草坪灌溉裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及草坪灌溉裝置，具體的涉及一種基于無線傳感器網(wǎng)絡的太陽能草坪灌溉裝置。
【背景技術】
[0002]隨著人們生活水平的提高，人均公共綠地面積不斷增加，如何對草坪等公共綠地進行有效的灌溉管理成為一個不可忽視的問題。目前普遍采用的是人工灌溉的方法，利用噴灌車或者是噴水管進行澆灌，需要耗費大量的人力物力。另一種方法是利用智能灌溉技術，采用有線傳輸方式，人工遠程控制灌溉系統(tǒng)，不足之處在于該措施由于前期需要在草坪地下鋪設大量的電纜線路，后期如果調整噴灌區(qū)域或者是傳輸電纜線路損壞，就需要對電纜線路進行重新鋪設，系統(tǒng)部署靈活性不高。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術存在的上述缺陷，提出了一種草坪灌溉裝置，利用多種傳感器技術通過無線傳感器網(wǎng)絡完成草坪的自動灌溉。
[0004]本實用新型是采用以下的技術方案實現(xiàn)的:一種草坪灌溉裝置，包括用戶控制中心、無線傳感器網(wǎng)絡和地下水管主管道，無線傳感器網(wǎng)絡包括匯聚節(jié)點、中繼節(jié)點和終端控制節(jié)點，匯聚節(jié)點設有一個，中繼節(jié)點設有至少一個，終端控制節(jié)點設有多個，終端控制節(jié)點與中繼節(jié)點之間進行數(shù)據(jù)通信，中繼節(jié)點與匯聚節(jié)點之間進行數(shù)據(jù)通信，匯聚節(jié)點通過有線通信方式或無線通信方式將數(shù)據(jù)傳給用戶控制中心，用戶控制中心將反饋的確認信息通過無線傳感器網(wǎng)絡回送到相應的終端控制節(jié)點，終端控制節(jié)點包括能量采集模塊、噴灌控制模塊和傳感通信模塊，傳感通信模塊分別與能量采集模塊和噴灌控制模塊相連，地下水管主管道與噴灌控制模塊連接。
[0005]作為優(yōu)選地，所述的噴灌控制模塊包括水噴頭裝置、可控電磁閥和地上供水管，地下水管主管道、地上供水管、可控電磁閥和水噴頭裝置依次連接，能量采集模塊與可控電磁閥連接，其中可控電磁閥通過有線方式與傳感通信模塊連接。
[0006]作為優(yōu)選地，所述的能量采集模塊包括太陽能電池板、可調節(jié)支架和蓄電池，太陽能電池板安裝在可調節(jié)支架上，蓄電池為可調節(jié)支架供電，太陽能電池板將電能儲存到蓄電池中，蓄電池與可控電磁閥連接，其中可調節(jié)支架利用光敏傳感器按照太陽光線入射角度的變化調整太陽能電池板的位置。
[0007]作為優(yōu)選地，所述的傳感通信模塊包括中央處理單元、感知單元和無線通信單元，可完成土壤濕度、空氣濕度、氣溫、光照強度信息的采集與處理，以及實現(xiàn)對能量采集模塊、噴灌控制模塊與傳感通信模塊的管理;無線通信單元的數(shù)據(jù)通信方式采用無線傳感器網(wǎng)絡通信協(xié)議。
[0008]作為優(yōu)選地，所述的感知單元包括土壤濕度探測器、空氣濕度傳感器、溫度傳感器和光敏傳感器。
[0009]作為優(yōu)選地，匯聚節(jié)點、中繼節(jié)點和終端控制節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信方式采用無線傳感器網(wǎng)絡通信協(xié)議。
[0010]本實用新型的有益效果是:
[0011]本實用新型采用太陽能技術進行供電，利用無線傳感器網(wǎng)絡技術對草坪進行自動調控灌溉;與現(xiàn)有人工灌溉技術相比，節(jié)約了人力物力成本;與現(xiàn)有智能灌溉技術相比，利用無線的方式進行通信可以避免電纜線路的大規(guī)模鋪設，使得系統(tǒng)具有較高的部署靈活性，有效節(jié)約了系統(tǒng)的維護成本。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的連接框圖；
