一种电动绞盘式智慧喷灌机云控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电动绞盘式智慧喷灌机云控制系统，具体涉及智能控制系统领域，包括电动喷灌机、服务器、管理者移动设备、土壤湿度探测仪、供水水泵和管道增压泵，所述服务器、管理者移动设备和土壤湿度探测仪均通过物联网与电动喷灌机信号连接，所述供水水泵与管道增压泵之间设有连接水管，所述管道增压泵与电动喷灌机之间连接有管道。本发明专利技术通过基于电化学分析的电导率测量方法，自带介电原理土壤湿度传感器，在饱和含水率测量范围进行土壤体积含水率检测，并在湿度过低进行浇水任务开启，湿度过高进行浇水工作的停止，避免了传统人工判定的方式带来的弊端。

【技术实现步骤摘要】
一种电动绞盘式智慧喷灌机云控制系统
本专利技术涉及智能控制系统
，更具体地说，本专利技术涉及一种电动绞盘式智慧喷灌机云控制系统。
技术介绍
喷灌机是指用于喷洒灌溉水的机器设备。一般包括水泵机组、管道、喷头和行走机构等。喷灌机是机组式喷灌系统。喷灌机是将具有一定压力的水，通过专用机具设备由喷头喷射到空中，散成细小水滴，像下蒙蒙雨一样均匀地洒落在田间，供给农作物和花卉苗木等植物对水分的需求。将增压、输水、喷洒、行走等装置连成一个可移动的整体，称为喷灌机。该机结构以手抬式轻型喷灌机为例说明。它主要由喷头、喷架、出水管、动力机、喷水泵、进水管、滤网、机架等组成。动力机带动喷水泵运转后，泵内的叶轮在高速运转产生的离心力作用下，叶轮流道里的水被甩向四周，压入蜗壳，叶轮入口形成真空，水池或储水罐的水在外界大气压力作用下沿吸水管被吸入，补充了这个空间，继而被吸入的水又被叶轮甩出蜗壳，进入水管，再压入喷头，喷洒到田间或草场的作物上。现有的喷灌机在工作时，多采用人工判定的方式进行工作，即自主判定浇水时长和浇水量，无法判定作物根部含水量是否达标，有时会发生表层土壤湿度达标，而根部湿度较低的情况；或因浇水量过多造成的土壤流失和烂根的情况发生，从而给生产者带来极大的经济损失。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种电动绞盘式智慧喷灌机云控制系统，本专利技术所要解决的技术问题是：现有喷灌机灌溉量无法精准、有效的控制。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种电动绞盘式智慧喷灌机云控制系统，包括电动喷灌机、服务器、管理者移动设备、土壤湿度探测仪、供水水泵和管道增压泵；所述服务器、管理者移动设备和土壤湿度探测仪均通过物联网与电动喷灌机信号连接，所述供水水泵与管道增压泵之间设有连接水管，所述管道增压泵与电动喷灌机之间连接有管道；所述电动喷灌机包括喷灌机本体和GPS定位器，所述GPS定位器输出端设置为服务器；所述服务器包括信息处理器和信息存储器，所述信息处理器用于处理、控制电动喷灌机、管理者移动设备、土壤湿度探测仪、供水水泵和管道增压泵，所述信息存储器用于存储工作信息及工作历史信息；所述土壤湿度探测仪包括湿度检测模块和声报警模块，所述湿度检测模块设置为湿度传感器，所述声报警模块包括第一指示灯、第二指示灯、蜂鸣报警器、第一电压比较器和第二电压比较器，所述第一指示灯、第二指示灯、蜂鸣报警器、第一电压比较器和第二电压比较器均与湿度传感器电性连接，所述湿度传感器包括两个湿度调节滑动触点，两个所述湿度调节滑动触点分别与第一指示灯、第二指示灯电性连接。在一个优选地实施方式中，所述电动喷灌机设置为电动绞(卷)盘式智慧喷灌机，所述管理者移动设备设置为智能手机。在一个优选地实施方式中，所述湿度传感器还包括两个检测探头，两个所述检测探头均设置为长160mm、直径为5mm的两根不锈钢棒，所述两个检测探头间距设置为55mm。在一个优选地实施方式中，所述检测探头与湿度传感器之间设有引出线，所述引出线设置为屏蔽线。