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一种无线自动滴灌系统.pdf

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一种 无线 自动 滴灌 系统
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摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201410600171.8

申请日:

20141031

公开号:

CN105613216A

公开日:

20160601

当前法律状态:

有效性:

失效

法律详情:
IPC分类号: A01G25/16 主分类号: A01G25/16
申请人: 陕西高华知本化工科技有限公司
发明人: 刘秋丽
地址: 710065 陕西省西安市高新区沣惠南路36号橡树街区B座10406室
优先权: CN201410600171A
专利代理机构: 西安亿诺专利代理有限公司 代理人: 康凯
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201410600171.8

授权太阳城集团号:

法律状态太阳城集团日:

法律状态类型:

摘要

一种无线自动滴灌系统,属于无线监控领域。包括上位机、网关、无线模块、太阳能电池供电系统、田间控制器、传感器、变频器和电磁阀组成;无线模块包括无线接收模块和无线发射模块;其中上位机与网关相连接;网关与无线接收模块相连接;太阳能供电系统与田间控制器相连接;无线发射模块与田间控制器相连接;传感器与田间控制相连接;变频器和电磁阀均与田间控制器相连接。提高了自动灌溉的实用性及对水的使用效率,减小了劳动量、导线和管路敷设费用,且无需人为操作,能够长期稳定地工作,方便大面积安装、维护和系统回收,操作简单,有很大的推广价值。

权利要求书

1.一种无线自动滴灌系统,包括上位机、网关、无线模块、太阳能电池供电系统、田间控制器、传感器、变频器和电磁阀组成;无线模块包括无线接收模块和无线发射模块;其中上位机与网关相连接;网关与无线接收模块相连接;太阳能供电系统与田间控制器相连接;无线发射模块与田间控制器相连接;传感器与田间控制相连接;变频器和电磁阀均与田间控制器相连接。2.如权利要求1所述的一种无线自动滴灌系统,其特征在于所述传感器包括液位传感器、压力传感器、流量传感器、温度传感器和湿度传感器。3.如权利要求1所述的一种无线自动滴灌系统,其特征在于所述上位机为PC主机。4.如权利要求1所述的一种无线自动滴灌系统,其特征在于所述网关采用S3C6410处理器。5.如权利要求1所述的一种无线自动滴灌系统,其特征在于所述无线模块采用CC2530芯片控制器。6.如权利要求5所述的一种无线自动滴灌系统,其特征在于所述无线模块控制器设置有2.4GHz的射频收发器。7.如权利要求1所述的一种无线自动滴灌系统,其特征在于所述田间控制器有STM32单片机和ZigBee收发节点模块组成。

说明书

技术领域

太阳城集团本发明属于无线监控领域,尤其涉及一种无线自动滴灌系统。

背景技术

随着全球人口的增多与环境问题的日益突出,,世界水资源的需求量越来越大,水资源紧缺已成为全世界人民共同关注的问题。滴灌技术是通过干管、支管和毛管上的滴头,在低压下向土壤经常缓慢滴水,可直接向土壤供应已过滤的水分、肥料或其他化学剂等的一种实用技术。大田自动滴灌技术具有大幅度提高水的利用率、减少土壤结构破坏、改善生态环境、提高经济效益的作用,是一种高效节水的新型灌溉技术,目前已经成为实施高效、精准灌溉的重要水资源管理技术措施。传统的滴灌装置,有很多工作需要人工的参与,智能化程度较低,从而造成生产成本的增加,且运行效率较低。

发明内容

本发明旨在解决上述问题,提供一种无线自动滴灌系统。

一种无线自动滴灌系统,包括上位机、网关、无线模块、太阳能电池供电系统、田间控制器、传感器、变频器和电磁阀组成;无线模块包括无线接收模块和无线发射模块;其中上位机与网关相连接;网关与无线接收模块相连接;太阳能供电系统与田间控制器相连接;无线发射模块与田间控制器相连接;传感器与田间控制相连接;变频器和电磁阀均与田间控制器相连接。

