一种基于物联网的农业灌溉系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网的农业灌溉系统，包括GPRS通信终端、第一控制器、灌溉系统及供电模块，所述GPRS通信终端的输入端分别与水位传感器、肥料传感器、温度传感器和流量传感器相连接，所述GPRS通信终端的输出端与第一控制器相连接，所述第一控制器的输出端分别与灌溉系统、人机交互屏、无线通信模块、供电模块、存储器和肥料系统连接，所述供电模块包括太阳能电池阵列、蓄电池组、直流负载、交流负载、第二控制器及DC/AC逆变器，本发明专利技术通过GPRS通信终端实现农业物联网灌溉的作业模式，解决了偏远地区信号不好无法使用的问题；能够进行灌溉的同时检测肥料浓度，进行肥料灌溉作业；能够实现太阳能电池板供电。

An agricultural irrigation system based on Internet of things

The invention discloses an agricultural irrigation system based on the Internet of Things, including a GPRS communication terminal, a first controller, an irrigation system and a power supply module. The input terminal of the GPRS communication terminal is respectively connected with a water level sensor, a fertilizer sensor, a temperature sensor and a flow sensor. The output terminal of the GPRS communication terminal is connected with a water level sensor, a fertilizer sensor and a flow sensor. The first controller is connected with an irrigation system, a man-machine interactive screen, a wireless communication module, a power supply module, a memory and a fertilizer system. The power supply module includes a solar array, a battery group, a DC load, an AC load, a second controller and a DC/AC inverter. The invention realizes the operation mode of Agricultural Internet of things irrigation through GPRS communication terminal, solves the problem that signal in remote areas is not good and can not be used; can detect fertilizer concentration while irrigation, and carry out fertilizer irrigation operation; and can realize the power supply of solar panels.

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的农业灌溉系统
本专利技术涉及农业物联网
，具体是一种基于物联网的农业灌溉系统。
技术介绍
传统的农业生产是一种经验化的生产方式，即依赖天气环境和农民的种植经验对农作物进行灌溉、施肥等操作，故传统农业种植有“靠天吃饭”的说法，这样导致的结果是：农业生产效率低下、农业产量增长缓慢，整个农业种植得不到良好有序的发展。农业物联网正是为了打破传统农业的这一瓶颈孕育而生的新型农业信息化技术，它旨在通过大量的物联网节点构成监控网络来监控农作物所处的大气和土壤环境，帮助农民很快发现问题并定位出现问题的位置，从而科学有效地进行农业种植。通过农业物联网进行的农业种植能够带来增产、改善农作物品质、调节生产周期和提高经济效益等优势。在物联网领域，目前广泛使用ZigBee技术，但是ZigBee技术适用于短距离传输而不适用于大面积的地形陡峭的农田；同时现有的灌溉技术中不能实时了解肥料浓度情况，也无法有效利用太阳能，造成经济成本昂贵。