在一个优选地实施方式中，所述信息处理器的输入端设有A/D转换器，所述信息处理器的输出端设有D/A转换器，所述土壤湿度探测仪与A/D转换器电性连接，所述电动喷灌机、管理者移动设备、供水水泵和管道增压泵均与D/A转换器电性连接，所述服务器还包括信号发射器，所述信息处理器通过信号发射器与管理者移动设备信号连接。在一个优选地实施方式中，所述服务器还包括与之适配的显示屏、鼠标和键盘，用于手动设定灌溉时间及灌溉量。在一个优选地实施方式中，本系统还包括与服务器信号连接的上位机，用于管理者实时监测系统运行状况或对历史数据进行分析，所述上位机与服务器通过通讯接口进行网络通讯连接。本专利技术包括以下具体步骤：S1、调试准备：当设备到达工作场地后，使用连接水管、管道及电源线将各设备连接完成后，并在供水水泵和管道增压泵输入端安装通过光电隔离、继电器控制接的电磁阀，将与最高湿度值对应的第一指示灯的滑动触点(命名RP1)调至最上端，再将最低湿度值对应的第二指示灯的滑动触点(命名RP2)调至最下端，此时第一指示灯和第二指示灯均熄灭；S2、现场调试：根据种植物的种类进行土壤湿度调试，取两盆适合温室育苗的土样，一盆为上限湿度(即适合温室育苗的最大土壤湿度)，一盆为下限湿度(即适合温室育苗的最低土壤湿度)，把检测探头插入上极限土壤中，调节RP1，使第一指示灯刚好点亮、蜂鸣报警器发声为止；再把检测探头插入下极限土壤中，调节RP2，使第二指示灯刚好点亮、蜂鸣报警器发声为止(将土壤湿度探测器的输出端与服务器相连，服务器上电复位时为高电平，当服务器接收来自土壤湿度探测器检测到的土壤湿度过高或过低时，土壤湿度探测器端输出低电平状态，服务器赋值相应状态字，进入系统控制、调节程序)；S3、实地检测：将调节好湿度调节滑动触点位置的土壤湿度探测仪检测探头埋入作物根部的土壤内；①当土壤中的湿度处在预置的上限湿度和下限湿度之间时，因服务器接收到来自土壤湿度探测仪的土壤电阻值在规定范围内，检测到的电位低于RP2的滑动端电位，故第一电压比较器输出高电平，第二指示灯不发光；且检测到的电位高于RP1的滑动端电位，则第二电压比较器输出高电平，第一指示灯也不发光，对应的蜂鸣报警器也不会发出警报；②若土壤的湿度达到或超过RP1设定的上限湿度时，两个检测探头间电阻变小，从而检测探头分压减小，第二电压比较器的同相输入端电位低于第一电压比较器反相端电位(RP2滑动端电位)，则第二电压比较器翻转输出低电平，第一指示灯发光，同时导蜂鸣报警器发声，表示土壤湿度过大；③若土壤干燥达到或超过RP1设定的下限湿度时，两个检测探头间电阻增大，从而探头分压增大高于比较器I同相端电压(RP1滑动端电位)，第一电压比较器输出低电平，第二指示灯发光，同时导蜂鸣报警器发声，表示土壤湿度过小；蜂鸣报警器设计是便于用户设置报警点，当设置完毕由服务器统一报错；S4、湿度调节：若发生上述步骤S3中的②、③两种情况，埋在作物根部的土壤水分传感器监测根部土壤的水分，湿度检测模块将检测到的“湿度过高”和“湿度过低”信号传至主控制器，由主控制器根据接收信号决定控制状态(本系统也可由管理者利用服务器的键盘手动设定灌溉时间：土壤湿度探测仪探测单次灌溉面积土壤湿度将探得数据上传至电动喷灌机，电动喷灌机将土壤湿度及所在地理位置发送至服务器，服务器根据设备所在地当季3年平均降雨量及灌溉作物当季需要降水量进行运算灌溉量，服务器将运算指令发送至电动喷灌机，电动喷灌机根据收到指令依次启动供水水泵、管道增压泵、电动喷灌机回收电机工作)；“湿度过高”则通过信息处理器发出控制信号，来控制供水水泵和管道增压泵对应的电磁阀关闭来停止工作，停止灌溉；“湿度过低”则通过信息处理器发出控制信号，来控制供水水泵和管道增压泵对应的电磁阀开启。在一个优选地实施方式中，所述服务器将电动喷灌机工作情况发送到管理者移动设备进行实时监控。...

