一种机井灌溉智能控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种机井灌溉智能控制系统，本控制系统包括公网通信网络、后台管理中心、转网关模块、机井控制器、所述机井控制器包括土壤墒情传感器、地下水位传感器、机井管道流量计和摄像头构成；所述公用通信网络的输出端分别与转网关模块和后台管理中心双相连接，所述转网关模块的输出端与机井控制器的输入端双相连接，所述机井控制器的输出端分别与机井灌溉装置、土壤墒情传感器、地下水位传感器、机井管道流量计的输入端无线连接，所述摄像头安装在田间地头与机井控制器电性连接。

【技术实现步骤摘要】
一种机井灌溉智能控制系统
本技术属于农业
，具体涉及机井水位和出水量进行监测和统计，能依据气象监测数据，结合土壤墒情以及农作物属性，制定灌溉方案，并且能通过网络进行远程控制机井出水的一套机井灌溉智能控制系统。
技术介绍
精准的农业灌溉主要涉及灌溉水量、灌溉时间两大指标，主要依据作物需水特性、生育阶段、气候和土壤含水量条件而定，辅助以计量设施计量，只有适时、适量合理灌溉，才能保证作物产量，提高用水效率。随着科学技术的进步与发展，农业信息技术以及农业灌溉计量技术也取得快速发展，同时各种智能技术也相继运用到农业中，有力推动了农业机井灌溉智能化工作的开展。目前，多数地区仍在使用非智能机井灌溉控制系统，即所谓的“空气开关+老式电能表+人工抄表计量”方式，纯属人工操作控制系统。部分地区通过IC卡机井灌溉控制箱对农田机井进行取水管理，以IC卡刷卡取水方式取代了传统的专人管理方式。当前，机井灌溉控制系统应用中仍存在一些问题。如：1、人为随意延长灌溉时间，造成灌溉水量偏大，违背作物需水规律，造成灌溉水量无效损失。2、没有考虑地下水位、地下水可开采量，盲目无序开采地下水，有可能产生地下水漏斗，造成采补不平衡。3、不能依据土壤墒情、作物属性，合理制定灌溉方案，造成灌溉水量过多或过少，都会影响作物的生长。
技术实现思路
本技术的任务是提出一种实施智能灌溉、节能能源、低功耗的一种机井灌溉智能控制系统。本技术的任务是这样完成的，一种机井灌溉智能控制系统，其特征在于：本控制系统包括公网通信网络、后台管理中心、转网关模块、机井控制器、所述机井控制器包括土壤墒情传感器、地下水位传感器、机井管道流量计和摄像头构成；所述公用通信网络的输出端分别与转网关模块和后台管理中心连接，所述转网关模块的输出端与机井控制器的输入端相连接，所述机井控制器的输出端分别与机井灌溉装置、土壤墒情传感器、地下水位传感器、机井管道流量计的输入端无线连接，所述摄像头安装在田间地头与机井控制器电性连接。所述的公用通信网络是采用有线网络或采用现有的GSM、GPRS、CDMA、3G、4G网络其中的一种，所述后台管理中心是对整个控制系统进行控制。所述转网关模块以TCP/IP协议接入公用通信网络，与后台管理中心联网通信以便发出控制指令。本技术具有以下效果：1、增产效益：实施智能灌溉，依据作物需水特性、生育阶段、气候和土壤含水量条件而定灌溉水量，适时、适量满足了作物生长需要，使作物长势良好，实现增产；2、节水效益：实施智能灌溉，对机井实行有效管理，避免了人为开机时间过长，对高效利用地下水资源有较好的促进作用。3、节电效益：实施智能灌溉，实现精确灌溉管理，有效的控制了水泵的运行时长，达到了节约用电的目的。4、低功耗：采用自主研发的zigbee控制模块，实现系统整个功能需求的前提下，降低设备工作需要的功耗。附图说明图1是本技术的结构示意方框图。具体实施方式本技术方案由公网通信网络1、后台管理中心2、转网关模块3、机井控制器4、所述机井控制器4包括土壤墒情传感器5、地下水位传感器6、机井管道流量计7和摄像头8构成；所述公用通信网络的输出端分别与转网关模块3和后台管理中心2双相连接，所述转网关模块的输出端与机井控制器4的输入端双相连接，所述机井控制器4的输出端分别与机井灌溉装置5、土壤墒情传感器6、地下水位传感器7、机井管道流量计8的输入端无线连接，所述摄像头9安装在田间地头与机井控制器电性连接。所述的公用通信网络1是采用有线网络或采用现有的GSM、GPRS、CDMA、3G、4G网络其中的一种。所述后台管理中心2是对整个控制系统进行控制，依据自动采集的土壤墒情以及作物生长属性，自动计算灌溉水量，即灌溉方案制定。也可人工通过后台设置灌溉水量等参数，当地下水位传感器感应到地下水位达到预设的参数时，整个系统报警，灌溉装置自动停止灌溉。本技术实现了对灌溉水量和地下水位的双控制。所述转网关模块3以TCP/IP协议接入公用通信网络，与后台管理中心联网通信以便发出控制指令。所述的机井控制器是采用zigbee，在中国被译为“紫峰”，它与蓝牙相类似，是一种新兴的短距离无线技术，可以嵌入各种设备。简而言之，zigbee就是一种便宜的、低功耗的近距离无线组网通讯技术，进一步的，所述zigbee主控制器具有防拆报警装置以及防水外壳，由于zigbee核心机井控制器是安装在露天，因此，为了防止人为破坏以及雨水的侵蚀，所述zigbee核心主控制器具有防拆报警装置以及防水外壳。这样，当有人为破坏时，可以通过防拆报警装置通过公用网络将报警信息传输到后台管理中心，并可启动摄像头进行定点拍摄。进一步的，所述zigbee核心主控制器具有电源模块，所述电源模块包括电池以及所述电池通过充电控制器相连接的太阳能电池板。这样，可以提供给zigbee核心主控制器充足的电能，以保证设备的正常工作以及持续工作的需要。本技术通过设有监控摄像头，可以实现对农田区域的实时监控，防止人为破坏，当发生有人入侵破坏时，可以通过扩音器发出警告语音。同时，方便观看并记录灌溉的过程，以便日后调整。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机井灌溉智能控制系统，其特征在于：本控制系统包括公网通信网络、后台管理中心、转网关模块、机井控制器、所述机井控制器包括土壤墒情传感器、地下水位传感器、机井管道流量计和摄像头构成；所述公用通信网络的输出端分别与转网关模块和后台管理中心双相连接，所述转网关模块的输出端与机井控制器的输入端双相连接，所述机井控制器的输出端分别与机井灌溉装置、土壤墒情传感器、地下水位传感器、机井管道流量计的输入端无线连接，所述摄像头安装在田间地头与机井控制器电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种机井灌溉智能控制系统，其特征在于：本控制系统包括公网通信网络、后台管理中心、转网关模块、机井控制器、所述机井控制器包括土壤墒情传感器、地下水位传感器、机井管道流量计和摄像头构成；所述公用通信网络的输出端分别与转网关模块和后台管理中心双相连接，所述转网关模块的输出端与机井控制器的输入端双相连接，所述机井控制器的输出端分别与机井灌溉装置、土壤墒情传感器、地下水位传感器、机井管道流量计的输入端无线...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄福贵，詹小来，刘保红，宋静茹，吴玉磊，刘怀钦，郭霄云，罗玉丽，景明，郭宇，陈伟伟，元晓，卞艳丽，曹惠提，李兴亮，
申请(专利权)人：黄河水利科学研究院引黄灌溉工程技术研究中心，河南十方物联网有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41