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于物联网的农业灌溉系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于物联网的农业灌溉系统，包括GPRS通信终端、第一控制器、灌溉系统及供电模块，所述GPRS通信终端的输入端分别与水位传感器、肥料传感器、温度传感器和流量传感器相连接，所述GPRS通信终端的输出端与第一控制器相连接，所述第一控制器的输出端分别与灌溉系统、人机交互屏、无线通信模块、供电模块、存储器和肥料系统连接，所述灌溉系统包括水泵、供水管道及喷头，所述供水管道内设有电磁阀和流量控制阀，所述水泵的输出端与供水管道的输入端相连，所述供水管道的输出端与喷头的输入端相连，所述水泵、电磁阀和流量控制阀分别与第一控制器相连，所述供电模块包括太阳能电池阵列、蓄电池组、直流负载、交流负载、第二控制器及DC/AC逆变器，所述太阳能电池阵列的输出端与第二控制器的输入端连接，所述第二控制器与蓄电池组相互连通，所述第二控制器的输出端分别与直流负载和DC/AC逆变器的输入端连接，所述DC/AC逆变器的输出端与交流负载的输入端连接。作为本专利技术进一步的方案：所述水位传感器、肥料传感器、温度传感器和流量传感器检测信号并将模拟量发送至GPRS通信终端处，所述GPRS通信终端能够将收到的模拟信号进行A/D转换，并发送至第一控制器处。作为本专利技术进一步的方案：所述第一控制器为dsp处理器，所述二控制器为dsp处理器，所述第一控制器能够接收到GPRS通信终端转化的水位信息、肥料浓度信息、温度信息及水流量信息，从而控制灌溉系统、人机交互屏、无线通信模块、供电模块、存储器和肥料系统工作。作为本专利技术进一步的方案：所述第一控制器发出控制指令，使水泵工作抽水、电磁阀和流量控制阀控制水流量。作为本专利技术进一步的方案：当水流量超过预设的水流量值时，第一控制器发出控制指令，使电磁阀和流量控制阀工作。作为本专利技术进一步的方案：所述人机交互屏为触摸屏。作为本专利技术进一步的方案：所述第一控制器收到的水位信息、肥料浓度信息、温度信息及水流量信息能够实时通过人机交互屏显示，操作者根据人机交互屏可以对第一控制器进行编程操作，从而改变预设的温度值、水位值、流量值、肥料浓度值，通过人机交互屏可以实时知道肥料浓度值，同时通过人机交互屏发出指令，使第一控制器控制肥料系统工作。作为本专利技术进一步的方案：所述太阳能电池阵列包括二十块结构相同的太阳能电池板。作为本专利技术进一步的方案：太阳能电池阵列吸收能量，通过第二控制器将太阳能转换为直流电，第二控制器将直流电的一部分储存在蓄电池组中，另一部分供给直流负载和交流负载，其中供给给交流负载的直流电通过DC/AC逆变器转换成交流电供给。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过GPRS通信终端实现农业物联网灌溉的作业模式，解决了偏远地区信号不好无法使用的问题；2、本专利技术能够进行灌溉的同时检测肥料浓度，进行肥料灌溉作业；节省人力，提高了生产效率，能够产生很好地经济效率和社会效益；3、本专利技术能够实现太阳能电池板供电，充分节约资源，有效利用太阳能。附图说明图1为本专利技术的原理方框图。图2为本专利技术中灌溉系统的原理方框图。图3为本专利技术中供电模块的远离方框图。图中：1-水位传感器，2-肥料传感器，3-温度传感器，4-流量传感器，5-GPRS通信终端，6-第一控制器，7-灌溉系统，8-人机交互屏，9-无线通信模块，10-供电模块，11-存储器，12-水泵，13-供水管道，14-电磁阀，15-流量控制阀，16-喷头，17-太阳能电池阵列，18-蓄电池组，19-直流负载，20-交流负载，21-第二控制器，22-DC/AC逆变器，23-肥料系统。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1～3，本专利技术实施例中，一种基于物联网的农业灌溉系统，包括GPRS通信终端5、第一控制器6、灌溉系统7及供电模块10，所述GPRS通信终端5的输入端分别与水位传感器1、肥料传感器2、温度传感器3和流量传感器4相连接，所述GPRS通信终端5的输出端与第一控制器6相连接，所述水位传感器1能够检测水位高度，所述肥料传感器2能够检测肥料浓度，所述温度传感器3能够检测温度，所述流量传感器4能够检测水流量，所述水位传感器1、肥料传感器2、温度传感器3和流量传感器4检测信号并将模拟量发送至GPRS通信终端5处，所述GPRS通信终端5是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备，它采用工业级嵌入式处理器，内嵌TCP/IP协议栈，为用户提供高速，稳定可靠，数据终端永远在线，多种协议转换的虚拟专用网络，所述GPRS通信终端5能够将收到的模拟信号进行A/D转换，并发送至第一控制器6处，所述第一控制器6的输出端分别与灌溉系统7、人机交互屏8、无线通信模块9、供电模块10、存储器11