基于Zigbee网络的多点灌溉系统技术方案

本实用新型专利技术灌溉系统涉及农业自动化领域，特别是一种基于Zigbee网络的多点灌溉系统。包括Zigbee主站和灌溉子系统，其特征在于：Zigbee主站包括主站单片机和Zigbee模块；Zigbee主站与灌溉子系统之间通过Zigbee网络无线传输信号，Zigbee主站向灌溉子系统发出灌溉或停止灌溉的命令；灌溉子系统将灌溉子系统情况传送给Zigbee主站；所述灌溉子系统包括蓄电池、控制模块、潜水泵、出水管和水浸传感器；在控制模块上安装有与Zigbee主站配对的Zigbee模块；所述灌溉子系统不少于2个，灌溉子系统之间通过Zigbee模块相联。提高水源附近农田的灌溉效率。

Multi point irrigation system based on Zigbee network

The utility model relates to an irrigation system, relating to the field of agricultural automation, in particular to a multi-point irrigation system based on an Zigbee network. Including the Zigbee master station and sub irrigation system, which is characterized in that the Zigbee master station consists of MCU and Zigbee module; the wireless signal transmission between the master station and Zigbee network Zigbee irrigation subsystem, Zigbee subsystem from the main station to the irrigation irrigation or stopping irrigation order; Irrigation irrigation subsystem subsystem will be transmitted to the Zigbee master the situation; the irrigation system includes the battery, control module, submersible pump, water outlet pipe and a water sensor; in the control module is installed on the Zigbee module paired with Zigbee master; the irrigation system of not less than 2, between irrigation systems through the Zigbee module. Increase irrigation efficiency of farmland near water sources.

