基于工业网络的远程监测智能喷灌控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于工业网络的远程监测智能喷灌控制系统，包括控制器，控制器分别与远程IO模块、时钟模块、上位机、移动终端相连接，远程IO模块分别与输入模块、输出模块相连接，输入模块分别与温度传感器、湿度传感器、红外线传感器、灰尘传感器相连接，输出模块分别与水泵、电动阀、伸缩驱动机构、灯光提醒模块、语音提醒模块相连接，伸缩驱动机构与喷头相连接。本实用新型专利技术可以对公园草坪的土壤湿度、空气中的温度、植物叶面清洁度进行自动监控，对作物进行适时、适量的灌水，实现了对公园草坪的高效灌溉、清洁叶面、节水、节能和智能灌溉。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及喷灌系统的
，具体涉及一种基于工业网络的远程监测智能喷灌控制系统。
技术介绍
如今，自动节水灌溉系统在国外已经比较普遍的应用到农田、园林等领域。但是，自动节水灌溉系统的研究使用在我国农、林及园艺不多，与发达国家相比，有较大的差距，还基本停留在人工操作上，即使有些地方使用了一些灌溉工程的自动化控制系统，也是根据经验法来确定每天灌溉次数和每次灌溉量，极少利用智能化灌溉技术，因此，智能化灌溉在中国有很大发展空间。目前，公园的草坪喷灌大部分采用市政自来水为喷灌水源，在特定的时间打开喷头对草坪进行喷灌。但是这种喷灌方式无法充分利用雨水，且无法自动控制，无法确定供水量。如果灌溉量与作物实际需水量相比太少，便不能有效地促进作物健康成长；而灌溉量太多，肥水流失，又会造成资源浪费。更无法根据土壤湿度，同时也不能根据空气温度和植物叶面的清洁度进行调整，对植物进行降温和清洁，有时也会喷到行人的身上。而且由于喷头埋藏时必须漏出地面一部分，在晚上容易使行人受伤。因此，当前绿地存在喷灌耗水量大，无法根据植物需求准时精确供水，喷水时总是喷到行人身上，无法自动清洁植物叶面灰尘等诸多问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供了一种基于工业网络的远程监测智能喷灌控制系统，通过模拟量采集模块对温度传感器、土壤湿度传感器、红外线感应器、灰尘传感器、光敏传感器传入的信号进行分析处理，自动实现准时精确喷水、清洁植物叶面及避人避物等功能，具有节水节能、智能化、网络化、人性化等优点。为了达到上述目的，本技术的技术方案是：一种基于工业网络的远程监测智能喷灌控制系统，包括控制器，所述控制器分别与远程IO模块、时钟模块、上位机、移动终端相连接，远程IO模块分别与输入模块、输出模块相连接，输入模块分别与温度传感器、湿度传感器、红外线传感器、灰尘传感器相连接，输出模块分别与水泵、电动阀、伸缩驱动机构、灯光提醒模块、语音提醒模块相连接，伸缩驱动机构与喷头相连接。进一步地，所述控制器通过以太网分别与上位机、移动终端相连接，控制器通过DeviceNet协议与远程IO模块相连接。进一步地，所述水泵与雨水收集池和自来水箱相连接。本技术采用雨水收集池收集雨水为喷灌用水，雨水收集池内的雨水不够时，采用自来水箱中的自来水进行补偿，充分节约了水资源；控制器通过DeviceNET与远程IO模块相连，实现网络化远程控制的目的，利用输入模块采集土壤湿度、空气中的温度、植物叶面的清洁度，通过远程IO模块传送至控制器，控制器通过输出模块进行喷水的调节，通过时钟模块和伸缩驱动机构控制喷头的缩回，且有语音提醒模块、灯光提醒模块提醒行人避开。本技术可以对公园草坪的土壤湿度、空气中的温度、植物叶面清洁度进行自动监控，对作物进行适时、适量的灌水，实现了对公园草坪的高效灌溉、清洁叶面、节水、节能和智能灌溉。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的原理框图。图2为本技术的工作流程图。图中，1为控制器，2为远程IO模块，3为输入模块，4为输出模块，5为伸缩驱动机构，6为喷头，7为移动终端，8为雨水收集池，9为自来水箱，10为上位机，11为电动阀，12为水泵，13为时钟模块，14为温度传感器，15为湿度传感器，16为红外线传感器，17为灰尘传感器，18为灯光提醒模块，19为语音提醒模块。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。一种基于工业网络的远程监测智能喷灌控制系统，包括控制器1，控制器1为台达DVP-12SA2为核心控制器。