉水输送管道和水肥输送管道以及控制相应输送管道的电磁阀和水泵，所述土壤监测单元包括分布田间的若干土壤传感器，所述远程终端控制单元设有无线传输接口和数据输入/输出接口，所述远程终端控制单元的无线传输接口通过无线网络与中央主控单元双向通信连接，所述远程终端控制单元的数据输入接口与灌溉水输送管道和水肥输送管道中的各电磁阀和水泵的控制端电连接，所述远程终端控制单元的数据输出接口与土壤传感器的信号输出端电连接。
[0006]所述的无线通信采用GPRS或ZIGBEE无线通信协议。
[0007]所述的土壤传感器包括土壤水分传感器、土壤温度传感器和土壤养分传感器。
[0008]本发明的远程无线自动节水灌溉施肥控制系统利用传感器可以实时的监测土壤的温度、湿度和养分，从而可以根据监测到的土壤墒情参数通过与中央主控单元无线连接的远程终端控制单元准确的控制电磁阀和水泵的开闭，从而合理的控制土壤的灌溉水量和水肥用量，避免水资源的浪费和水肥的过量使用，本发明的远程无线自动节水灌溉施肥控制系统可以根据土壤墒情自动的调节土壤的灌溉与施肥，能够有效的降低灌溉用水量和水肥的使用量，解决了现有技术存在的问题。
【附图说明】
[0009]图1是本发明远程无线自动节水灌溉施肥控制系统的原理框图。
【具体实施方式】
[0010]本发明的远程无线自动节水灌溉施肥控制系统如图1所示，其包括中央主控单元、远程终端控制单元、管道控制单元和土壤监测单元。其中，管道控制单元包括灌溉水输送管道和水肥输送管道以及控制相应输送管道的电磁阀和水泵；土壤监测单元包括分布田间的若干土壤传感器；远程终端控制单元设有无线传输接口和数据输入/输出接口。远程终端控制单元的无线传输接口通过无线网络与中央主控单元双向通信连接，远程终端控制单元的数据输入接口与灌溉水输送管道和水肥输送管道中的各电磁阀和水泵的控制端电连接，远程终端控制单元的数据输出接口与土壤传感器的信号输出端电连接。
[0011]本实施例中，远程终端控制单元可以采用F2164或F9164型工业RTU，该远程终端控制单元的无线传输接口通过GPRS或ZIGBEE无线网络双向通信连接。
[0012]土壤传感器包括土壤水分传感器、土壤温度传感器和土壤养分传感器等。土壤传感器通过对土壤含水、温度、营养物质含量等数据的监测能够清晰地反映出土壤的组成信息，并将这些信息通过远程终端控制单元的数据输入接口经无线网络上传到中央主控单元中。
[0013]中央主控单元根据内置的控制程序计算出灌溉、施肥的时间和用量，同时将数据通过无线网络下载到远程终端控制单元中，远程终端控制单元根据中央主控单元的计算数据控制灌溉水输送管道以及水肥输送管道中各电磁阀和水泵的启闭，将水肥与灌溉水一起均匀、准确的输送到作物根部的土壤中，灌溉方式可以采用喷灌、滴灌、微喷等形式。
[0014]本发明的远程无线自动节水灌溉施肥控制系统可以根据作物不同生长时期的用水和施肥有效、准确地为作物提供相应的水与养分，实现了作物的科学灌溉和施肥，能够有效降低灌溉用水量和化肥使用量，达到节水、节肥和节能的效果，同时可以有效的防止地表土壤侵蚀和盐碱化，降低土地的化学污染，促进作物的生长发育，使土壤得到有效利用，并能够节省大量劳动力，降低生产成本。
【主权项】
1.一种远程无线自动节水灌溉施肥控制系统，其特征在于，包括中央主控单元、远程终端控制单元、土壤监测单元和管道控制单元，所述管道控制单元包括灌溉水输送管道和水肥输送管道以及控制相应输送管道的电磁阀和水泵，所述土壤监测单元包括分布田间的若干土壤传感器，所述远程终端控制单元设有无线传输接口和数据输入/输出接口，所述远程终端控制单元的无线传输接口通过无线网络与中央主控单元双向通信连接，所述远程终端控制单元的数据输入接口与灌溉水输送管道和水肥输送管道中的各电磁阀和水泵的控制端电连接，所述远程终端控制单元的数据输出接口与土壤传感器的信号输出端电连接。
2.根据权利要求1所述的远程无线自动节水灌溉施肥控制系统，其特征在于，所述的无线通信采用GPRS或ZIGBEE无线通信协议。
3.根据权利要求1所述的远程无线自动节水灌溉施肥控制系统，其特征在于，所述的土壤传感器包括土壤水分传感器、土壤温度传感器和土壤养分传感器。
【专利摘要】本发明公开了一种远程无线自动节水灌溉施肥控制系统，其包括中央主控单元、远程终端控制单元、土壤监测单元和管道控制单元，管道控制单元包括控制相应输送管道的电磁阀和水泵，土壤监测单元包括分布田间的若干土壤传感器，远程终端控制单元设有无线传输接口和数据输入/输出接口，远程终端控制单元的无线传输接口通过无线网络与中央主控单元双向通信连接，远程终端控制单元的数据输入接口与灌溉水输送管道和水肥输送管道中的各电磁阀和水泵的控制端电连接，所述远程终端控制单元的数据输出接口与土壤传感器的信号输出端电连接。本发明可以根据土壤墒情自动的调节土壤的灌溉与施肥，能够有效的降低灌溉用水量和水肥的使用量。
【IPC分类】A01C23-04, A01G25-16
【公开号】CN104823814
【申请号】CN201510231429
【发明人】王辉, 吕达, 朱海洋, 贺欢, 王利明, 朱华伟
【申请人】河南嘉禾智慧农业科技有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月8日