蜜柚园智能灌溉装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出蜜柚园智能灌溉装置，包括视频监控链路，还包括环境数据监控链路、灌溉水路的智能调节端；视频监控链路的始端包括设于蜜柚果园的视频监控设备；环境数据监控链路的始端处设有带有土壤湿度传感器的核心监控器，还设有与核心监控器相连的若干温度传感器探头；所述智能调节端用于控制灌溉水路的灌溉工况和排水工况，包括水阀开关模块、水阀流速调节模块和数据传输模块；核心监控器和智能调节端的数据传输模块均通过wifi网络与蜜柚园内的监控数据转发装置相连；视频监控设备、监控数据转发装置均经4G通讯链路与远程服务端相连；本实用新型专利技术能利用WLAN技术结合土壤湿度传感器检测土壤湿度方式来实现蜜柚园智能自动灌溉和实时监测。动灌溉和实时监测。动灌溉和实时监测。

【技术实现步骤摘要】
蜜柚园智能灌溉装置


[0001]本技术涉及设备故障监测
，尤其是蜜柚园智能灌溉装置。

技术介绍

[0002]随着果园种植技术的不断发展，以工厂化的方式建成的蜜柚园也逐年增加，在集中种植中，经常需要对果园中的气温、土壤的湿度、酸碱度进行监测，以达到及时灌水和排水，提升果实品质。为此，能够实现全园的水肥一体化、信息化管理的灌溉装置是现代数字蜜柚园种植中必不可少的。在实际使用当中，因不能及时对果园内的气温和土壤湿度进行监测，导致不能及时灌水或及时排水的现象时有发生，特别是当灌溉设备的非正常停机或工作异常，以及干旱或降水过多的天气因素导致的灌水不均，常常会导致所种植的果树结出的果实品质不佳，甚至果树死亡等，从而造成巨大的经济损失。因此蜜柚园灌溉设备是否能智能自动灌溉已经成为了果园种植领域一个必须解决的技术问题。
[0003]国内的蜜柚园远程自动灌溉设备实现的灌溉方式为，方式1）系统现场组网监控多采用RS232、RS485、ZigBee 通讯手段，方式2）远程通信基本采用GPRS 通讯网络，将仪器的测量结果、系统运行状况等信息自动传送到中心站，实现对监测现场设备远程控制。RS232、RS485有线连接的方式虽然通讯稳定，但对于较大规模的果园往往会造成线路混乱，维护困难，而且有一定的安全问题。ZigBee 技术虽然具有低功耗、自组织等优点，但技术本身组网复杂、传输速率较慢。所以在一些数据传输率有一定要求的场合并不适合。GPRS、GSM 等通用分组通讯技术网络覆盖范围广，技术成熟，广泛应用于各行各业的远程通信但通讯速率也受到了很大的制约。
[0004]目前蜜柚园园内灌溉的方式主要有两种：方式3）通过人工巡查果园，根据天气和人工经验进行灌溉的传统方式，实时性差，而且极度耗费人力、财力和时间。方式4）通过水管和洒水器进行灌溉，这种方式的出水量较为固定，容易受天气等外在因素的干扰较严重，容易出现灌溉过少或过多的情况。
[0005]鉴于以上方式1到方式4的适用蜜柚园种植范围虽然广泛，但都各自存在缺陷。方式1的通信技术过于陈旧，通讯速率低，已经渐渐被时代淘汰掉。而方式2虽然属于信息时代产生的新技术手段，但组网监控的方式要么是线路复杂，而且铺设、维护费用高昂；要么是组网不便，通信范围太窄。方式3是传统方式，实时性差而且耗费人力。方式4的灌溉方式受外界因素干扰大，而且灌溉出水量、灌溉时间较为固定，一定程度限制了规模化蜜柚种植的进一步发展。