本发明所述的一种无线自动滴灌系统,其特征在于所述传感器包括液位传感器、压力传感器、流量传感器、温度传感器和湿度传感器。

太阳城集团本发明所述的一种无线自动滴灌系统,其特征在于所述上位机为PC主机。

太阳城集团本发明所述的一种无线自动滴灌系统,其特征在于所述网关采用S3C6410处理器。

本发明所述的一种无线自动滴灌系统,其特征在于所述无线模块采用CC2530芯片控制器。

太阳城集团本发明所述的一种无线自动滴灌系统,其特征在于所述无线模块控制器设置有2.4GHz的射频收发器。

本发明所述的一种无线自动滴灌系统,其特征在于所述田间控制器有STM32单片机和ZigBee收发节点模块组成。

本发明所述的一种无线自动滴灌系统,网络结构简单,田间布设灵活,提高了自动灌溉的实用性及对水的使用效率,减小了劳动量、导线和管路敷设费用,且无需人为操作,能够长期稳定地工作,方便大面积安装、维护和系统回收,操作简单,有很大的推广价值。

说明书附图

图1为本发明的示意框图。

具体实施方式

太阳城集团一种无线自动滴灌系统,包括上位机、网关、无线模块、太阳能电池供电系统、田间控制器、传感器、变频器和电磁阀组成;无线模块包括无线接收模块和无线发射模块;其中上位机与网关相连接;网关与无线接收模块相连接;太阳能供电系统与田间控制器相连接;无线发射模块与田间控制器相连接;传感器与田间控制相连接;变频器和电磁阀均与田间控制器相连接。

本发明所述的一种无线自动滴灌系统,所述传感器包括液位传感器、压力传感器、流量传感器、温度传感器和湿度传感器。所述上位机为PC主机。所述网关采用S3C6410处理器,具有4个UART接口,支持DMA和Interrupt模式,按ZigBee协议实现无线传输功能和自组网功能。当网关系统上电时,作为协调器的ZigBee主节点启动和建立无线网络,当网络建立后,负责接收终端控制节点返回的太阳城集团,发送相应的控制太阳城集团到各个田间控制器中。所述无线模块采用CC2530芯片控制器。所述无线模块控制器设置有2.4GHz的射频收发器。所述田间控制器有STM32单片机和ZigBee收发节点模块组成。用一台式计算机作为上位机,负责接收传感器上传的数据、存储、分析并做出相应的智能滴灌决策。S3C6410网关是整个网络的协调器,负责自动搜寻网络中的终端节点,组织无线网络,并从终端节点取得上位机需要的数据,实现终端节点与上位机之间的通信。网关与终端控制节点通过基于ZigBee的CC2530无线收发模块进行组网通信,由一个网络协调器用的主机模块和若干个从机终端模块组成。终端控制节点是基于STM32的田间控制器,田间控制器(1)放在主管道上,配有液位传感器、压力传感器及流量传感器,执行机构是调节水压大小的变频器。田间控制器(2)田间控制器(n)完全相同,放在每块田地里,配备SHT11土壤温湿度传感器,一个终端节点模块可以根据需要连接多个测温湿度的探头,执行机构是控制滴灌开闭的电磁阀。另外出于对农田的分散性和成本的考虑,由太阳能光伏供电系统对终端控制节点提供电源。上位机发送采集指令,经由S3C6410网关,利用CC2530无线收发模块将指令发送给基于STM32的田间控制器;各传感器节点将检测到数据上传到STM32田间控制器,然后由它通过CC2530无线收发模块同样经由网关将数据发送到上位机中;上位机对接收到的数据进行智能处理和决策,例如对湿度值进行排序、得到湿度值较小的几块田地,并据此对STM32田间控制器发送开启这几块田地电磁阀的命令,从而实现自动滴灌。在田块面积大,需要控制上百个电磁阀门的大规模灌溉区域,可将图1部分连接传感器的终端节点替换为路由节点,路由节点及终端节点均装备传感器。ZigBee无线传感网络将由一个网关协调器节点、适当数目的路由器节点和多个终端节点组成,路由器和终端通过内部程序进行设置,且在一定距离内均可与网关直接通信。系统采用休眠唤醒机制,实现了低功耗运行。

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