專利名稱：遠(yuǎn)程智能灌溉及施肥系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)智能化系統(tǒng)，尤其涉及一種可廣泛應(yīng)用于農(nóng)田的遠(yuǎn)程智能灌溉及施肥系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
灌溉和施肥控制技術(shù)是農(nóng)作物種植中的關(guān)鍵技術(shù)，目前在我國主要采用人工控制。由于農(nóng)田受氣候、溫度、土壤濕度、光照強(qiáng)度等多種條件的影響，工作人員完全憑感覺和經(jīng)驗(yàn)，勢必導(dǎo)致灌溉的科學(xué)性、時(shí)效性差，水肥浪費(fèi)，作物產(chǎn)量低、品質(zhì)差。人工配制營養(yǎng)液，勞動強(qiáng)度高、工作效率低，不適宜規(guī)?；a(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種遠(yuǎn)程智能灌溉及施肥系統(tǒng)，它能對農(nóng)田的水位、溫度、土壤濕度、光照強(qiáng)度、氣候條件等基本信息進(jìn)行自動采集，系統(tǒng)根據(jù)情況作出灌溉和施肥的相關(guān)決策，控制下位機(jī)工作以實(shí)現(xiàn)智能施肥灌溉的目的。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種遠(yuǎn)程智能灌溉及施肥系統(tǒng)，包括采集模塊、中央控制模塊和執(zhí)行模塊，特征是所述采集模塊，通過傳感器采集農(nóng)田現(xiàn)場的基本數(shù)據(jù)；所述中央控制模塊，通過通信線路接收采集模塊的采集數(shù)據(jù)，經(jīng)由中央控制計(jì)算機(jī)處理出執(zhí)行命令數(shù)據(jù)，將執(zhí)行命令數(shù)據(jù)通過通信線路發(fā)送到執(zhí)行模塊；所述執(zhí)行模塊包括一個(gè)可編程控制器，可編程控制器與中央控制模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并控制執(zhí)行設(shè)備的動作。
本發(fā)明中采集模塊的傳感器包括濕度傳感器、溫度傳感器、水位傳感器、水壓傳感器、電流傳感器、電壓傳感器、光照傳感器，采集的農(nóng)田現(xiàn)場基本數(shù)據(jù)包括田間濕度、進(jìn)出水位、田間水位、功率、氣候、溫度、光照強(qiáng)度。
本發(fā)明中中央控制模塊可以通過循序RS232、RS485協(xié)議的有線通信線路或遵循GPRS協(xié)議的無線通信線路接收采集模塊采集到的農(nóng)田現(xiàn)場基本數(shù)據(jù)，經(jīng)由中央控制計(jì)算機(jī)中內(nèi)置的智能決策軟件計(jì)算出執(zhí)行命令數(shù)據(jù)，包括施肥配方和澆水量，將執(zhí)行命令數(shù)據(jù)通過循序RS232、RS485協(xié)議的有線通信線路或遵循GPRS協(xié)議的無線通信線路發(fā)送到執(zhí)行模塊。
本發(fā)明中執(zhí)行模塊的執(zhí)行設(shè)備包括電磁閥、過濾器、流量計(jì)、計(jì)量水泵、自動回旋混合倉，執(zhí)行設(shè)備的動作包括開啟和關(guān)閉，各執(zhí)行設(shè)備的作用如下電磁閥用于控制滴灌和噴灌出水口的開啟和關(guān)閉。斷電的情況下，電磁閥保持關(guān)閉狀態(tài)，出水口被關(guān)閉；系統(tǒng)發(fā)送電信號，通電后，在電磁力的作用下，閥門導(dǎo)通，出水口被打開，執(zhí)行灌溉任務(wù)。
過濾器安裝在總控電磁閥前面，開啟狀態(tài)下，防止管道堵塞，保障系統(tǒng)正常運(yùn)行。
流量計(jì)開啟狀態(tài)下用于記錄系統(tǒng)用水量和施肥量，并向可編程控制器返回相關(guān)數(shù)據(jù)。