和肥料系统23连接，所述第一控制器6为dsp处理器，所述第一控制器6能够接收到GPRS通信终端5转化的水位信息、肥料浓度信息、温度信息及水流量信息，从而控制灌溉系统7、人机交互屏8、无线通信模块9、供电模块10、存储器11和肥料系统23工作，当水位信息低于预设的水位值或者温度信息高于预设的温度值时，说明缺水状态，第一控制器6发出控制指令控制灌溉系统7工作，所述灌溉系统7包括水泵12、供水管道13及喷头16，所述供水管道13内设有电磁阀14和流量控制阀15，所述水泵12的输出端与供水管道13的输入端相连，所述供水管道13的输出端与喷头16的输入端相连，所述喷头16上设有若干细孔，从而节省水流量，所述水泵12、电磁阀14和流量控制阀15分别与第一控制器6相连，所述第一控制器6发出控制指令，使水泵12工作抽水、电磁阀14和流量控制阀15控制水流量，实现灌溉，当水流量超过预设的水流量值时，第一控制器6发出控制指令，使电磁阀14和流量控制阀15工作，从而调节水量大小，所述人机交互屏8为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的农业灌溉系统，包括GPRS通信终端（5）、第一控制器（6）、灌溉系统（7）及供电模块（10），其特征在于，所述GPRS通信终端（5）的输入端分别与水位传感器（1）、肥料传感器（2）、温度传感器（3）和流量传感器（4）相连接，所述GPRS通信终端（5）的输出端与第一控制器（6）相连接，所述第一控制器（6）的输出端分别与灌溉系统（7）、人机交互屏（8）、无线通信模块（9）、供电模块（10）、存储器（11）和肥料系统（23）连接，所述灌溉系统（7）包括水泵（12）、供水管道（13）及喷头（16），所述供水管道（13）内设有电磁阀（14）和流量控制阀（15），所述水泵（12）的输出端与供水管道（13）的输入端相连，所述供水管道（13）的输出端与喷头（16）的输入端相连，所述水泵（12）、电磁阀（14）和流量控制阀（15）分别与第一控制器（6）相连，所述供电模块（10）包括太阳能电池阵列（17）、蓄电池组（18）、直流负载（19）、交流负载（20）、第二控制器（21）及DC/AC逆变器（22），所述太阳能电池阵列（17）的输出端与第二控制器（21）的输入端连接，所述第二控制器（21）与蓄电池组（18）相互连通，所述第二控制器（21）的输出端分别与直流负载（19）和DC/AC逆变器（22）的输入端连接，所述DC/AC逆变器（22）的输出端与交流负载（20）的输入端连接。...

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的农业灌溉系统，包括GPRS通信终端（5）、第一控制器（6）、灌溉系统（7）及供电模块（10），其特征在于，所述GPRS通信终端（5）的输入端分别与水位传感器（1）、肥料传感器（2）、温度传感器（3）和流量传感器（4）相连接，所述GPRS通信终端（5）的输出端与第一控制器（6）相连接，所述第一控制器（6）的输出端分别与灌溉系统（7）、人机交互屏（8）、无线通信模块（9）、供电模块（10）、存储器（11）和肥料系统（23）连接，所述灌溉系统（7）包括水泵（12）、供水管道（13）及喷头（16），所述供水管道（13）内设有电磁阀（14）和流量控制阀（15），所述水泵（12）的输出端与供水管道（13）的输入端相连，所述供水管道（13）的输出端与喷头（16）的输入端相连，所述水泵（12）、电磁阀（14）和流量控制阀（15）分别与第一控制器（6）相连，所述供电模块（10）包括太阳能电池阵列（17）、蓄电池组（18）、直流负载（19）、交流负载（20）、第二控制器（21）及DC/AC逆变器（22），所述太阳能电池阵列（17）的输出端与第二控制器（21）的输入端连接，所述第二控制器（21）与蓄电池组（18）相互连通，所述第二控制器（21）的输出端分别与直流负载（19）和DC/AC逆变器（22）的输入端连接，所述DC/AC逆变器（22）的输出端与交流负载（20）的输入端连接。2.根据权利要求1所述的基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于，所述水位传感器（1）、肥料传感器（2）、温度传感器（3）和流量传感器（4）检测信号并将模拟量发送至GPRS通信终端（5）处，所述GPRS通信终端（5）能够将收到的模拟信号进行A/D转换，并发送至第一控制器（6）处。3.根据权利要求1所述的基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于，所述第一控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄俊，
申请(专利权)人：苏州仁益生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32