一种分区节水喷灌或滴灌控制系统及其控制方法_3

文档序号:9817029阅读:来源:国知局
本发明的有益效果为:
采用本发明的技术方案,能实现分区、间歇式轮巡的喷灌或滴灌,相比传统喷灌或滴灌,能节约30-50%的用水;且使用方便,可以实现随时监控,更加高效。该技术方案能广泛应用于日光温室大棚、连栋大棚、玻璃温室、蔬菜水果的种植、茶园,也适用于固定式管道灌溉、固定式管道滴灌、膜下滴灌、微灌溉等,解决了普通灌溉水流失的普遍问题。
【附图说明】
[0043]图1是本发明一种分区节水灌溉制控制系统的模块框图。
[0044]图2是本发明一种分区节水灌溉制控制系统的中央控制模块的结构示意图。
[0045]图3是本发明一种分区节水灌溉制控制系统的无线控制模块的结构示意图。
[0046]图4是本发明一种分区节水灌溉制控制系统的无线控制执行模块的结构示意图。
[0047]图5是本发明一种分区节水灌溉制控制系统的无线土壤温湿度采集模块的结构示意图。
[0048]图6是本发明一种分区节水灌溉制控制系统进行分区灌溉的流程图。
[0049]图7是本发明一种分区节水灌溉制控制系统进行分区灌溉的部分喷头布局图。
【具体实施方式】
[0050]下面结合附图,对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。
[0051 ] 实施例1
如图1所示,一种分区节水喷灌或滴灌控制系统,其包括中央控制模块、无线控制模块、无线控制执行模块、无线土壤温湿度采集模块,所述无线控制执行模块、无线土壤温湿度采集模块分别与无线控制模块连接,所述无线控制模块与中央控制模块连接,所述无线控制执行模块与灌溉执行装置连接。所述无线控制执行模块、无线土壤温湿度采集模块各自至少为三个;在每个分区内,至少具有无线控制执行模块、无线土壤温湿度采集模块各一个。所述灌溉执行装置包括电磁阀、执行阀、接触器或者水栗等。
[0052]如图2所示,所述中央控制模块包括第一电源和电源管理单元、第一数字射频收发单元、第一射频收发天线、第一数据收发处理单元和主机,所述第一射频收发天线与第一数字射频单元连接,所述第一电源和电源管理单元分别与第一数字射频收发单元、第一数据收发处理单元、主机连接,所述第一数据收发处理单元与主机连接。所述中央控制模块还包括第一显示单元和第一输入单元,所述第一显示单元和第一输入单元分别与第一数据收发处理单元连接。所述第一数据收发处理单元通过串口或USB接口与主机连接。
[0053]如图3所示,所述无线控制模块包括第二电源和电源管理单元、第二数字射频收发单元、第二射频收发天线、第二数据收发处理单元和第一灌溉输出接口,所述第二射频收发天线与第二数字射频单元连接,所述第二电源和电源管理单元分别与第二数字射频收发单元、第二数据收发处理单元、第一灌溉输出接口连接,所述第二数据收发处理单元与第一灌溉输出接口连接,所述第一灌溉输出接口与灌溉执行装置连接;所述第二射频收发天线与所述第一射频收发天线连接。所述无线控制模块还包括第二显示单元和第二输入单元,所述第二显示单元和第二输入单元分别与第二数据收发处理单元连接。
[0054]如图4所示,所述无线控制执行模块包括第三电源和电源管理单元、第三数字射频收发单元、第三射频收发天线、第三数据收发处理单元和第二灌溉输出接口,所述第三射频收发天线与第三数字射频单元连接,所述第三电源和电源管理单元分别与第三数字射频收发单元、第三数据收发处理单元、第三灌溉输出接口连接,所述第三数据收发处理单元与第二灌溉输出接口连接,所述第二灌溉输出接口与灌溉执行装置连接;所述第三射频收发天线与所述第二射频收发天线连接。所述无线控制执行模块还包括第三显示单元和第三输入单元,所述第三显示单元和第三输入单元分别与第三数据收发处理单元连接。