【技术实现步骤摘要】
基于Zigbee网络的多点灌溉系统
本技术灌溉系统涉及农业自动化领域，特别是一种基于Zigbee网络的多点灌溉系统。
技术介绍
在丘陵地带的耕地落差较大且灌溉水源分散，有时存在土地距离水源较远且间隔其他农户土地的情况，所以目前的灌溉方法往往是农民就近人工水挑水和浇水，十分不方便。特别在高温季节，劳动强度的增大时有时会出现中暑的情况。虽然目前有些农户使用长距离的电线或者电动车的电瓶向潜水泵供电取水浇灌土地，但此方式一般只适用于平原地形，对于丘陵地形，不仅没有直接的电源，而且农用电动车根本无法到达取水处，因此，潜水泵无法发挥作用。上述问题的存在，对生活在丘陵地区的农户生活产生很大的影响，限制了生活条件的改善，急需一套能够针对丘陵地区适用的灌溉系统。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述不足之处提供一种基于Zigbee网络的多点灌溉系统，通过Zigbee网络由主站同时控制多个农田的灌溉，减轻了农民的劳动强度，在一定程度上缓解丘陵地区取水难，灌溉难的问题。本技术是采取以下技术方案实现的：基于Zigbee网络的多点灌溉系统包括Zigbee主站和灌溉子系统，Zigbee主站包括主站单片机和Zigbee模块；Zigbee主站与灌溉子系统之间通过Zigbee网络无线传输信号，Zigbee主站向灌溉子系统发出灌溉或停止灌溉的命令；灌溉子系统将灌溉子系统情况传送给Zigbee主站；所述灌溉子系统包括蓄电池、控制模块、潜水泵、出水管和水浸传感器；蓄电池通过供电电线与控制模块相连，为控制模块提供电能；潜水泵设置在取水点的水中，水浸传感器安装在潜水泵的顶部，潜水泵的供电线与水浸传感器的供电线并联后与控制模块相连，通过控制模块供电；水浸传感器与控制模块通过通讯线相连，水浸传感器将水位信息传送给控制模块；出水管的一端与潜水泵相连，另一端设置在待浇灌目标上；在控制模块上安装有与Zigbee主站配对的Zigbee模块；所述灌溉子系统不少于1个，灌溉子系统之间通过Zigbee模块相联；所述灌溉子系统情况包括潜水泵工作状态、蓄电池的电能状况和水浸传感器的浸没状态。所述Zigbee主站采用遥控器，Zigbee主站集成在遥控器内部，遥控器上还设有输入按键和显示屏，输入按键和显示屏分别与主站单片机相连，通过输入按键传输指令到灌溉子系统。所述控制模块采用单片机，当取水点的液位降低到水浸式传感器以下时，单片机输入端口接收到液位过低信号，单片机输出端输出控制指令，使位于潜水泵前的继电器停止潜水泵工作，防止潜水泵的电机烧坏，同时通过单片机将停止指令通过Zigbee网络通知主站单片机，在Zigbee主站的显示屏上显示潜水泵露出水面；当蓄电池供电不足时，通过Zigbee网络通知主站单片机，在Zigbee主站的显示屏上提示供电不足。所述水浸传感器采用接触式水浸探测器。所述蓄电池采用12V直流蓄电池。本技术结构合理、设计科学，针对不同取水点的不同情况，合理地采取措施，通过手持遥控器控制Zigbee网络下指定的潜水泵工作，可以在一定程度上缓解丘陵地区取水难，灌溉难的问题；通过使用蓄电池和潜水泵可以提高水源附近农田的灌溉效率，一次控制多个农田的灌溉，减轻农民的劳动强度，通过Zigbee无线网络将分散在各处的灌溉源进行集中控制，提升了农民的田间管理能力，同时在潜水泵上设置的水浸传感器也可保证潜水泵的安全。附图说明以下将结合附图对本技术作进一步说明：图1是本技术系统的拓扑结构图；图2是本技术系统的Zigbee主站工作流程图；图3是本技术系统的灌溉子系统的工作流程图；图4是本技术系统的结构原理图。图中：1、Zigbee主站，2、灌溉子系统，2-1、蓄电池，2-2、控制模块，2-3、潜水泵，2-4、出水管，2-5、水浸传感器，2-6、通讯线，2-7、电源线/供电电线，3、取水点，4、待浇灌目标，5、Zigbee模块。具体实施方式参照附图1~4，本技术基于Zigbee网络的多点灌溉系统包括Zigbee主站1和灌溉子系统2，Zigbee主站1包括主站单片机和Zigbee模块5；Zigbee主站1与灌溉子系统2之间通过Zigbee网络无线传输信号，Zigbee主站1向灌溉子系统2发出灌溉或停止灌溉的命令；灌溉子系统2将灌溉子系统情况传送给Zigbee主站1；所述灌溉子系统2包括蓄电池2-1、控制模块2-2、潜水泵2-3、出水管2-4和水浸传感器2-5；蓄电池2-1通过供电电线2-7与控制模块2-2相连，为控制模块2-2提供电能；潜水泵2-3设置在取水点3的水中，水浸传感器2-5安装在潜水泵2-3的顶部，潜水泵2-3的供电线与水浸传感器2-5的供电线并联后与控制模块2-2相连，通过控制模块2-2供电；水浸传感器2-5与控制模块2-2通过通讯线2-6相连，水浸传感器2-5将水位信息传送给控制模块2-2；出水管2-4的一端与潜水泵2-3相连，另一端设置在待浇灌目标3上；在控制模块2-2上安装有与Zigbee主站1配对的Zigbee模块5；所述灌溉子系统2不少于1个，灌溉子系统2之间通过Zigbee模块5相联；所述灌溉子系统2情况包括潜水泵工作状态、蓄电池的电能状况和水浸传感器的浸没状态。所述Zigbee主站1采用遥控器，Zigbee主站1集成在遥控器内部，遥控器上还设有输入按键和显示屏，输入按键和显示屏分别与主站单片机相连，通过输入按键传输指令到灌溉子系统2。所述水浸传感器2-5采用接触式水浸探测器。所述蓄电池2-1采用12V直流蓄电池。本系统使用时，将潜水泵2-3设置在取水点3，并将水浸式传感器2-5安装在潜水泵2-3的顶部，将水浸式传感器2-5的电源线和信号线接入灌溉子系统2的控制模块2-2的对应插槽；将潜水泵2-3接入灌溉子系统2的控制模块2-2的对应插槽；将直流12V蓄电池2-1接入灌溉子系统2的控制模块2-2的对应插槽；潜水泵2-3与水浸式传感器2-5最好应悬浮在较清洁的水体中间，避免过多的杂质进入潜水泵2-3损坏电机。在灌溉子系统2的控制模块2-2内部设有过载保护电路，防止杂质卷入潜水泵2-3导致“堵停”现象，损坏电动机。灌溉子系统2的控制模块2-2采用单片机，当取水点3的液位降低到水浸传感器2-5以下时，单片机输入端口接收到液位过低信号，单片机输出端输出控制指令，使位于潜水泵2-3前的继电器停止潜水泵2-3工作，防止潜水泵2-3的电机烧坏，同时通过单片机将停止指令通过Zigbee网络通知主站单片机，在Zigbee主站1的显示屏上显示潜水泵露出水面；当蓄电池2-1供电不足时，通过Zigbee网络通知Zigbee主站单片机，在Zigbee主站1的显示屏上提示电压不正常供电不足；当水浸传感器2-5浸没不足时，通过Zigbee网络通知Zigbee主站单片机，在Zigbee主站1的显示屏上提示电压不正常。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Zigbee网络的多点灌溉系统，包括Zigbee主站和灌溉子系统，其特征在于：Zigbee主站包括主站单片机和Zigbee模块；Zigbee主站与灌溉子系统之间通过Zigbee网络无线传输信号，Zigbee主站向灌溉子系统发出灌溉或停止灌溉的命令；灌溉子系统将灌溉子系统情况传送给Zigbee主站；所述灌溉子系统包括蓄电池、控制模块、潜水泵、出水管和水浸传感器；蓄电池通过供电电线与控制模块相连，为控制模块提供电能；潜水泵设置在取水点的水中，水浸传感器安装在潜水泵的顶部，潜水泵的供电线与水浸传感器的供电线并联后与控制模块相连，通过控制模块供电；水浸传感器与控制模块通过通讯线相连，水浸传感器将水位信息传送给控制模块；出水管的一端与潜水泵相连，另一端设置在待浇灌目标上；在控制模块上安装有与Zigbee主站配对的Zigbee模块；所述灌溉子系统不少于1个，灌溉子系统之间通过Zigbee模块相联。

