一種采用電動(dòng)蝶閥的無(wú)線灌溉自控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于農(nóng)業(yè)灌溉自動(dòng)控制領(lǐng)域，尤其是一種適用于滴灌或噴灌的采用電動(dòng)蝶閥的無(wú)線灌溉自控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]滴灌和噴灌節(jié)水增產(chǎn)的巨大作用，已經(jīng)被越來(lái)越多的種植者得到認(rèn)可。傳統(tǒng)的田間首部閥門都采用電磁閥，特別是滴灌系統(tǒng)中，進(jìn)口電磁閥的應(yīng)用最多。進(jìn)口電磁閥價(jià)格昂貴，其工作原理是依靠水壓實(shí)現(xiàn)閥門的開啟和關(guān)閉，水壓過(guò)低或是自流水，則電磁閥就無(wú)法正常工作，限制了其應(yīng)用范圍。
[0003]目前灌溉自控系統(tǒng)分為有線和無(wú)線兩種控制連接方式，有線自控系統(tǒng)由于要鋪設(shè)電纜，成本太高，且易遭雷擊損壞，后期維護(hù)困難。
[0004]現(xiàn)今的自控?zé)o線系統(tǒng)存在諸多缺陷:采用電信網(wǎng)絡(luò)作為通訊手段，雖然覆蓋廣，但由于偏遠(yuǎn)區(qū)域信號(hào)差，導(dǎo)致使用效果不可靠，無(wú)法保證通訊時(shí)時(shí)暢通；采用ZigBee網(wǎng)絡(luò)形式，由于ZigBee使用高頻2.4G信號(hào)，容易被作物遮擋，受環(huán)境限制，且當(dāng)通訊距離加大時(shí)，功耗也大，無(wú)法適應(yīng)大面積種植；控制終端使用電腦，難以適應(yīng)農(nóng)業(yè)的惡劣潮濕等環(huán)境，故障率高，成本高，對(duì)于低學(xué)歷農(nóng)業(yè)種植者操作難度大；田間首部缺少反饋手段反映灌溉均勻性，也缺乏切實(shí)的檢測(cè)手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有自控技術(shù)的不足，提供一種采用電動(dòng)蝶閥的無(wú)線灌溉自控系統(tǒng)，電動(dòng)蝶閥能夠取代電磁閥在田間首部的作用；改善無(wú)線技術(shù)，提高網(wǎng)絡(luò)信號(hào)穿透力，增大覆蓋面積；觸摸終端操作簡(jiǎn)單，適應(yīng)范圍廣；系統(tǒng)能有效反饋田間的實(shí)際運(yùn)行狀況，為灌溉均勻性提供相應(yīng)的指標(biāo)數(shù)據(jù)。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種采用電動(dòng)蝶閥的無(wú)線灌溉自控系統(tǒng)，其特征在于:由觸摸屏灌溉控制終端，無(wú)線低頻網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)，無(wú)線低頻網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，蝶閥遠(yuǎn)程控制單元、電動(dòng)蝶閥和壓力傳感器構(gòu)成，觸摸屏控制終端與無(wú)線低頻網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)相連，無(wú)線低頻網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊與蝶閥遠(yuǎn)程控制單元和傳感器相連，蝶閥遠(yuǎn)程控制單元控制電動(dòng)蝶閥開閉。
[0008]所述的電動(dòng)蝶閥為直流電動(dòng)蝶閥，帶有閥門開度檢測(cè)信號(hào)，通過(guò)正負(fù)電源供給，實(shí)現(xiàn)閥門的自動(dòng)打開和關(guān)閉。
[0009]所述的觸摸屏控制終端由顯示部分和控制部分組成，顯示部分采用觸摸屏，控制部分采用高性能、低功耗的CM0S8位微處理器。
[0010]所述的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為無(wú)線低頻網(wǎng)絡(luò)，采用433Mhz?490Mhz頻段信號(hào)，mesh自組網(wǎng)。
[0011]所述的無(wú)線低頻網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)由收發(fā)單元和集中器組成。
[0012]所述的蝶閥遠(yuǎn)程控制單元由微控制器、閥門控制單元、數(shù)據(jù)采集單元和能源管理單元組成，所述微處理器通過(guò)無(wú)線低頻網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊接受觸摸屏控制終端指令，驅(qū)動(dòng)控制閥門控制單元實(shí)現(xiàn)滴灌閥門的啟停；數(shù)據(jù)采集部分將采集到的傳感器數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線模塊反饋給觸摸屏控制終端；能源管理部分負(fù)責(zé)讓太陽(yáng)能板或鋰電池為閥門遠(yuǎn)程控制單元和通訊模塊供電，同時(shí)保持鋰電池的能源儲(chǔ)備。