技术实现思路

[0006]本技术提出蜜柚园智能灌溉装置，能利用WLAN技术结合土壤湿度传感器检测土壤湿度方式来实现蜜柚园智能自动灌溉和实时监测。
[0007]本技术采用以下技术方案。
[0008]蜜柚园智能灌溉装置，包括视频监控链路，还包括环境数据监控链路、灌溉水路的
智能调节端；视频监控链路的始端包括设于蜜柚果园的视频监控设备；环境数据监控链路的始端处设有带有土壤湿度传感器的核心监控器，还设有与核心监控器相连的若干温度传感器探头；所述智能调节端用于控制灌溉水路的灌溉工况和排水工况，包括水阀开关模块、水阀流速调节模块和数据传输模块；核心监控器和智能调节端的数据传输模块均通过wifi网络与蜜柚园内的监控数据转发装置相连；视频监控设备、监控数据转发装置均经4G通讯链路与远程服务端相连。
[0009]所述核心监控器包括STC单片机最小系统、Wi
‑
Fi 收发模块ESP8266、串口通讯模块以及若干传感器，各温度传感器探头连接至核心监控器的传感器处；所述Wi
‑
Fi收发模块ESP8266和串口通讯模块均与STC单片机最小系统连接，所述土壤湿度传感器通过对应的调理电路与STC单片机控制器连接。
[0010]所述核心监控器还包括与STC单片机控制器连接的显示设备和输入设备。
[0011]所述土壤湿度传感器为土壤墒情监测温度水分变送器，包括精密AC电流互感器和与之相连的精密整流电路；所述精密AC电流互感器与插置于土壤中的两个探头相连以监测土壤湿度引发的电压值变化，该电压值的变化由精密整流电路转换成可用于评估蜜柚园中土壤的湿度的电压信号。
[0012]所述精密整流电路为对1mv左右的小信号进行检测的全波整流电路，用于把精密AC电流互感器的电压值变化转换为模拟信号并输出至核心监控器，核心监控器的单片机对该模拟信号取样、A/D转换后和软件滤波后，获得实时的土壤湿度数据，形成用于判断水阀的工作情况的依据。
[0013]所述核心监控器安装在蜜柚果园的电房内，用于自动记录和显示果园中气温以及土壤参数信息的土壤湿度、PH值。
[0014]灌溉水路的智能调节端经监控数据转发装置获取核心监控器监测的土壤参数信息，并对灌溉水路的工况进行控制。
[0015]所述智能调节端贮有土壤湿度阈值，当智能调节端控制灌溉水路时，如果土壤湿度过低，智能调节端自动打开水阀对果园进行灌溉，直到土壤湿度保持在正常范围内；如果土壤湿度过高，智能调节端调节水阀大小或关闭水阀，降低果园内土壤湿度，如果智能调节端降低果园内土壤湿度的操作执行后一段时间内，果园内土壤湿度仍然过高，则智能调节端自动打开排水阀，对果园进行排水并进行报警。
[0016]当智能调节端报警时，远程服务端将果园内当前的监控视频和土壤湿度数据传输到工作人员的移动终端上，用于工作人员对灌溉水路的当前工况和果园的实际现场情况进行评估。
[0017]本技术提出了一种通过Wi
‑
Fi和4G进行通信的蜜柚园智能灌溉装置。相比于传统的人工灌溉或洒水器灌溉的方式而言，该装置可以大大降低劳动力损耗，实现蜜柚园的智能灌溉，实现24小时不间断的对蜜柚园内的土壤湿度、气温等数据的监测，真正实现了果园自动化。相比目前采用GPRS或GSM进行通信的灌溉装置，该装置的通信速度提升了数十倍，可以更快地完成气温、土壤湿度等数据的报警反馈，同时支持传输全高清的果园视频和图像。相比目前采用有线组网或ZigBee组网的方式，该系统采用Wi
‑
Fi进行组网监控，网络范围更广、获取数据更稳定，而且维护简单、通信速率较快。
[0018]本技术基于Wi
‑
Fi和4G的通信网络，有效解决了蜜柚园种植过程中洒水器无
法智能灌溉、果园智能排水等问题。同时可以完成以下的功能：监测果园内的气温，土壤湿度、PH值等数据，控制洒水器阀门根据果园反馈数据智能调节洒水大小和开关以及用户远程的APP手动控制，监测果园内土壤PH值并可以实现智能调节，现场采集图像和视频能够高速传输到用户的手机终端上，而且整个系统具有精度高、无辅助电源、无零点漂移电流、性能稳定、安装方便等优点，大大提高了蜜柚园监管的工作效率、效益。
附图说明
[0019]下面结合附图和具体实施方式对本技术进一步详细的说明：
[0020]附图1是本技术的架构示意图；
[0021]附图2是本技术的工作原理示意图。
具体实施方式<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.蜜柚园智能灌溉装置，其特征在于：包括视频监控链路，还包括环境数据监控链路、灌溉水路的智能调节端；视频监控链路的始端包括设于蜜柚果园的视频监控设备；环境数据监控链路的始端处设有带有土壤湿度传感器的核心监控器，还设有与核心监控器相连的若干温度传感器探头；所述智能调节端用于控制灌溉水路的灌溉工况和排水工况，包括水阀开关模块、水阀流速调节模块和数据传输模块；核心监控器和智能调节端的数据传输模块均通过wifi网络与蜜柚园内的监控数据转发装置相连；视频监控设备、监控数据转发装置均经4G通讯链路与远程服务端相连。2. 根据权利要求1所述的蜜柚园智能灌溉装置，其特征在于：所述核心监控器包括STC单片机最小系统、Wi
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Fi 收发模块ESP8266、串口通讯模块以及若干传感器，各温度传感器探头连接至核心监控器的传感器处；所述Wi
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Fi收发模块ESP8266和串口通讯模块均与STC单片机最小系统连接，所述土壤湿度传感器通过对应的调理电路与STC单片机控制器连接。3.根据权利要求2所述的蜜柚园智能灌溉装置，其特征在于：所述核心监控器还包括与STC单片机控制器连接的显示设备和输入设备。4.根据权利要求1所述的蜜柚园智能灌溉装置，其特征在于：所述土壤湿度传感器为土壤墒情监测温度水分变送器，包括精密AC电流互感器和与之相连的精密整流电路；所述精密AC电流互感器与插置于土壤中的两个探头相连以监测土壤湿度引发的电压值变化，该电压值的变化由精密整流电路转...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宗佑，郭一晶，吴洲，邱义，
申请(专利权)人：平和县嗨果匠果业有限公司，
类型：新型
国别省市：