基于北斗通信的提水控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于北斗通信的提水控制系统，包括有远程中心管理信息系统单元，远程中心管理信息系统单元通过北斗卫星通信模块与多个现地控制器单元连接，其中远程中心管理信息系统单元包括有LCD操作显示控制器，LCD操作显示控制器分别与空气温度传感器、空气湿度传感器、风速传感器和雨量传感器连接，现地控制器单元包括有控制芯片单片机，控制芯片单片机分别与土壤温湿度传感器、流量传感器、第一自保持式脉冲电磁阀、第二自保持脉冲电磁阀、第一电动阀驱动模块、第二电动阀驱动模块以及第三电动阀驱动模块连接，LCD操作显示控制器通过北斗卫星通信模块与控制芯片单片机连接。该系统具有数据适时传输以及节约电能的优点。

Water lifting control system based on Beidou communication

The utility model discloses a water control system based on Beidou communication, including the management information system of the remote central unit, unit management information system of the remote center is connected with a plurality of local controller unit through the Beidou satellite communication module, wherein the unit management information system of remote LCD operation center comprises a display controller, display controller is respectively connected with the LCD operation with the air temperature sensor, humidity sensor, speed sensor and rain sensor, local controller unit comprises a control chip microcontroller control chip microcontroller with soil temperature and humidity sensor, flow sensor, the first self holding type pulse electromagnetic valve, second self holding pulse electromagnetic valve, a first electric valve drive module, driver module and electric valve second third the electric valve is connected with a drive module, LCD display controller The Beidou satellite communication module is connected with the control chip singlechip. The system has the advantages of timely data transmission and energy saving.