【技术特征摘要】
1.一种基于Zigbee网络的多点灌溉系统，包括Zigbee主站和灌溉子系统，其特征在于：Zigbee主站包括主站单片机和Zigbee模块；Zigbee主站与灌溉子系统之间通过Zigbee网络无线传输信号，Zigbee主站向灌溉子系统发出灌溉或停止灌溉的命令；灌溉子系统将灌溉子系统情况传送给Zigbee主站；所述灌溉子系统包括蓄电池、控制模块、潜水泵、出水管和水浸传感器；蓄电池通过供电电线与控制模块相连，为控制模块提供电能；潜水泵设置在取水点的水中，水浸传感器安装在潜水泵的顶部，潜水泵的供电线与水浸传感器的供电线并联后与控制模块相连，通过控制模块供电；水浸传感器与控制模块通过通讯线相连，水浸传感器将水位信息传送给控制模块；出水管的一端与潜水泵相连，另一端设置在待浇灌目标上；在控制模块上安装有与Zigbee主站配对的Zigbee模块；所述灌溉子系统不少于1个，灌溉子系统之间通过Zigbee模块相联。2.根据权利要求1所述的基于Zigbee网络的多点灌溉...

【专利技术属性】
技术研发人员：景鑫，栗小宽，
申请(专利权)人：无锡职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32