計(jì)量水泵用于控制、記錄系統(tǒng)的整體流量，并向可編程控制器返回相關(guān)數(shù)據(jù)。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出需要灌溉信號時(shí)，如果該農(nóng)田內(nèi)作物生育期的養(yǎng)分需求沒有滿足，此時(shí)啟動計(jì)量泵組，將營養(yǎng)液泵入灌溉通道。計(jì)量泵組的開啟數(shù)目、流量和輸送的目標(biāo)農(nóng)田實(shí)行聯(lián)動由程序分時(shí)控制。
自動回旋混合倉開啟狀態(tài)下用于將營養(yǎng)液容器中的營養(yǎng)液與水充分溶解。
本發(fā)明具有顯著的特點(diǎn)和有益效果，它能根據(jù)農(nóng)田的水位、溫度、土壤濕度、光照強(qiáng)度、氣候條件等基本信息判斷出作物所需的施肥配方和澆水量，自動控制下位機(jī)工作以實(shí)現(xiàn)智能施肥灌溉的目的，灌溉及施肥的科學(xué)性、時(shí)效性強(qiáng)，提高了工作效率，較好的滿足了農(nóng)作物規(guī)?；a(chǎn)的需要。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式
為了更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，以下通過附圖和具體實(shí)施例作進(jìn)一步說明。
如圖1所示，本發(fā)明遠(yuǎn)程智能灌溉及施肥系統(tǒng)通過采集模塊、中央控制模塊和執(zhí)行模塊交互工作實(shí)現(xiàn)對農(nóng)田作物的智能灌溉及施肥。
本發(fā)明的采集模塊，通過傳感器采集農(nóng)田現(xiàn)場的基本數(shù)據(jù)通過濕度傳感器采集田間濕度，通過溫度傳感器采集田間溫度，通過水位傳感器采集進(jìn)出水位和田間水位，通過光照傳感器采集光照強(qiáng)度。
本發(fā)明的中央控制模塊，通過循序RS232、RS485協(xié)議的有線通信線路或遵循GPRS協(xié)議的無線通信線路接收采集模塊的采集數(shù)據(jù)，中央控制計(jì)算機(jī)根據(jù)這些采集數(shù)據(jù)和內(nèi)置的智能決策軟件中的計(jì)算規(guī)則產(chǎn)生施肥配方和澆水量，然后，通過循序RS232、RS485協(xié)議的有線通信線路或遵循GPRS協(xié)議的無線通信線路發(fā)送到執(zhí)行模塊。
本發(fā)明的執(zhí)行模塊，通過可編程控制器與中央控制模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并控制電磁閥、過濾器、流量計(jì)、計(jì)量水泵、自動回旋混合倉的開啟和關(guān)閉。
當(dāng)中央控制模塊通過讀取濕度傳感器輸出數(shù)據(jù)判斷出農(nóng)田水分不足時(shí)，通過向電磁閥發(fā)送電信號控制灌溉出水口的開啟，實(shí)現(xiàn)灌溉的目的。以工作電壓為AC24V的電磁閥為例來說明它的控制方式中央控制計(jì)算機(jī)輸出一個(gè)電平信號給繼電器，繼電器接通閥門的供電電壓AC24V，打開出水口，開始灌溉，流量計(jì)記錄用水量，并經(jīng)由可編程控制器將用水量數(shù)據(jù)匯報(bào)中央控制模塊。當(dāng)中央控制模塊判斷用水量符合本次灌溉需要時(shí)，輸出一個(gè)相反的電平信號給繼電器，繼電器接收到電平變化后，斷開閥門的供電電壓，出水口關(guān)閉。
當(dāng)需要灌溉的同時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)傳感器采集的數(shù)據(jù)和作物生育期的養(yǎng)分需求判斷出需要施肥時(shí)，啟動計(jì)量泵組，將營養(yǎng)液泵入灌溉通道，啟動自動回旋混合倉，將營養(yǎng)液與水充分溶解，通過向電磁閥發(fā)送電信號控制出水口的開啟，實(shí)現(xiàn)施水肥的目的。
本發(fā)明的執(zhí)行模塊還包括一個(gè)安裝在總控電磁閥前面的過濾器，過濾器在開啟狀態(tài)下，能夠防止管道堵塞，保障系統(tǒng)正常運(yùn)行。