【技术保护点】
1.一种电动绞盘式智慧喷灌机云控制系统，其特征在于：包括电动喷灌机(101)、服务器(102)、管理者移动设备(103)、土壤湿度探测仪(104)、供水水泵(106)和管道增压泵(107)；/n所述服务器(102)、管理者移动设备(103)和土壤湿度探测仪(104)均通过物联网与电动喷灌机(101)信号连接，所述供水水泵(106)与管道增压泵(107)之间设有连接水管，所述管道增压泵(107)与电动喷灌机(101)之间连接有管道；/n所述电动喷灌机(101)包括喷灌机本体和GPS定位器，所述GPS定位器输出端设置为服务器(102)；/n所述服务器(102)包括信息处理器和信息存储器，所述信息处理器用于处理、控制电动喷灌机(101)、管理者移动设备(103)、土壤湿度探测仪(104)、供水水泵(106)和管道增压泵(107)，所述信息存储器用于存储工作信息及工作历史信息；/n所述土壤湿度探测仪(104)包括湿度检测模块和声报警模块，所述湿度检测模块设置为湿度传感器，所述声报警模块包括第一指示灯、第二指示灯、蜂鸣报警器、第一电压比较器和第二电压比较器，所述第一指示灯、第二指示灯、蜂鸣报警器、第一电压比较器和第二电压比较器均与湿度传感器电性连接，所述湿度传感器包括两个湿度调节滑动触点，两个所述湿度调节滑动触点分别与第一指示灯、第二指示灯电性连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电动绞盘式智慧喷灌机云控制系统，其特征在于：包括电动喷灌机(101)、服务器(102)、管理者移动设备(103)、土壤湿度探测仪(104)、供水水泵(106)和管道增压泵(107)；
所述服务器(102)、管理者移动设备(103)和土壤湿度探测仪(104)均通过物联网与电动喷灌机(101)信号连接，所述供水水泵(106)与管道增压泵(107)之间设有连接水管，所述管道增压泵(107)与电动喷灌机(101)之间连接有管道；
所述电动喷灌机(101)包括喷灌机本体和GPS定位器，所述GPS定位器输出端设置为服务器(102)；
所述服务器(102)包括信息处理器和信息存储器，所述信息处理器用于处理、控制电动喷灌机(101)、管理者移动设备(103)、土壤湿度探测仪(104)、供水水泵(106)和管道增压泵(107)，所述信息存储器用于存储工作信息及工作历史信息；
所述土壤湿度探测仪(104)包括湿度检测模块和声报警模块，所述湿度检测模块设置为湿度传感器，所述声报警模块包括第一指示灯、第二指示灯、蜂鸣报警器、第一电压比较器和第二电压比较器，所述第一指示灯、第二指示灯、蜂鸣报警器、第一电压比较器和第二电压比较器均与湿度传感器电性连接，所述湿度传感器包括两个湿度调节滑动触点，两个所述湿度调节滑动触点分别与第一指示灯、第二指示灯电性连接。


2.根据权利要求1所述的一种电动绞盘式智慧喷灌机云控制系统，其特征在于：所述电动喷灌机(101)设置为电动绞(卷)盘式智慧喷灌机，所述管理者移动设备(103)设置为智能手机。


3.根据权利要求1所述的一种电动绞盘式智慧喷灌机云控制系统，其特征在于：所述湿度传感器还包括两个检测探头，两个所述检测探头均设置为长160mm、直径为5mm的两根不锈钢棒，所述两个检测探头间距设置为55mm。


4.根据权利要求3所述的一种电动绞盘式智慧喷灌机云控制系统，其特征在于：所述检测探头与湿度传感器之间设有引出线，所述引出线设置为屏蔽线。


5.根据权利要求1所述的一种电动绞盘式智慧喷灌机云控制系统，其特征在于：所述信息处理器的输入端设有A/D转换器，所述信息处理器的输出端设有D/A转换器，所述土壤湿度探测仪(104)与A/D转换器电性连接，所述电动喷灌机(101)、管理者移动设备(103)、供水水泵(106)和管道增压泵(107)均与D/A转换器电性连接，所述服务器(102)还包括信号发射器，所述信息处理器通过信号发射器与管理者移动设备(103)信号连接。


6.根据权利要求1所述的一种电动绞盘式智慧喷灌机云控制系统，其特征在于：所述服务器(102)还包括与之适配的显示屏、鼠标和键盘，用于手动设定灌溉时间及灌溉量。


7.根据权利要求1所述的一种电动绞盘式智慧喷灌机云控制系统，其特征在于：本系统还包括与服务器(102)信号连接的上位机，用于管理者实时监测系统运行状况或对历史数据进行分析，所述上位机与服务器(102)通过通讯接口进行网络通讯连接。


8.根据权利要求1-7任一所述的一种电动绞盘式智慧喷灌机云控制系统，其特征在于：包括以下具体步骤：
S1、调试准备：当设备到达工作场地后，使用连接水管、管道及电源线将各设备连接完成后，并在供水水泵(106)...

【专利技术属性】
技术研发人员：马强，
申请(专利权)人：江苏德源制泵有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32