一种基于云端与PLC双控制的灌溉设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基于云端与PLC双控制的灌溉设备，解决了现有云端出现故障后导致灌溉系统无法正常运作的问题，该设备包含云服务器，控制装置，移动终端以及采集单元和控制单元，所述云服务器、控制装置和移动终端之间通过GPRS通讯模块连接，移动终端通过GPRS通讯模块可分别与服务器和控制装置通信，所述控制装置包含PLC控制器和移动存储器，所述移动存储器为ARM移动存储器或移动硬盘，所述控制装置通过ZigBee无线模块与采集单元和控制单元之间连接，所述控制单元中包含智能施肥器，该智能施肥器通过ZigBee无线模块可将其当前采集的数据反馈至控制装置和云服务器。

An Irrigation Equipment Based on Double Control of Cloud End and PLC

【技术实现步骤摘要】
一种基于云端与PLC双控制的灌溉设备
本技术涉及一种基于云端与PLC双控制的灌溉设备。
技术介绍
由于我国人口众多，虽然水资源总量在全世界排名第六，但人均水资源占有量却不足世界人均水资源占有量的1/4，平均每年缺水总量约为400×108m3，农业生产缺水量占全国缺水总量的62%，由于我国是农业大国，农业生产灌溉定额较高，但节水技术在实施与管理环节问题较多，导致了我国农业灌溉水资源出现严重的浪费情况；据统计，我国农田实际灌水量达6750～7500m3/hm2，超过了规划设计需水量1～2倍之多。然而国外一些发达地区节水意识较强以及节水工程技术先进，农业灌溉用水利用率已经达到了85%，水分生产率也能够达到2.0kg/m3，而我国节水受诸多因素影响，农业灌溉用水利用率与水分生产率还不到发达国家的1/2，灌溉用水利用率仅有40%，水分生产率还不足1.0kg/m3。因此，采用先进的节水灌溉自动化技术，即能够有效提高我国灌溉用水利用率，增加水分生产率，也能够满足农业生产用水的基本要求，还能有效的节约水资源，为实现水资源的可持续利用提供相应的技术支持，目前，采用物联网以及云计算方式进行智能控制灌溉的计数应用而生，其中，申请公布号为CN108651243A的专利技术专利公开了一种基于云平台的自动化水利灌溉系统，其通过物联网络实时监控土壤数据和灌溉数据，再结合云平台大数据运算，可提供科学的智能灌溉、施肥和用药方案，然而，在该申请文件以及现有技术中没有提及在云平台出现故障后如何使灌溉系统正常运作，减少相应的损失，因此，本申请基于该问题提出了一种基于云端与PLC双控制的灌溉设备。
技术实现思路
本技术提供了一种基于云端与PLC双控制的灌溉设备，解决了现有云端出现故障后导致灌溉系统无法正常运作的问题。为了解决上述问题，本申请提供了一种基于云端与PLC双控制的灌溉设备，包含云服务器，控制装置，移动终端以及采集单元和控制单元，所述云服务器、控制装置和移动终端之间通过GPRS通讯模块连接，移动终端通过GPRS通讯模块可分别与服务器和控制装置通信，所述控制装置包含PLC控制器和移动存储器，所述移动存储器为ARM移动存储器或移动硬盘，所述控制装置通过ZigBee无线模块与采集单元和控制单元之间连接，所述控制单元中包含智能施肥器，该智能施肥器通过ZigBee无线模块可将其当前采集的数据反馈至控制装置和云服务器。作为本申请的优选方案，所述控制装置上设有IC卡识别器和/或指纹采集器，该IC卡识别器和/或指纹采集器用于验证当前操作人员的身份信息，对应的IC卡内设有具有操作资格人员的身份信息。作为本申请的优选方案，所述智能施肥器当前采集的数据包含其当前工作状态，工作时间以及施肥罐中的液位值和ph值。作为本申请的优选方案，所述采集单元包含土壤温度传感器，土壤湿度传感器，土壤PH值传感器以及空气温度传感器和空气湿度传感器。作为本申请的优选方案，所述控制单元包含水泵控制阀，施肥灌控制阀，过滤器控制阀及输水管路中的电磁阀。与现有技术相比，本申请中的灌溉设备提供了一种双控制灌溉模式，也即在云服务器和控制装置均正常工作时，利用移动终端通过云服务器可对灌溉系统进行分析和监控，当云服务器故障时，可通过移动终端在控制装置端进行控制操作，同时，控制装置端还增加了独立且可插拔的移动存储器，该移动存储器可长时间或临时存储采集单元以及智能施肥器采集的数据，当云端故障无法及时接收采集单元或智能施肥器采集的数据时，在其故障恢复后可从上述移动存储器中获取丢失或未及时获取的数据，因此，利用本申请中的该灌溉设备不仅可实现灌溉系统的智能控制，而且可有效避免云服务器故障对灌溉系统正常运行造成的损失。附图说明图1是本技术提供的灌溉设备的控制结构图；图2是本技术提供的控制装置的结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本技术的实施例进行详细说明。