本發(fā)明通過傳感器采集農(nóng)田基本信息判斷出作物所需的施肥配方和澆水量，自動控制下位機(jī)工作以實(shí)現(xiàn)智能施肥灌溉的目的，灌溉及施肥的科學(xué)性、時(shí)效性強(qiáng)，提高了工作效率，較好的滿足了農(nóng)作物規(guī)?；a(chǎn)的需要。
權(quán)利要求
1.一種遠(yuǎn)程智能灌溉及施肥系統(tǒng)，包括采集模塊、中央控制模塊和執(zhí)行模塊，其特征在于所述采集模塊，通過傳感器采集農(nóng)田現(xiàn)場的基本數(shù)據(jù)；所述中央控制模塊，通過通信線路接收采集模塊的采集數(shù)據(jù)，經(jīng)由中央控制計(jì)算機(jī)處理出執(zhí)行命令數(shù)據(jù)，將執(zhí)行命令數(shù)據(jù)通過通信線路發(fā)送到執(zhí)行模塊；所述執(zhí)行模塊包括一個(gè)可編程控制器，可編程控制器與中央控制模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并控制執(zhí)行設(shè)備的動作。
2.如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程智能灌溉及施肥系統(tǒng)，其特征在于所述采集模塊的傳感器包括濕度傳感器、溫度傳感器、水位傳感器、水壓傳感器、電流傳感器、電壓傳感器、光照傳感器，所述采集的農(nóng)田現(xiàn)場基本數(shù)據(jù)包括田間濕度、進(jìn)出水位、田間水位、功率、氣候、溫度、光照強(qiáng)度。
3.如權(quán)利要求2所述的遠(yuǎn)程智能灌溉及施肥系統(tǒng)，其特征在于所述中央控制計(jì)算機(jī)處理出的執(zhí)行命令數(shù)據(jù)包括施肥配方和澆水量。
4.如權(quán)利要求3所述的遠(yuǎn)程智能灌溉及施肥系統(tǒng)，其特征在于所述執(zhí)行模塊的執(zhí)行設(shè)備包括電磁閥、過濾器、流量計(jì)、計(jì)量水泵、自動回旋混合倉，所述執(zhí)行設(shè)備的動作包括開啟和關(guān)閉。
5.如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程智能灌溉及施肥系統(tǒng)，其特征在于所述通信線路遵循的通信協(xié)議為RS232、RS485或GPRS。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種遠(yuǎn)程智能灌溉及施肥系統(tǒng)，包括采集模塊、中央控制模塊和執(zhí)行模塊。采集模塊通過傳感器采集農(nóng)田現(xiàn)場的濕度、進(jìn)出水位、功率、氣候、溫度、光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)；中央控制模塊，通過接收采集模塊的采集數(shù)據(jù)，經(jīng)由中央控制計(jì)算機(jī)計(jì)算出施肥配方和澆水量，將施肥配方和澆水量發(fā)送到執(zhí)行模塊；執(zhí)行模塊包括一個(gè)可編程控制器，可編程控制器與中央控制模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并控制電磁閥、過濾器、流量計(jì)、計(jì)量水泵、自動回旋混合倉的開啟和關(guān)閉。本發(fā)明能根據(jù)農(nóng)田的基本信息判斷出作物所需的施肥配方和澆水量，自動控制下位機(jī)工作以實(shí)現(xiàn)智能施肥灌溉的目的，灌溉及施肥的科學(xué)性、時(shí)效性強(qiáng)，工作效率高，滿足了農(nóng)作物規(guī)?；a(chǎn)的需要。
文檔編號A01G25/00GK101040581SQ200610025010
公開日2007年9月26日 申請日期2006年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月23日
發(fā)明者余文君 申請人:上海域之領(lǐng)信息科技有限公司