一种基于墒情的数字化小型闸门测控终端制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于墒情的数字化小型闸门测控终端，包括微控制器单元MCU、存储器、通信模块、电能采集单元、IO输入输出单元、LED显示单元、按键模块、RS485总线接口模块、Flash播放模块、电机驱动模块、RS232传输模块和LORA模块。本基于墒情的数字化小型闸门测控终端，通过智能算法实时获取农田区域地块真实含水量值，与闸门电机的动态启停形成闭环，从而实现对地块的精确灌溉，避免了以往灌溉不准确，灌溉不及时的情况发生；采用智能工作模式克服了电机、闸门疲劳运行，带病工作，系统长期运行损耗严重的问题；采用无人值守的工作方式，避免了现场人工参与，大大减少了人力、物力成本问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于墒情的数字化小型闸门测控终端
本技术涉及墒情含水量监测记录、电机控制、远程传输技术
，具体为一种基于墒情的数字化小型闸门测控终端。
技术介绍
农业是立国之本，而农业灌溉是提升农业产值的重要手段，但近些年随着水资源的不断匮乏，灌溉过程中的水资源浪费问题日益突出。基于此，在国内很多灌区在主干渠道都已建立闸门自动化系统，节水问题有所改善，但这样仍然不能彻底避免水资源的浪费，主要原因一方面是末端小型闸门仍存在着大量人工和半人工操作，另一方面即使已建立起的小型远控闸门，但仍未能实现按农田地块实际需求量供水，最终导致了过灌溉和欠灌溉的问题发生。目前市场上存在较多以流量监测、水位监测为控制依据的传统控制设备，此类设备完全依赖于闸门管理者的个人认知意识，无法客观衡量农田区域地块的真实需水量，且稳定性较差，常常因为设备无信号时造成过灌或欠灌，因此导致系统整体稳定性及功能性达不到预期要求，为解决上述存在的问题，提出一种基于墒情的数字化小型闸门测控终端。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于墒情的数字化小型闸门测控终端，实现对地块的精确灌溉，实现了无人值守，避免了现场人工参与，大大减少了人力、物力成本，解决了现有技术中的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种基于墒情的数字化小型闸门测控终端，包括微控制器单元MCU、存储器、通信模块、电能采集单元、IO输入输出单元、LED显示单元、按键模块、RS485总线接口模块、Flash播放模块、电机驱动模块、RS232传输模块和LORA模块，所述存储器、通信模块、电能采集单元、IO输入输出单元、LED显示单元、按键模块、RS485总线接口模块、Flash播放模块、电机驱动模块、RS232传输模块均与微控制器单元MCU互联，LORA模块与RS232传输模块互联。优选地，所述LORA模块外接墒情水分传感器，LORA模块与形成RS232传输模块互联，通过RS232传输模块将采集到的信息传输给微控制器单元MCU形成采集环路。优选地，所述通信模块采用GPRS数据传输、LAN数据传输方式中的一种或多种。优选地，所述微控制器单元MCU与电能采集单元通信，实时获取电机的工作参数。优选地，所述存储器采用两个存储芯片，两个存储芯片分别为一片E2PROM和一片Flash，E2PROM和Flash均与微控制器单元MCU互联，E2PROM用来存储参数以及缓存的报文，Flash用来存储历史数据。优选地，所述微控制器单元MCU的信号端接有电参数采集及接收滤波电路，微控制器单元MCU采用定时触发的方式，利用电参数采集及接收滤波电路实时采集电机的三相电流、电压、无功功率、有功功率、功率因素以及谐波分量等信息，采用SPI接口传输至微控制器单元MCU。优选地，所述微控制器单元MCU外接有复位电路和外置晶振电路。与现有技术相比，本技术的有益效果如下：本基于墒情的数字化小型闸门测控终端，通过智能算法实时获取农田区域地块真实含水量值，与闸门电机的动态启停形成闭环，从而实现对地块的精确灌溉，避免了以往灌溉不准确，灌溉不及时的情况发生；微控制器单元MCU采用智能工作模式克服了电机、闸门疲劳运行，带病工作，系统长期运行损耗严重的问题；测控终端实现24小时无人值守工作方式，避免了现场人工参与，大大减少了人力、物力成本问题。附图说明图1为本技术的原理框图；图2为本技术的微控制器单元MCU及其外围电路图；图3为本技术的电能采集单元工作电路图；图4为本技术的电参数采集及接收滤波电路图；图5为本技术的存储器工作电路图。图中：1、微控制器单元MCU；2、存储器；3、通信模块；4、电能采集单元；5、IO输入输出单元；6、LED显示单元；7、按键模块；8、RS485总线接口模块；9、Flash播放模块；10、电机驱动模块；11、RS232传输模块；12、LORA模块。