一种植物滴灌自动化控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及自动化技术领域，具体涉及一种植物滴灌自动化控制系统，包括控制中心、通讯层和监控箱，所述控制中心由软件平台及以太网组成，所述通讯层采用GPRS网络通讯方式，所述软件平台与通讯层相连，所述通讯层连接若干监控箱，所述监控箱连接有采集单元和控制单元，所述采集单元包括液位传感器、土壤水分传感器和电量采集模块，所述控制单元包括阀门控制器、水泵控制器和水泵保护器，本实用新型专利技术将基于GPRS传输技术的自动控制系统应用于膜下滴灌工程，系统通过传感器采集土壤水分及用水量信息，通过GPRS网络传输到软件平台，软件平台对数据分析汇总，结合作物的需水规律，实现系统自动、适时、适量灌溉和施肥。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及自动化
，具体涉及一种植物滴灌自动化控制系统芯。
技术介绍
我国是世界上13个严重缺水国家之一，人均水资源不足世界人均水平的1/4，农业用水量占总用水量的70%，而大部分的农业用水用于农田灌溉。因而，发展节水灌溉技术、提高灌溉用水的利用率，是解决水资源短缺的根本出路，也是现代农业发展的要求。近年来，以新疆、甘肃、内蒙为代表的地区大面积的推广和应用膜下滴灌技术，通过滴灌系统将水、肥、农药等按照作物的不同的生长期的需求量进行混合，借助滴灌管路以滴状，均匀、定时、定量的作用在植物的根部，有效地改善土壤水、热、气、肥条件，促进了农业节水技术的发展。我国现有大面积膜下滴灌系统基本上采用分区轮灌的原则进行设计，人工开关水栗、阀门进行灌溉，灌溉的随意性较大。很多种植户受到长期沟灌思维的影响，不能严格地按照设计的灌溉时间及次序进行灌溉，人为地改变灌溉面积及灌溉时间，从而影响整体灌水的均匀性，导致膜下滴灌工程达不到预先设计的效果，严重影响了滴灌效益的发挥。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种植物滴灌自动化控制系统芯，将基于GPRS传输技术的自动控制系统应用于膜下滴灌工程，系统通过传感器采集土壤水分及用水量信息，通过GPRS网络传输到软件平台，软件平台对数据分析汇总，结合作物的需水规律，实现系统自动、适时、适量灌溉和施肥，可以有效解决技术背景中的问题。为解决上述技术问题，本技术提供以下技术方案:一种植物滴灌自动化控制系统，包括控制中心、通讯层和监控箱，所述控制中心由软件平台及以太网组成，所述通讯层采用GPRS网络通讯方式，所述软件平台与通讯层相连，所述通讯层连接若干监控箱，所述监控箱连接有采集单元和控制单元，所述采集单元包括液位传感器、土壤水分传感器和电量采集模块，所述控制单元包括阀门控制器、水栗控制器和水栗保护器。在上述方案基础上优选，所述监控箱的主处理单元采用MSP430F149单片机。在上述方案基础上优选，所述监控箱上设有数据采集接口、电量采集接口、RFIC读写接口和LCD接口。本技术与现有技术相比具有的有益效果是:本技术将基于GPRS传输技术的自动控制系统应用于膜下滴灌工程，系统通过传感器采集土壤水分及用水量信息，通过GPRS网络传输到软件平台，软件平台对数据分析汇总，结合作物的需水规律，实现系统自动、适时、适量灌溉和施肥;该系统的应用节省了以往灌溉的人工操作水栗、阀门等繁琐的程序，大大降低劳动强度，提高了工作效率;并且，该系统可以对用水量信息进行采集，在实施膜下滴灌节水措施的基础上，对灌溉用水量进行定额管理，为采取阶梯水价管理提供决策依据。【附图说明】图1为本技术整体结构示意图。图2为本技术监控箱的原理图。图中标号为:1-控制中心；2_通讯层;3_监控箱;4_软件平台；5_以太网；6_米集单元;7-控制单元;8-液位传感器;9-土壤水分传感器;9-电量采集模块；10-阀门控制器；11-水栗控制器；12-水栗保护器；13-数据采集接口； 14-电量采集接口； 15-RFIC读写接口； 16-LCD接口。【具体实施方式】为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。