一种基于LORA通信技术的田间灌溉控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于LORA通信技术的田间灌溉控制系统，它包括LORA中心、控制模块、终端监控设备，LORA中心设置有LORA通信模块，MCU模块，网口通讯模块、计算机；控制模块包括ARM内核、蓝牙模块、阀门控制模块、电源模块，控制模块内置LORA通信模块；LORA中心中的LORA通信模块与控制模块中的LORA通信模块通过无线通信方式实现信息传输，控制模块与终端设备有线连接，终端监控安装于管道中。本实用新型专利技术支持无线LORA通信方式，具有功耗低、运行可靠性以及实现阀门控制模块实时状态检测，支持远程升级和远程配置，便于后期技术发展与更新；采用LORA技术的无线数据传输网络，减少建设周期，降低建设成本，保证信息传输的可靠性、安全性与抗干扰性。性与抗干扰性。性与抗干扰性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LORA通信技术的田间灌溉控制系统


[0001]本技术涉及一种滴灌控制系统，特别涉及无线数据传输网络的田间灌溉控制系统。

技术介绍

[0002]随着我国水资源供需矛盾日益尖锐，农业用水分配额减少等问题日益突出，运用先进的电子技术、计算机和控制技术，采用低能耗的自动化节水灌溉技术得到了迅速推广，控制精度和智能化程度越来越高，可靠性越来越好，操作者已经能够实现根据控制器数据，在实验室观察到作物生长状况，发出按需精确灌溉指令，实现高效节水灌溉，农业自动化灌溉系统由传统的充分灌溉向非充分灌溉转变。通过对灌区水资源进行自动化控制和优化配置，可大大提高农业灌溉用水的利用率，缓解我国水资源紧缺的现状，促进我国经济的可持续发展。目前,规模化滴灌工程控制面积大、系统组成复杂,田间灌溉控制系统主要还是通过有线的通信传输、供电布线量大、具有功耗高、运行可靠性以及阀门控制器不能有效监测控制阀状态，不利于后期维护。