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-5，一种基于墒情的数字化小型闸门测控终端，包括微控制器单元MCU1、存储器2、通信模块3、电能采集单元4、IO输入输出单元5、LED显示单元6、按键模块7、RS485总线接口模块8、Flash播放模块9、电机驱动模块10、RS232传输模块11和LORA模块12，存储器2、通信模块3、电能采集单元4、IO输入输出单元5、LED显示单元6、按键模块7、RS485总线接口模块8、Flash播放模块9、电机驱动模块10、RS232传输模块11均与微控制器单元MCU1互联，LORA模块12与RS232传输模块11互联，微控制器单元MCU1外接有复位电路和外置晶振电路；微控制器单元MCU1依照真实含水量及内置的智能算法，借助电机驱动模块10输出，实现电机的有序运行，RS485总线接口模块8负责闸门位置信息，IO输入输出单元5负责采集闸门上下限位，在规定时间内闸门为启闭至指定位置则实时告警；电能采集单元4负责收集电机工作中的各项参数数据，实时监控电机的运行状态，按键模块7及LED显示单元6负责人机交互对戒，便于给用户展示和设置测控终端内所需的各项参数和指标。作为本技术的进一步方案：LORA模块12外接墒情水分传感器，LORA模块12与形成RS232传输模块11互联，通过RS232传输模块11将采集到的信息传输给微控制器单元MCU1形成采集环路，实时采集土壤含水量，对数据综合判断后得到真实含水量值。作为本技术的进一步方案：通信模块3采用GPRS数据传输、LAN数据传输方式中的一种或多种，作为测控终端与云端的通信桥梁，实现对实时含水量值、历史数据、参数配置、告警灯信息的及时上下载。作为本技术的进一步方案：微控制器单元MCU1与电能采集单元4通信，实时获取电机的工作参数，用以对电机工作做有效的保护。作为本技术的进一步方案：存储器2采用两个存储芯片，两个存储芯片分别为一片E2PROM和一片Flash，E2PROM和Flash均与微控制器单元MCU1互联，E2PROM用来存储参数以及缓存的报文，Flash用来存储历史数据，存储器2负责将检测到的异常以及需要保护的重要日志信息及时保存。作为本技术的进一步方案：微控制器单元MCU1的信号端接有电参数采集及接收滤波电路，微控制器单元MCU1采用定时触发的方式，利用电参数采集及接收滤波电路实时采集电机的三相电流、电压、无功功率、有功功率、功率因素以及谐波分量等信息，采用SPI接口传输至微控制器单元MCU1，微控制器单元MCU1依照上述采集到的各项数据做综合分析运算，可智能判断出电机的运行状态，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于墒情的数字化小型闸门测控终端，包括微控制器单元MCU(1)、存储器(2)、通信模块(3)、电能采集单元(4)、IO输入输出单元(5)、LED显示单元(6)、按键模块(7)、RS485总线接口模块(8)、Flash播放模块(9)、电机驱动模块(10)、RS232传输模块(11)和LORA模块(12)，其特征在于：所述存储器(2)、通信模块(3)、电能采集单元(4)、IO输入输出单元(5)、LED显示单元(6)、按键模块(7)、RS485总线接口模块(8)、Flash播放模块(9)、电机驱动模块(10)、RS232传输模块(11)均与微控制器单元MCU(1)互联，LORA模块(12)与RS232传输模块(11)互联。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于墒情的数字化小型闸门测控终端，包括微控制器单元MCU(1)、存储器(2)、通信模块(3)、电能采集单元(4)、IO输入输出单元(5)、LED显示单元(6)、按键模块(7)、RS485总线接口模块(8)、Flash播放模块(9)、电机驱动模块(10)、RS232传输模块(11)和LORA模块(12)，其特征在于：所述存储器(2)、通信模块(3)、电能采集单元(4)、IO输入输出单元(5)、LED显示单元(6)、按键模块(7)、RS485总线接口模块(8)、Flash播放模块(9)、电机驱动模块(10)、RS232传输模块(11)均与微控制器单元MCU(1)互联，LORA模块(12)与RS232传输模块(11)互联。


2.根据权利要求1所述的一种基于墒情的数字化小型闸门测控终端，其特征在于，所述LORA模块(12)外接墒情水分传感器，LORA模块(12)与形成RS232传输模块(11)互联，通过RS232传输模块(11)将采集到的信息传输给微控制器单元MCU(1)形成采集环路。


3.根据权利要求1所述的一种基于墒情的数字化小型闸门测控终端，其特征在于，所述通信模块(3)采用GPR...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉婷，任宇程，刘剑云，
申请(专利权)人：江河瑞通北京技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11