实施例:参照图1和图2可知，一种植物滴灌自动化控制系统，包括控制中心1、通讯层2和监控箱3，所述控制中心1由软件平台4及以太网5组成，所述通讯层2采用GPRS网络通讯方式，所述软件平台4与通讯层2相连，所述通讯层2连接若干监控箱5，所述监控箱5连接有采集单元6和控制单元7，所述采集单元6包括液位传感器8、土壤水分传感器9和电量采集模块10，所述控制单元7包括阀门控制器11、水栗控制器12和水栗保护器13。在上述实施例上优选，所述监控箱5的主处理单元采用MSP430F149单片机。在上述实施例上优选，所述监控箱5上设有数据采集接口14、电量采集接口 15、RFIC读写接口 16和LCD接口 17。具体的，本技术处理器模块采用的是TI公司的功能强大的超低功耗处理器MSP430F149。该单片机具有极低的功耗、强大的处理能力、丰富的外围模块、高效的开发方式等特点。MSP430F149处理器上具有12位A/D转换器，2个带有捕获//比较寄存器的16位定时器，2个可实现异步、同步的串行通行接口，看门狗JSP430F149采用矢量中断，2个8位端口有中断能力，支持十多个中断源，并可以任意嵌套。GPRS 网络采用 MotorolaG24—LWirelessModuleASd—L 是一款高速的 GSM/GPRS/EDGE模块，支持四频传输，可以适合恶劣的工作环境，宽温版模块的工作范围可以达到-30°C~+85°C，可以满足多通道稳定传输的要求。土壤水分传感器采用n)S—100 土壤水分传感器，量程0~100%，精度± 3%，工作温度范围-20°050°C，输出为0?20mA电流信号。电量采集模块采用RemoDAQ—8073A三相全参数电量变送模块，电压测量量程为10?500V，测量精度0.2级；电流测量量程0?5A，通过互感器可测量加大电流，测量精度0.2级。模块内部集成了微型控制器、数字信号处理芯片、标准的RS232通讯接口，方便实现与单片机的通讯功能。本技术每个监控箱根据灌溉面积配置相应的土壤水分传感器，能够自动定时测量土壤水分，监控箱根据需要随时将土壤水分数据传输到软件平台，监控箱通过采集水栗的用电量数据，折算灌溉用水量，通过1C卡对用水量进行计量及控制，实现灌溉用水量的管理。基于上述，本技术将基于GPRS传输技术的自动控制系统应用于膜下滴灌工程，系统通过传感器采集土壤水分及用水量信息，通过GPRS网络传输到软件平台，软件平台对数据分析汇总，结合作物的需水规律，实现系统自动、适时、适量灌溉和施肥;该系统的应用节省了以往灌溉的人工操作水栗、阀门等繁琐的程序，大大降低劳动强度，提高了工作效率;并且，该系统可以对用水量信息进行采集，在实施膜下滴灌节水措施的基础上，对灌溉用水量进行定额管理，为采取阶梯水价管理提供决策依据。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。【主权项】1.一种植物滴灌自动化控制系统，其特征在于:包括控制中心、通讯层和监控箱，所述控制中心由软件平台及以太网组成，所述通讯层采用GPRS网络通讯方式，所述软件平台与通讯层相连，所述通讯层连接若干监控箱，所述监控箱连接有采集单元和控制单元，所述采集单元包括液位传感器、土壤水分传感器和电量采集模块，所述控制单元包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种植物滴灌自动化控制系统，其特征在于：包括控制中心、通讯层和监控箱，所述控制中心由软件平台及以太网组成，所述通讯层采用GPRS网络通讯方式，所述软件平台与通讯层相连，所述通讯层连接若干监控箱，所述监控箱连接有采集单元和控制单元，所述采集单元包括液位传感器、土壤水分传感器和电量采集模块，所述控制单元包括阀门控制器、水泵控制器和水泵保护器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邹欢，王莘，杨彦鑫，张雪萍，李裕，张毅杰，
申请(专利权)人：云南农业大学，
类型：新型
国别省市：云南;53