一种智能灌溉控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种智能灌溉控制系统，包括后台处理中心、控制单元、采集单元和电磁阀；所述控制单元主要由保护外壳和固定安装在保护外壳内的控制电路板组成；所述控制电路板设有单片机以及分别与单片机连接的GPRS通信装置、2.4G无线通信装置、供电电源；所述保护外壳设有GPRS通信接口、2.4G无线通信接口、传感器接口、电源接口I和电源接口II；所述采集单元与传感器接口连接；所述电磁阀与单片机连接。本实用新型专利技术可采用太阳能或市电供电，达到节能和双重供电保障的目的；同时采用GPRS通信技术和2.4G无线局域网传输数据，使其能安全稳定的把采集到的数据传输到处理中心。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及灌溉控制系统领域，具体涉及了一种智能灌溉控制系统。
技术介绍
中国是一个水资源严重短缺的国家，而农业用水又占去了总用水量的大部分，高效的自动化控制灌溉技术且能够有效节水节能的需要很迫切，当前国内灌溉自动化普及率还很低，而且水平不高，还有一部分完全靠手动及自身经验来控制灌溉。部分使用进口产品的又因灌溉耗电量很大且价格昂贵而无法推广，同时凭经验控制灌溉不能根据土壤含水量及作物的需水量来科学地进行灌溉控制，势必会造成水资源的浪费，故研究符合中国土地实际情况的节能装置势在必行。近几年国内专利数据库公开了一些相关的专利技术:例如【公告号】CN204014671U，【名称】一种基于ZIGBEE的太阳能节水灌溉控制装置，该技术公开了一种基于ZIGBEE的太阳能节水灌溉控制装置，包括核心处理器以及与核心处理器连接的阀门控制电路、模拟量采集电路、485总线电路、脉冲计数电路、固态存储电路、ZIGBEE通讯电路以及电源电路，所述阀门控制电路连接有低功耗阀门，所述模拟量采集电路连接有管道压力传感器，所述485总线电路连接有土壤湿度传感器，所述脉冲计数电路连接有管道流量传感器。该技术改变了传统的供电和通讯方式，利用太阳能作为能源，采用ZIGBEE通讯技术实现本地自组网无线通讯，并且将墒情、管道压力、管道流量监测以及阀门控制集成到一起，可方便的安装在田间组建节水灌溉控制系统。但是，以上所述技术只单方面采用太阳能供电和ZIGBEE通讯技术，当供电或ZIGBEE通讯技术发生故障时，该技术就会无法正常运行，无法继续灌溉。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种智能灌溉控制系统，本技术利用太阳能或市电作为灌溉控制提供所需电源，采用GPRS和2.4G无线通信技术作为通信方式，以达到双重保障的效果。同时，通过多种传感器实时获取土壤含水量等环境参数，以根据所采集到的数据分析处理，做到科学实施灌溉，达到节水节能的效果。为了实现上述目的，本技术采用了以下技术方案:—种智能灌溉控制系统，包括控制单元、采集单元和电磁阀；所述控制单元主要由保护外壳和固定安装在保护外壳内的控制电路板组成；所述控制电路板设有单片机以及分别与单片机连接的GPRS通信装置、2.4G无线通信装置、供电电源；所述保护外壳设有GPRS通信接口、2.4G无线通信接口、传感器接口、电源接口 I和电源接口 II ;所述GPRS通信接口、2.4G无线通信接口分别与GPRS通信装置、2.4G无线通信装置连接；所述传感器接口与单片机连接；所述电源接口 I和电源接口 II分别与供电电源连接；所述控制单元还包括与电源接口 I连接的太阳能电池板；所述采集单元与传感器接口连接；所述电磁阀与单片机连接。本技术通过电源接口 I和电源接口 II分别采用太阳能或市电供电，防止因系统在连续阴天的情况下太阳能无法充电而导致系统停止工作；同时采用GPRS和2.4G无线通信技术传输数据；通过设置参数，系统在2.4G无线网络不通时，使用GPRS网络接收传送数据；在GPRS网络不通时，使用2.4G无线网络把数据传回后台处理中心，从而实现远程监控。作为本技术的进一步说明，所述采集单元为传感器；所述传感器包括分别与传感器接口连接的土壤湿度传感器、植物叶面蒸腾传感器、温度传感器，风速传感器以及雨量传感器；通过所述各个传感器采集各项环境参数。作为本技术的进一步说明，所述保护外壳还设有与单片机连接的液晶显示屏和液晶触摸屏；可通过液晶触摸式设定灌溉时间并通过液晶显示屏显示，同时液晶显示屏可以显示传感器采集到的数据。作为本技术的进一步说明，所述保护外壳还设有避雷装置，防止控制单元遭雷击而遭到破坏。