一种无线节水滴灌自动控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无线节水滴灌自动控制系统,包含首部枢纽、管路模块、滴灌模块、控制模块和无线传输模块；首部枢纽用于抽水、施肥、过滤，以预设的压力将水送入所述管路模块；滴灌模块包含若干均匀分布的滴灌单元；述管路模块用于将加压水均匀地输送到各个滴灌单元；无线传输模块由若干个分布节点单元和一个汇总节点单元组成，汇总节点单元与控制模块相连，分布节点单元与所述滴灌单元一一对应相连；滴灌单元用于感应湿度信息将其发送至控制模块，并根据控制模块的指令工作；控制模块用于根据接受到的湿度信息发送相应的指令给其对应的滴灌单元。本发明专利技术结构简单，使用方便，有效节水，便于维护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业灌溉领域，尤其涉及一种无线节水滴灌自动控制系统。
技术介绍
随着人口的增长和农业的发展，随着全球变暖造成的干旱问题日益严重，世界水资源的需求量越来越大，水资源紧缺已成为全世界人民共同关注的问题。滴灌是迄今为止农田灌溉最节水的灌溉技术之一。但因其价格较高，一度被称作“昂贵技术”，仅用于高附加值的经济作物中。近年来，随着滴灌带的广泛应用，“昂贵技术”不再昂贵，完全可以在普通大田作物上应用。现对大棚滴灌、果树滴灌和棉花滴灌如何布置与施工的技术作一简要介绍，其他宽行作物可参照实施。滴灌是将具有一定压力的水，过滤后经管网和出水管道(滴灌带)或滴头以水滴的形式缓慢而均匀地滴入植物根部附近土壤的一种灌水方法。滴灌与其他灌水技术相比较，具有许多优点: 1.水的有效利用率高在滴灌条件下，灌溉水湿润部分土壤表面，可有效减少土壤水分的无效蒸发。同时，由于滴灌仅湿润作物根部附近土壤，其他区域土壤水分含量较低，因此，可防止杂草的生长。滴灌系统不产生地面径流，且易掌握精确的施水深度，非常省水。2.环境湿度低滴灌灌水后，土壤根系通透条件良好，通过注入水中的肥料，可以提供足够的水分和养分，使土壤水分处于能满足作物要求的稳定和较低吸力状态，灌水区域地面蒸发量也小，这样可以有效控制保护地内的湿度，使保护地中作物的病虫害的发生频率大大降低，也降低了农药的施用量。3.提高作物产品品质由于滴灌能够及时适量供水、供肥，它可以在提高农作物产量的同时，提尚和改善农广品的品质，使保护地的农广品商品率大大提尚，经济效益尚。4.滴灌对地形和土壤的适应能力较强由于滴头能够在较大的工作压力范围内工作，且滴头的出流均匀，所以滴灌适宜于地形有起伏的地块和不同种类的土壤。同时，滴灌还可减少中耕除草，也不会造成地面土壤板结。5.省水省工，增产增收。因为灌溉时，水不在空中运动，不打湿叶面，也没有有效湿润面积以外的土壤表面蒸发，故直接损耗于蒸发的水量最少；容易控制水量，不致产生地面径流和土壤深层渗漏。故可以比喷灌节省水35% — 75%。对水源少和缺水的山区实现水利化开辟了新途径。由于株间未供应充足的水分，杂草不易生长，因而作物与杂草争夺养分的干扰大为减轻，减少了除草用工。由于作物根区能够保持着最佳供水状态和供肥状态，故能增产。ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称(又称紫蜂协议)来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域，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。ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。近年来，随着无线信息传输技术的发展，ZigBee无线网络以其低成本、低功耗、低速率、近距离、短延时、高安全等特点，在现代发展中得到高度关注。现有的滴灌系统一般只能在固定的时间点进行固定时间的喷洒，不能深度契合土壤的湿度状况，往往存在喷洒过量或灌溉不足的现象，譬如以下专利: 专利“灌溉系统”(申请号201310191289.5，申请日2013.05.21)公布了一种灌溉系统，包括:发动机、开关、电源、水泵和喷头，所述灌溉系统还包括控制器，所述开关同时与所述控制器、所述电源和所述发动机电连接，所述水泵与所述发动机和所述电源电连接，并连接所述喷头。其中一个实施例中，所述控制器用于定时发送启动信号和结束信号给所述开关；所述开关用于响应所述控制器发出的所述启动信号，连通所述电源和所述发动机，以及响应所述结束信号，断开所述电源和所述发动机的连接。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