【技术实现步骤摘要】
基于北斗通信的提水控制系统
本技术涉及一种提水控制系统，特别是一种基于北斗通信的提水控制系统。
技术介绍
目前大量的提水系统应用于农村饮水安全或灌溉工程，常设置在较为偏远的农业园区或广大的农村地区，而目前的机电设备的主要通过光纤、线缆等有线方式连接，自动化控制采集、传输设备投入高，运行维护困难，推广应用局限性较大。再者，现在的光伏节能技术应用较为成熟，可在光热资源丰富区域实现稳定、高效供电。但是目前的提水系统仍以市电为主，存在且取电、变压、电损、冲击电网等缺陷，且线路铺设成本过高、极沟通协调较为困难，提水系统自动化程度低，能源和水资源浪费较大，使用成本高，不适合广大农村地区推广和应用。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种基于北斗通信的提水控制系统。该系统采用光伏供电，远程中心管理信息系统单元和现地控制器单元之间的通信通过北斗卫星通信实现，结合嵌入式技术、自动控制技术实现光伏提水的自动化控制和无人化管理，具有节水、节能和节工的特点。本技术的技术方案：一种基于北斗卫星通信的提水控制系统，包括有远程中心管理信息系统单元，远程中心管理信息系统单元通过北斗卫星通信模块与多个现地控制器单元连接，其中远程中心管理信息系统单元包括有LCD操作显示控制器，LCD操作显示控制器分别与空气温度传感器、空气湿度传感器、风速传感器和雨量传感器连接，现地控制器单元包括有控制芯片单片机，控制芯片单片机分别与土壤温湿度传感器、流量传感器、第一自保持式脉冲电磁阀、第二自保持脉冲电磁阀、第一电动阀驱动模块、第二电动阀驱动模块以及第三电动阀驱动模块连接，LCD操作显示控制器通过北斗卫星通信模块与控制芯片单片机连接。前述的基于北斗卫星通信的提水控制系统，所述远程中心管理信息系统单元还包括有光伏模块和仿真器接口，两者均与LCD操作显示控制器连接。前述的基于北斗卫星通信的提水控制系统，所述现地控制器单元还包括有光伏模块，光伏模块与现地控制器单元中的用电设备连接。前述的基于北斗卫星通信的提水控制系统，所述光伏模块包括有光伏组件、风力发电机、光伏控制单元以及蓄电池组。本技术的有益效果：与现有技术相比，本技术的远程中心管理信息系统单元与现地控制器单元通过北斗卫星通信模块实现数据传输，通过该结构，替代了光纤等有线网络的传输，从而节省了传输线路的铺设；通过北斗卫星通信模块实现远程中心管理信息系统单元和现地控制器单元的通信，使其通讯具备了“抗雨摔、容量大、时效强、功耗低、通信快捷、并发能力强”的特点，能很好地满足提水控制系统报讯和通信实时的要求。除此外，本技术基于国产自主北斗卫星通信进行数据传输，使采集的数据传输更加安全。不仅如此，本技术所使用的各传感器均为无线传感器，该结构进一步精简了传输线路，有效节约了成本。本技术的远程中心管理信息系统单元、北斗卫星通信模块和现地控制器单元能实现多点对单点、多点对多点通讯，该通讯其运行使用流量的费用较低，从而满足了高性能、高效率、低运行成本和远程监控管理的应用需求。本技术通过远程中心管理信息系统单元完成对数据的采集控制、数据存储和中心控制，通过现地控制器单元进行数据监测和执行智能提水，满足了农作物种类、生育期和土壤类型等的个性化需求。本技术通过光伏模块对通电布线不便的现地控制器单元进行供电，不仅有效节约了电能，而且使得应用安装更加方便。附图说明附图1为本技术的结构示意图；附图标记：1-LCD操作显示控制器，2-空气温度传感器，3-空气湿度传感器，4-风速传感器，5-雨量传感器，6-光伏模块，7-仿真器借口，8-北斗卫星通信模块，9-控制芯片单片机，10-土壤温湿度传感器，11-流量传感器，12-第一自保持式脉冲电磁阀，13-第二自保持式脉冲电磁阀，14-现地控制器单元，15-光伏组件，16-风力发电机，17-光伏控制单元，18-蓄电池组，19-第一电动阀驱动模块，20-第二电动阀驱动模块，21-第三电动阀驱动模块，22-远程中心管理信息系统单元。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的说明，但并不作为对本技术限制的依据。本技术的实施例：一种基于北斗卫星通信的提水控制系统，如附图1所示，包括有远程中心管理信息系统单元22，远程中心管理信息系统单元22通过北斗卫星通信模块8与多个现地控制器单元14连接，其中远程中心管理信息系统单元22包括有LCD操作显示控制器1，LCD操作显示控制器1分别与空气温度传感器2、空气湿度传感器3、风速传感器4和雨量传感器5连接，现地控制器单元14包括有控制芯片单片机9，控制芯片单片机9分别与土壤温湿度传感器10、流量传感器11、第一自保持式脉冲电磁阀12、第二自保持脉冲电磁阀13、第一电动阀驱动模块19、第二电动阀驱动模块20以及第三电动阀驱动模块21连接，LCD操作显示控制器1通过北斗卫星通信模块8与控制芯片单片机9连接。所述远程中心管理信息系统单元22还包括有光伏模块6和仿真器接口7，两者均与LCD操作显示控制器1连接。通过光伏模块6为远程中心管理信息系统23中的用电设备提供所需的电力。通过仿真器接口7可以实现程序的下载、在线调试和仿真。所述现地控制器单元14还包括有光伏模块6，光伏模块6与现地控制器单元14中的用电设备连接，为用电设备提供所需电力。所述光伏模块6包括有光伏组件15、风力发电机16、光伏控制单元17以及蓄电池组18，通过光伏模块6将自然能抓换为电能，并进行储备，对用电设备进行供电，可在不通电的地区使用。本系统的工作过程如下：打开电源后，设置当前作物的温湿度限值，选择手动/自动控制模式。在手动模式下，远程中心管理信息系统单元22通过北斗卫星通信模块8控制现地控制器单元14，开/关阀、获取温湿度；在自动模式下，远程中心管理信息系统单元22可选择定时提水和自适应提水，当为定时提水时，管理者设定提水时间后，系统会自动将设定时间与当前时间做比较。若时间相等，通过北斗卫星通信模块8控制现地控制器单元14；当设定自适应提水时，远程中心管理信息系统单元22循环检测各现地控制器单元14的土壤温湿度传感器10的温湿度，当土壤温湿度超过限制时，通过北斗卫星通信模块8控制现地控制器单元14，使其执行元件开始动作。无论手动还是自动模式，系统都会自动将各节点的温湿度数据和提水时间及当前状态存入SQL数据库中。在触摸屏界面上可以进行温湿度限值的修改、自动/手动模式切换、提水对象选择、设定提水计划和查看历史记录。远程中心管理信息系统单元22采用SamsungS3C2440AARM11芯片，现地控制器单元14采用工业级C8051F410芯片，空气温湿度传感器3、风速传感器4、雨量传感器5、土壤温湿度传感器10和水控阀(电磁阀或电动阀)分别采用市场上稳定、低功耗的产品。空气温度传感器2、空气湿度传感器3、风速传感器4和雨量传感器5采集到的气象信息传递给远程中心管理信息系统单元22进行分析，当选择自适应提水时，远程中心管理信息系统单元22对气象信息进行分析，从而判断是否需要提水灌溉，若需要提水灌溉，还需要分析提水灌溉的多少。远程中心管理信息系统单元22集成了贵州主要农作物水稻、玉米、小麦、油菜和烤烟适宜的土壤水分控制阈值，通过系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于北斗卫星通信的提水控制系统，其特征在于：包括有远程中心管理信息系统单元（22），远程中心管理信息系统单元（22）通过北斗卫星通信模块（8）与多个现地控制器单元（14）连接，其中远程中心管理信息系统单元（22）包括有LCD操作显示控制器（1），LCD操作显示控制器（1）分别与空气温度传感器（2）、空气湿度传感器（3）、风速传感器（4）和雨量传感器（5）连接，现地控制器单元（14）包括有控制芯片单片机（9），控制芯片单片机（9）分别与土壤温湿度传感器（10）、流量传感器（11）、第一自保持式脉冲电磁阀（12）、第二自保持脉冲电磁阀（13）、第一电动阀驱动模块（19）、第二电动阀驱动模块（20）以及第三电动阀驱动模块（21）连接，LCD操作显示控制器（1）通过北斗卫星通信模块（8）与控制芯片单片机（9）连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗卫星通信的提水控制系统，其特征在于：包括有远程中心管理信息系统单元（22），远程中心管理信息系统单元（22）通过北斗卫星通信模块（8）与多个现地控制器单元（14）连接，其中远程中心管理信息系统单元（22）包括有LCD操作显示控制器（1），LCD操作显示控制器（1）分别与空气温度传感器（2）、空气湿度传感器（3）、风速传感器（4）和雨量传感器（5）连接，现地控制器单元（14）包括有控制芯片单片机（9），控制芯片单片机（9）分别与土壤温湿度传感器（10）、流量传感器（11）、第一自保持式脉冲电磁阀（12）、第二自保持脉冲电磁阀（13）、第一电动阀驱动模块（19）、第二电动阀驱动模块（20）以及第三电动阀驱动模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨璐瑶，张和喜，王永涛，刘浏，胡玥，周琴慧，
申请(专利权)人：重庆交通大学，贵州省水利科学研究院，
类型：新型
国别省市：重庆,50