本技术的工作原理:采集单元的各个传感器通过采集环境参数传送到单片机，经过单片机处理后显示在液晶显示屏并通过GPRS通信装置或2.4G无线通信装置发送到后台处理中心；单片机经过对采集到的参数对比处理后，控制电磁阀的开与关，从而控制灌溉的进行和停止；同时，控制系统可通过液晶触摸屏对电磁阀分别设定开、关时间以及设定灌溉频率，进行定时灌溉。与现有技术相比，本技术具有的有益效果:1.本技术实现了科学灌溉，达到节水节能的效果；2.本技术实现了 GPRS无线通信和2.4G无线通信两种模式的相互补充，系统运行更加稳定；3.本技术采用太阳能和市电双重供电保障，使系统运行更加稳定、安全；4.本技术实现了灌溉系统的远距离实时监控，更加安全、可靠。【附图说明】图1是本技术控制单元的结构框图；图2是本技术的结构示意图；图中:1_保护外壳；2_控制电路板；3_单片机；4-GPRS通信装置；5_2.4G无线通信装置；6-供电电源；7-GPRS通信接口 ；8-2.4G无线通信接口 ；9_传感器接口 ；10_电源接口 I ;11_ 电源接口 II。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术进一步说明，但是本技术的保护范围不仅仅局限于以下具体实施例。实施例:如图1-2所示，本实施例包括后台处理中心、控制单元、采集单元和电磁阀；所述控制单元主要由保护外壳I和固定安装在保护外壳I内的控制电路板2组成；所述控制电路板2设有单片机3以及分别与单片机3连接的GPRS通信装置4、2.4G无线通信装置5、供电电源6 ;所述保护外壳I设有GPRS通信接口 7、2.4G无线通信接口 8、传感器接口 9、电源接口 IlO和电源接口 IIll ;所述GPRS通信接口 7、2.4G无线通信接口 8分别与GPRS通信装置4、2.4G无线通信装置5连接；所述传感器接口 9与单片机3连接；所述电源接口 IlO和电源接口 IIll分别与供电电源6连接；所述控制单元还包括与电源接口 IlO连接的太阳能电池板；所述采集单元与传感器接口 9连接；所述电磁阀与单片机3连接。所述采集单元为传感器；所述传感器包括分别与传感器接口 9连接的土壤湿度传感器、植物叶面蒸腾传感器、温度传感器，风速传感器以及雨量传感器。所述保护外壳I还设有与单片机3连接的液晶显示屏和液晶触摸屏。所述保护外壳I还设有避雷装置。本实施例的工作原理:采集单元的各个传感器通过采集环境参数传送到单片机3，经过单片机3处理后显示在液晶显示屏并通过GPRS通信装置4或2.4G无线通信装置5发送到后台处理中心；单片机3经过对采集到的参数对比处理后，控制电磁阀的开与关，从而控制灌溉的进行和停止；同时，控制系统可通过液晶触摸屏对电磁阀分别设定开、关时间以及设定灌溉频率，进行定时灌溉。【主权项】1.一种智能灌溉控制系统，包括后台处理中心、控制单元、采集单元和电磁阀；其特征在于:所述控制单元主要由保护外壳(I)和固定安装在保护外壳(I)内的控制电路板(2)组成；所述控制电路板(2)设有单片机(3)以及分别与单片机(3)连接的GPRS通信装置(4)、2.4G无线通信装置(5)、供电电源(6);所述保护外壳(I)设有GPRS通信接口(7)、2.4G无线通信接口(8)、传感器接口(9)、电源接口 I (10)和电源接口 II (11);所述GPRS通信接口(7)、2.4G无线通信接口(8)分别与GPRS通信装置(4)、2.4G无线通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能灌溉控制系统，包括后台处理中心、控制单元、采集单元和电磁阀；其特征在于：所述控制单元主要由保护外壳（1）和固定安装在保护外壳（1）内的控制电路板（2）组成；所述控制电路板（2）设有单片机（3）以及分别与单片机（3）连接的GPRS通信装置（4）、2.4G无线通信装置（5）、供电电源（6）；所述保护外壳（1）设有GPRS通信接口（7）、2.4G无线通信接口（8）、传感器接口（9）、电源接口I（10）和电源接口II（11）；所述GPRS通信接口（7）、2.4G无线通信接口（8）分别与GPRS通信装置（4）、2.4G无线通信装置（5）连接；所述传感器接口（9）与单片机（3）连接；所述电源接口I（10）和电源接口II（11）分别与供电电源（6）连接；所述控制单元还包括与电源接口I（10）连接的太阳能电池板；所述采集单元与传感器接口（9）连接；所述电磁阀与单片机（3）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄凤记，高建华，
申请(专利权)人：黄凤记，
类型：新型
国别省市：广西;45