[0055]如图5所示,所述无线土壤温湿度采集模块包括第四电源和电源管理单元、第四数字射频收发单元、第四射频收发天线、第四数据收发处理单元和土壤温湿度传感器,所述第四射频收发天线与第四数字射频收发单元连接,所述第四电源和电源管理单元分别与所述第四数字射频收发单元、第四数据收发处理单元、土壤温湿度传感器连接,所述第四射频收发天线与所述无线控制模块的第二射频收发天线连接。所述无线土壤温湿度采集模块还包括第四显示单元和第四输入单元,所述第四显示单元和第四输入单元分别与第四数据收发处理单元连接。
[0056]实施例2
一种分区节水灌溉的控制方法,采用实施例1所述的分区节水喷灌或滴灌控制系统进行灌溉,所述分区节水喷灌或滴灌的控制方法包括:对灌溉区域进行分区,分为,每个分区均设有控制执行模块和土壤温湿度采集模块,所述中央控制模块定期向无线控制模块发送采集命令,无线控制模块定期向各土壤温湿度采集模块转发土壤温湿度的采集命令,各土壤温湿度采集模块收到采集命令后,对所在分区的土壤温度和湿度进行采集,将采集数据发送给无线控制模块,无线控制模块反馈给中央控制模块,完成对所有分区土壤湿度的采集;所述中央控制模块对各土壤温湿度数据判断后发出执行命令,经无线控制模块通知执行模块控制灌溉执行装置,针对各个分区实行轮巡、间歇式分区灌溉的开启、停止,完成对1-N个分区的灌溉;其中,所述N为大于I的自然数。
[0057]其中,所述分区灌溉包括以下步骤:
所述中央控制模块发送数据采集命令,所述无线控制模块接收采集命令,并将命令转发给1~N区的土壤温湿度采集模块,1,区的土壤温湿度采集模块分别将采集的土壤温湿度数据返回给无线控制模块,所述无线控制模块将各个分区的土壤温湿度数据反馈给中央控制模块;中央控制模块判断需要灌溉的具体分区号,并对需要灌溉的分区进行优先排队,分别为;根据队列,所述中央控制模块向无线控制模块发送控制指令,所述无线控制模块向对应分区的控制执行模块转发控制指令,按照队列次序,对应的控制执行模块控制各自的灌溉执行装置逐个开启和关闭灌溉,每个时刻只有一个分区在进行灌溉。其中,所述中央控制模块设定了喷灌阀值窗口,即土壤湿度的范围。
[0058]如图6所示,所述中央控制模块发送数据采集命令,采集1~N区的土壤湿度,确定喷灌阀值窗口之外的分区号(即需要喷灌的分区),根据湿度值由小到大排序需要喷灌的分区,依次为第I优先分区、第2优先分区……第M优先分区;然后开启第I优先分区喷灌,当土壤中的湿度达到规定要求时,停止第I优先分区喷灌;进行开启第2优先分区喷灌,停止第2优先分区喷灌,依次下去,直至开启第M优先分区喷灌,停止第M优先分区喷灌,其中,Mg N。
[0059]其中,所述轮巡灌溉包括以下步骤:
所述中央控制模块发送数据采集命令,所述无线控制模块接收采集命令,并将命令转发给1~N区的土壤温湿度采集模块,1,区的土壤温湿度采集模块分别将采集的土壤温湿度数据返回给无线控制模块,所述无线控制模块将各个分区的土壤温湿度数据反馈给中央控制模块;中央控制模块判断需要灌溉的具体分区号,并对需要灌溉的分区进行优先排队;根据队列,所述中央控制模块向无线控制模块发送控制指令,所述无线控制模块向对应分区的控制执行模块转发包含指定灌溉时长的控制指令,按照队列次序,对应分区的控制执行模块依次控制灌溉执行装置开启灌溉,达到所述指定灌溉时长时,无论土壤湿度是否达到中央控制模块设定的土壤湿度范围的上限值,控制执行模块控制灌溉执行装置停止灌溉;灌溉过程中,每个时刻只有一个分区在进行喷灌或滴灌。
[0060]所述分区节水喷灌或滴灌控制系统还包括光照强度传感器,所述光照强度传感器与无线控制模块连接,所述光照强度传感器对日光照度进行检测,所述中央控制模块设定了日光照度上限值,当日光照度大于所述日光照度上限值时,所述中央控制模块不发出灌溉命令。所述中央控制模块设定适宜灌溉的时间段,在所述适宜灌溉的时间段之外,所述中央控制模块不发出灌溉命令。
[0061]采用上述方法对一块5亩种植土地进行分区,每个种植分区为0
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1