实施例1：本实施例提供了一种基于云端与PLC双控制的灌溉设备，参见图1，该设备包含服务器，控制装置，移动终端以及采集单元和控制单元，所述云服务器、控制装置和移动终端之间通过GPRS通讯模块连接，移动终端通过GPRS通讯模块可分别与服务器和控制装置通信，在云服务器正常工作时，移动终端优先与云服务器连接，当云服务器故障时，利用移动终端可与控制装置中的PLC控制器连接，保证灌溉设备的正常运作；所述控制装置包含PLC控制器和移动存储器，本实施例中，该移动存储器为独立且可插拔的存储结构，其不设置在PLC控制器内部，该移动存储器为ARM移动存储器或移动硬盘，利用该移动存储器可长时间或临时存储采集单元以及智能施肥器采集的数据，当云端故障无法及时接收采集单元或智能施肥器采集的数据时，在其故障恢复后可从上述移动存储器中获取丢失或未及时获取的数据，保证数据的完整和有效，同时，该移动存储器可根据需要将其连接在其他的PLC控制器或移动终端上进行数据传送或拷贝，因此使用更加灵活；该控制装置通过ZigBee无线模块与采集单元和控制单元之间连接，其中，ZigBee无线模块中的采集节点与采集单元连接，ZigBee无线模块中的控制节点与控制单元连接；所述控制单元中包含智能施肥器，该智能施肥器通过ZigBee无线模块可将其当前采集的数据反馈至控制装置和云服务器，本实施例中，智能施肥器当前采集的数据优选包含其当前工作状态，工作时间以及施肥罐中的液位值和ph值等参数，利用该参数云服务器可生成更适合当前施肥和灌溉需求的控制机制。进一步地，在本实施例中，所述采集单元包含土壤温度传感器，土壤湿度传感器，土壤PH值传感器以及空气温度传感器和空气湿度传感器。进一步地，在本实施例中，所述控制单元包含水泵控制阀，施肥灌控制阀，过滤器控制阀及输水管路中的电磁阀，所述施肥灌控制阀用于控制智能施肥器。使用时，本实施例中的该灌溉设备采用双控制灌溉模式，在云服务器正常工作时，移动终端优先与云服务器连接，通过云服务器设置阈值和下发控制机制至PLC控制器，PLC控制器根据该控制机制来控制控制单元，也即，此时PLC控制器仅作为执行单元，当云服务器故障时，可迅速切换控制模式，使得移动终端与PLC控制器连接并通过PLC调整参数阈值和发送控制指令，与此同时，启动移动存储器存储当前采集单元或智能施肥器采集的数据，在云服务器故障恢复后可从该移动存储器中获取丢失或未及时获取的数据，保证数据的完整和有效性，也即，利用本实施例中的该灌溉设备不仅可实现灌溉系统的智能控制，而且可有效避免云服务器故障对灌溉系统正常运行造成的损失。实施例2：与实施例1相比，本实施例的区别在于，由于控制装置一般设置在农田的机房内，因此，为了避免有人恶意修改控制装置内的参数阈值，优选在控制装置上设有IC卡识别器和/或指纹采集器，本实施例优选设有指纹采集器，参见图2，该IC卡识别器和/或指纹采集器用于验证当前操作人员的身份信息，对应的IC卡内设有具有操作资格人员的身份信息，当需要现场在控制装置上修改或设置参数阈值时，需要先识别操作人员的身份，确定其是否具有修改或设置权限，保证灌溉系统正常有效运作。以上内容是结合具体的实施方式对本技术所作的进一步详细说明，不能认定本技术的具体实施只本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于云端与PLC双控制的灌溉设备，其特征在于，包含云服务器，控制装置，移动终端以及采集单元和控制单元，所述云服务器、控制装置和移动终端之间通过GPRS通讯模块连接，移动终端通过GPRS通讯模块可分别与服务器和控制装置通信，所述控制装置包含PLC控制器和移动存储器，所述移动存储器为ARM移动存储器或移动硬盘，所述控制装置通过ZigBee无线模块与采集单元和控制单元之间连接，所述控制单元中包含智能施肥器，该智能施肥器通过ZigBee无线模块可将其当前采集的数据反馈至控制装置和云服务器。

【技术特征摘要】
1.一种基于云端与PLC双控制的灌溉设备，其特征在于，包含云服务器，控制装置，移动终端以及采集单元和控制单元，所述云服务器、控制装置和移动终端之间通过GPRS通讯模块连接，移动终端通过GPRS通讯模块可分别与服务器和控制装置通信，所述控制装置包含PLC控制器和移动存储器，所述移动存储器为ARM移动存储器或移动硬盘，所述控制装置通过ZigBee无线模块与采集单元和控制单元之间连接，所述控制单元中包含智能施肥器，该智能施肥器通过ZigBee无线模块可将其当前采集的数据反馈至控制装置和云服务器。2.如权利要求1所述的基于云端与PLC双控制的灌溉设备，其特征在于，所述控制装置上设有IC卡识别器和/或指纹采集器，该IC卡识别器和/或指纹采集器用于验证当前操作人员的身份信息，对应的IC卡内设有具有操作资格人员的身份信息。3.如权利要求1或2所述的基于云端与PLC双控制的灌溉设备，其特征在于，所述智能施肥器当前采集的数据包含其当前工作状态，工作时间以及施肥罐中的液位值和ph值。4.如权利要求1或2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：何新林，余天源，谷新晨，付博，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：新型
国别省市：新疆,65