所述控制器1分别与远程IO模块2、时钟模块13、上位机10、移动终端7相连接，远程IO模块2分别与输入模块3、输出模块4相连接，输入模块3分别与温度传感器14、湿度传感器15、红外线传感器16、灰尘传感器17相连接。湿度传感器15设置在土壤内，用于测量土壤的湿度。灰尘传感器17设置在页面上，红外线传感器16设置在喷头6的附近，测量行人离喷头6的距离。输出模块4分别与水泵12、电动阀11、伸缩驱动机构5、灯光提醒模块18、语音提醒模块19相连接，伸缩驱动机构5与喷头6相连接。灯光提醒模块18设置在喷头6的附近，用于晚上提醒行人注意喷头6，以免受伤。优选地，控制器1通过以太网分别与上位机10、移动终端7相连接。上位机10可以是监测站的PC机、组态监控、触摸屏，移动终端7为手机。上位机10、移动终端7通过以太网实现数据的传递和控制信号的传送，实现了多方位的控制与监测。上位机10、移动终端7可以将控制器1的喷灌记录，公园草坪的温度值、湿度值、灰尘度等重要指标的数据变化为曲线，方便快捷地监测公园植物的生长状况。控制器1通过DeviceNet协议与远程IO模块2相连接，从而实现远程控制的目的。同时分布在各地的控制器1可以连接多个远程IO模块2，每个远程IO模块2通过输入模块3将采集到的数据信息传输给控制器1，控制器1进行数据分析后，将输出信号通过远程IO模块2传输到输出模块4进而送给包括水泵12、电动阀11、伸缩驱动机构5、灯光提醒模块18、语音提醒模块19的执行器，实现了从上位机10或移动终端7到控制器1再到远程IO模块2的信号传输网络。优选地，水泵12与雨水收集池8和自来水箱9相连接，雨水收集池8可以与公园内的雨水收集管道相连接，实现雨水的收集。优先采用雨水为喷灌用水，收集的雨水不够，采用自来水箱9的自来水补偿，充分节约了水资源。通过输入模块3对温度传感器14、湿度传感器15、红外线感应器16、灰尘传感器17监测的信号进行采集，并传送至远程IO模块2，然后远程IO模块2通过DeviceNet协议将信号传输到控制器1中。控制器1进行分析后，通过远程IO模块2将控制信号传送到输出模块4，从而通过伸缩驱动机构控制埋藏式旋转的喷头6的伸缩、水泵12和电动阀11的开关。其中温度传感器14、湿度传感器15、灰尘传感器17测量的信号控制喷头6是否喷水，红外线感应器16测量的信号控制喷头6喷水时避开行人，时钟模块的输出信号控制喷头6是否伸出地面和灯光提醒模块18中的LED灯的亮起。灯光提醒模块18、语音提醒模块19提醒行人避开喷头，以免受伤。本技术的具体流程如图2所示，利用温度传感器14、湿度传感器15、红外线感应器16、灰尘传感器17采集数据传给控制器1，控制器1对传感器采集到的温度、湿度和灰尘度的值，以及行人离喷头的距离、时钟信号进行分析和处理，然后控制灯光提醒模块18、语音提醒模块19的开关，伸缩驱动机构5的伸长和缩回，与喷头6相连接的电动阀11、水泵12的开关，实现喷水。控制器1中预先设定一个土壤湿度的最低值15%、温度最高值39度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于工业网络的远程监测智能喷灌控制系统，包括控制器（1），其特征在于：所述控制器（1）分别与远程IO模块（2）、时钟模块（13）、上位机（10）、移动终端（7）相连接，远程IO模块（2）分别与输入模块（3）、输出模块（4）相连接，输入模块（3）分别与温度传感器（14）、湿度传感器（15）、红外线传感器（16）、灰尘传感器（17）相连接，输出模块（4）分别与水泵（12）、电动阀（11）、伸缩驱动机构（5）、灯光提醒模块（18）、语音提醒模块（19）相连接，伸缩驱动机构（5）与喷头（6）相连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于工业网络的远程监测智能喷灌控制系统，包括控制器（1），其特征在于：所述控制器（1）分别与远程IO模块（2）、时钟模块（13）、上位机（10）、移动终端（7）相连接，远程IO模块（2）分别与输入模块（3）、输出模块（4）相连接，输入模块（3）分别与温度传感器（14）、湿度传感器（15）、红外线传感器（16）、灰尘传感器（17）相连接，输出模块（4）分别与水泵（12）、电动阀（11）、伸缩驱动机构（5）、灯光提醒...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志武，刘新世，翟江坤，张伟强，
申请(专利权)人：郑州轻工业学院，
类型：新型
国别省市：河南;41