技术实现思路

[0003]本技术的目的就在于提供一种基于LORA通信技术的田间灌溉控制系统，它支持无线LORA通信方式，具有功耗低、运行可靠性以及实现阀门控制模块实时状态检测等特性，支持远程升级和远程配置，便于后期技术发展与更新。
[0004]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是这样的：一种基于LORA 通信技术的田间灌溉控制系统，包括终端监控设备，终端监控安装于管道中，还包括LORA中心、控制模块，所述LORA中心包括LORA通信模块、MCU模块、网口通讯模块；所述控制模块包括ARM内核、蓝牙模块、阀门控制模块、电源模块，控制模块内置LORA通信模块；所述ARM内核与阀门控制模块、电源模块线连接，所述ARM内核通过串口与蓝牙模块连接；LORA中心通过LORA通信模块之间的无线通信与控制模块进行信息传输；
[0005]所述阀门控制模块包括电磁阀控制模块、流量采集模块、压力采集模块、水流开关采集模块；终端监控设备包括电磁阀、转子流量计、压力传感器、水流开关；阀门控制模块中的电磁阀控制模块、流量采集模块、压力采集模块、水流开关采集模块分别与终端监控设备中的电磁阀、转子流量计、压力传感器、水流开关相应连接。
[0006]作为优选，所述LORA通信模块与ARM内核通过SPI口控制模块连接，收发数据并管理LORA通信模块的功耗。
[0007]作为优选，所述电源模块采用外接太阳能电池板或者是锂电池。
[0008]作为优选，所述蓝牙模块连接调试APP。
[0009]作为优选，所述ARM内核与太阳能电池板之间设置有太阳能管理系统，以检测太阳能电池板的电压、锂电池的电压及温度。
[0010]作为优选，太阳能管理系统包括太阳能充放电管理芯片、锂电池、ADC模块、电池加
热模块、微控制单元MCU、太阳能电池板；所述太阳能电池板为太阳能充放电管理芯片的输入端，所述锂电池充电为太阳能充放电管理芯片的输出端，所述太阳能电池板、锂电池与ADC模块连接，所述电池加热模块与锂电池连接；所述微控制单元MCU分别于ADC模块、电池加热模块连接。
[0011]作为优选，所述电磁阀采用驱动脉冲式电磁阀。驱动脉冲式电磁阀的开启只需持续几十毫秒脉冲，在开合状态时仅消耗少许能量，能满足系统低功耗的设计要求。
[0012]与现有技术相比，本技术的优点在于：
[0013]1、本技术的田间灌溉控制系统支持无线LORA通信方式，具有功耗低、运行可靠性以及实现阀门控制模块实时状态检测，支持远程升级和远程配置，便于后期技术发展与更新。
[0014]2、本技术通过采用LORA技术的无线数据传输网络，减少建设周期，降低建设成本，保证信息传输的可靠性、安全性与抗干扰性。
[0015]3、本技术可由太阳能充电管理系统对锂电池的电压、温度进行监测管理，以控制太阳能电池板是否需要给锂电池充电，智能解决控制模块的电源问题。
附图说明
[0016]下面将结合附图和具体实施对本技术作进一步说明；
[0017]图1为本技术的框架图；
[0018]图2为本技术中的控制模块的框架图；
[0019]图3为本技术中的太阳能充电管理系统的框架图。
具体实施方式
[0020]参见图1，一种基于LORA通信技术的田间灌溉控制系统，包括LORA中心、控制模块、终端监控设备，LORA中心设置有LORA通信模块，MCU模块，网口通讯模块、计算机；控制模块包括ARM内核、蓝牙模块、阀门控制模块、电源模块，控制模块内置LORA通信模块；LORA中心中的LORA通信模块与控制模块中的LORA通信模块通过无线通信方式实现信息传输，控制模块与终端设备有线连接，终端监控安装于管道中。
[0021]所述ARM内核与阀门控制模块、电源模块线连接，所述ARM内核通过串口与蓝牙模块连接；本实施例中电源模块采用外接太阳能电池板；在ARM内核与太阳能电池板之间设置有太阳能管理系统，以检测太阳能电池板的电压、锂电池的电压和温度。所述阀门控制模块包括电磁阀控制模块、流量采集模块、压力采集模块、水流开关采集模块；终端监控设备包括电磁阀、转子流量计、压力传感器、水流开关；阀门控制模块中的电磁阀控制模块、流量采集模块、压力采集模块、水流开关采集模块分别与终端监控设备中的电磁阀、转子流量计、压力传感器、水流开关相应连接。
[0022]LORA中心中，计算机发信息给网口，然后通过网口将信息传递给MCU模块，MCU模块又将信息传递给LORA通信模块，LORA中心中的LORA通信模块与控制模块中的LORA通信模块进行无线信号连接，实现LORA中心对终端设备的控制。
[0023]参见图3，所述太阳能管理系统包括太阳能充放电管理芯片、设置有充放电保护板的锂电池、ADC模块、电池加热模块、微控制单元MCU、太阳能电池板；在电池加热模块中设置
有加热片，加热片采用聚酰亚胺薄膜加热片；太阳能电池板为太阳能充放电管理芯片的输入端，锂电池为太阳能充放电管理芯片的输出端，太阳能电池板及锂电池与ADC模块连接，电池加热模块与锂电池连接；所述微控制单元MCU分别与ADC模块、电池加热模块连接。在微控制单元MCU 中设置有加热控制模块和电压采集模块；ADC模块采集太阳能电池板输入的电压模拟信号、电池的电压模拟信号、电池的温度模拟信号，将输入的模拟信号转换成为数字信号，然后将数字信号传输给微控制单元MCU；加热控制模块根据锂电池本身的物理特性及应用场景将温度控制范围设置为0℃
‑
40℃，通过加热控制模块控制电池加热模块。微控制单元MCU根据电池温度，决定是否要给电池加热；当温度低于0℃时，微控制单元MCU控制电池加热模块开启对电池进行加热；高于0℃的时候关闭电池加热模块以停止对电池加热，开始对电池充电，实现了对锂电池的低温保护。同时微控制单元MCU通过采集到的电池电压信息对锂电池进行充电控制；当电压低于在电压采集模块中设定的电压充电阈值时，当电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于LORA通信技术的田间灌溉控制系统，包括终端监控设备，终端监控安装于管道中，其特征在于：还包括LORA中心、控制模块，所述LORA中心包括LORA通信模块、MCU模块、网口通讯模块；所述控制模块包括ARM内核、蓝牙模块、阀门控制模块、电源模块，控制模块内置LORA通信模块；所述ARM内核与阀门控制模块、电源模块线连接，所述ARM内核通过串口与蓝牙模块连接；LORA中心通过LORA通信模块之间的无线通信与控制模块进行信息传输；所述阀门控制模块包括电磁阀控制模块、流量采集模块、压力采集模块、水流开关采集模块；终端监控设备包括电磁阀、转子流量计、压力传感器、水流开关；阀门控制模块中的电磁阀控制模块、流量采集模块、压力采集模块、水流开关采集模块分别与终端监控设备中的电磁阀、转子流量计、压力传感器、水流开关相应连接。2.根据权利要求1所述的田间灌溉控制系统，其特征在于：所述LORA通信模块与控制模块中的ARM内核通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国峰，贺新，李博，诸小林，肖廷亭，
申请(专利权)人：成都万江港利科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：