中所涉及的缺陷，尤其涉及一种无线节水滴灌自动控制系统。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案: 一种无线节水滴灌自动控制系统，包含首部枢纽、管路模块、滴灌模块、控制模块和无线传输模块； 所述首部枢纽用于抽水、施肥、过滤，以预设的压力将水送入所述管路模块； 所述滴灌模块包含若干均匀分布的滴灌单元； 所述管路模块用于将加压水均匀地输送到各个滴灌单元； 所述无线传输模块由若干个分布节点单元和一个汇总节点单元组成； 所述汇总节点单元与控制模块相连，所述分布节点单元与所述滴灌单元一一对应相连； 所述汇总节点单元与所述分布节点单元基于无线通信； 所述滴灌单元包含滴头、电磁阀、湿度传感器和微控制器，其中，滴头通过电池阀与管路模块相连，微控制器分别于电磁阀、湿度传感器、分布节点单元相连； 所述滴头用于是使压力水流经过微小的孔道形成能量损失，减小压力，以点滴的方式滴入土壤中； 所述湿度传感器用于感应土壤湿度信息，并将其传递给微控制器； 所述微控制器用于将接收到的土壤湿度信息传递给控制模块，并根据控制模块的指令控制其对应电池阀的开启和关闭； 所述控制模块包含对比单元和指令单元； 所述对比单元用于将接收到的土壤湿度与预设的土壤湿度阈值进行比较； 所述指令单元用于根据对比单元的比较结果发送指令给对应滴灌单元的微处理器。作为本专利技术一种无线节水滴灌自动控制系统进一步的优化方案，所述分布节点单元与汇总节点单元之间基于zigbee协议进行通信。作为本专利技术一种无线节水滴灌自动控制系统进一步的优化方案，所述控制模块的处理器采用AVR系列单片机。作为本专利技术一种无线节水滴灌自动控制系统进一步的优化方案，所述控制模块的处理器采用Atmegal68PA单片机。作为本专利技术一种无线节水滴灌自动控制系统进一步的优化方案，所述湿度传感器的型号为SHTlI。作为本专利技术一种无线节水滴灌自动控制系统进一步当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线节水滴灌自动控制系统，其特征在于，包含首部枢纽、管路模块、滴灌模块、控制模块和无线传输模块；所述首部枢纽用于抽水、施肥、过滤，以预设的压力将水送入所述管路模块；所述滴灌模块包含若干均匀分布的滴灌单元；所述管路模块用于将加压水均匀地输送到各个滴灌单元；所述无线传输模块由若干个分布节点单元和一个汇总节点单元组成；所述汇总节点单元与控制模块相连，所述分布节点单元与所述滴灌单元一一对应相连；所述汇总节点单元与所述分布节点单元基于无线通信；所述滴灌单元包含滴头、电磁阀、湿度传感器和微控制器，其中，滴头通过电池阀与管路模块相连，微控制器分别于电磁阀、湿度传感器、分布节点单元相连；所述滴头用于是使压力水流经过微小的孔道形成能量损失，减小压力，以点滴的方式滴入土壤中；所述湿度传感器用于感应土壤湿度信息，并将其传递给微控制器；所述微控制器用于将接收到的土壤湿度信息传递给控制模块，并根据控制模块的指令控制其对应电池阀的开启和关闭；所述控制模块包含对比单元和指令单元；所述对比单元用于将接收到的土壤湿度与预设的土壤湿度阈值进行比较；所述指令单元用于根据对比单元的比较结果发送指令给对应滴灌单元的微处理器。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶强，章隆泉，过俊宏，叶飞，肖运根，
申请(专利权)人：无锡市崇安区科技创业服务中心，
类型：发明
国别省市：江苏;32