[0013]所述的壓力傳感器實(shí)時(shí)采集電動(dòng)蝶閥出口的水壓，并通過(guò)與蝶閥遠(yuǎn)程控制單元連接的無(wú)線低頻網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊傳遞給觸摸屏灌溉控制終端。
[0014]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為:
[0015]1、本實(shí)用新型的采用電動(dòng)蝶閥的無(wú)線灌溉自控系統(tǒng)，采用電動(dòng)蝶閥能有效降低田間首部設(shè)備成本；在水壓低或自流水的場(chǎng)合，作用優(yōu)于進(jìn)口電磁閥；相對(duì)于電磁閥，電動(dòng)蝶閥帶有開度檢測(cè)信號(hào)，更方便反饋設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
[0016]2、本實(shí)用新型的采用電動(dòng)蝶閥的無(wú)線灌溉自控系統(tǒng)，采用無(wú)線低頻網(wǎng)絡(luò)，繞障礙物能力強(qiáng)，解決了地形復(fù)雜對(duì)無(wú)線信號(hào)傳輸?shù)挠绊?；帶有自組網(wǎng)功能的mesh網(wǎng)絡(luò)，信號(hào)覆蓋半徑大，傳輸距離遠(yuǎn)，網(wǎng)絡(luò)覆蓋半徑3千米，節(jié)點(diǎn)間傳輸距離達(dá)到1200米。
[0017]3、本實(shí)用新型的采用電動(dòng)蝶閥的無(wú)線灌溉自控系統(tǒng)，使用觸摸屏控制終端，圖形化標(biāo)識(shí)簡(jiǎn)單清楚，易于操作，成本低，適應(yīng)惡劣環(huán)境。
[0018]4、本實(shí)用新型的采用電動(dòng)蝶閥的無(wú)線灌溉自控系統(tǒng)，使用閥門開度信號(hào)和壓力傳感器，反饋閥門動(dòng)作狀態(tài)和出水流量，確保了大面積使用時(shí)，每個(gè)閥門有較好的反饋手段和準(zhǔn)確的流量數(shù)據(jù)，為灌溉均勻性提供了有效的檢測(cè)手段，確保閥門工作正常。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的滴灌自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0021]1-觸摸屏控制終端(CTS)、2_無(wú)線低頻網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)、3-無(wú)線低頻網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、4-閥門遠(yuǎn)程控制單元、5-電動(dòng)蝶閥、6-壓力傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0023]—種采用電動(dòng)蝶閥的無(wú)線灌溉自控系統(tǒng)，其由觸摸屏控制終端(CTS)l，無(wú)線低頻網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)2，無(wú)線低頻網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊3，閥門遠(yuǎn)程控制單元(VLRTU)4，電動(dòng)蝶閥5和壓力傳感器6構(gòu)成，觸摸屏控制終端與無(wú)線低頻網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)相連，無(wú)線低頻網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、電動(dòng)蝶閥和傳感器與閥門遠(yuǎn)程控制單元相連。
[0024]電動(dòng)蝶閥為直流電動(dòng)蝶閥，帶有閥門開度檢測(cè)信號(hào)，通過(guò)正負(fù)電源供給，實(shí)現(xiàn)閥門的自動(dòng)打開和關(guān)閉。
[0025]顯示部分采用串口觸摸屏，通過(guò)組態(tài)軟件能夠?qū)崿F(xiàn)功能畫面的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。控制部分采用高性能、低功耗的CM0S8位微處理器，做為灌溉控制的核心單元，實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)和通訊功能，以及觸摸屏畫面的操作響應(yīng)，完成滴灌灌溉控制。
[0026]無(wú)線低頻網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)由收發(fā)單元和集中器組成。集中器控制網(wǎng)絡(luò)的一切活動(dòng)。一個(gè)集中器最多可以控制256個(gè)節(jié)點(diǎn)，最大支持1