[0013]圖2是終端控制節(jié)點的連接框圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0015]如圖1和圖2所示，所述的草坪灌溉裝置，是部署在草坪上的一種基于無線傳感器網(wǎng)絡的太陽能草坪灌溉裝置，包括用戶控制中心、無線傳感器網(wǎng)絡和地下水管主管道，無線傳感器網(wǎng)絡包括匯聚節(jié)點、中繼節(jié)點和終端控制節(jié)點，終端控制節(jié)點與中繼節(jié)點之間進行數(shù)據(jù)通信，中繼節(jié)點與匯聚節(jié)點之間進行數(shù)據(jù)通信，不同節(jié)點之間的連接關系由無線傳感器網(wǎng)絡通信協(xié)議確定，匯聚節(jié)點通過有線通信方式或無線通信方式將數(shù)據(jù)傳給用戶控制中心，終端控制節(jié)點包括能量采集模塊、噴灌控制模塊和傳感通信模塊，傳感通信模塊分別與能量采集模塊和噴灌控制模塊相連，地下水管主管道與噴灌控制模塊連接。
[0016]所述的噴灌控制模塊包括水噴頭裝置、可控電磁閥和地上供水管，地下水管主管道、地上供水管、可控電磁閥和水噴頭裝置依次連接，能量采集模塊與可控電磁閥連接。所述的能量采集模塊包括太陽能電池板、可調節(jié)支架和蓄電池，太陽能電池板安裝在可調節(jié)支架上，蓄電池為可調節(jié)支架供電，太陽能電池板將電能儲存到蓄電池中，蓄電池與可控電磁閥連接。所述的傳感通信模塊包括中央處理單元、感知單元和無線通信單元。所述的感知單元包括土壤濕度探測器、空氣濕度傳感器、溫度傳感器和光敏傳感器。匯聚節(jié)點、中繼節(jié)點和終端控制節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信方式采用無線傳感器網(wǎng)絡通信協(xié)議。
[0017]本實用新型的工作方式如下:
[0018]終端控制節(jié)點中可調節(jié)支架利用光敏傳感器按照太陽光線入射角度的變化調整太陽能電池板的位置來保持太陽光線最佳入射角度，太陽能電池板將采集到的太陽能存儲在蓄電池里面為終端控制節(jié)點正常工作提供能量，部署區(qū)域內匯聚節(jié)點與中繼節(jié)點也可以由相應的能量采集模塊利用太陽能進行供電。
[0019]終端控制節(jié)點中感知單元將監(jiān)測區(qū)域內土壤濕度、空氣濕度、空氣溫度與光照強度信息按照草坪灌溉裝置預設時間間隔定時傳送給中央處理單元進行數(shù)據(jù)處理，中央處理單元將處理后的監(jiān)測信息通過無線通信單元經(jīng)過無線傳感器網(wǎng)絡中的通信鏈路A(指的是圖1中終端控制節(jié)點與中繼節(jié)點之間，中繼節(jié)點與匯聚節(jié)點之間的通信鏈路)傳輸?shù)絽R聚節(jié)點，實際應用時可根據(jù)工作環(huán)境配置一定數(shù)量的中繼節(jié)點，以保證監(jiān)測信息可靠地從終端控制節(jié)點傳輸?shù)絽R聚節(jié)點，匯聚節(jié)點再將監(jiān)測信息利用通信鏈路B(指的是圖1中匯聚節(jié)點與用戶控制中心之間的通信鏈路)傳輸給用戶控制中心。當中央處理單元發(fā)現(xiàn)監(jiān)測值滿足進行灌溉條件時，傳感通信模塊會通知噴灌控制模塊開啟可控電磁閥進行噴灌，當感知單元檢測到土壤濕度滿足不繼續(xù)進行灌溉條件時，傳感通信模塊會通知噴灌控制模塊關閉可控電磁閥停止噴灌，灌溉結束后終端控制節(jié)點將灌溉區(qū)域時間信息經(jīng)過無線傳感器網(wǎng)絡中的通信鏈路A傳輸?shù)絽R聚節(jié)點，再由匯聚節(jié)點傳輸?shù)接脩艨刂浦行?，用戶控制中心將對信息進行處理和存儲，并反饋一個消息給數(shù)據(jù)來源的終端控制節(jié)點。此外，實際應用時根據(jù)用戶需求用戶控制中心也可對終端控制節(jié)點發(fā)送進行灌溉指令對部署區(qū)域進行噴灌操作。
[0020]重復以上過程，可以完成無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋范圍內草坪的自動灌溉需求。
[0021]當然，上述內容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用于限定對實用新型的實施例范圍。本實用新型也并不僅限于上述舉例，本技術領域的普通技術人員在本實用新型的實質范圍內所做出的均等變化與改進等，均應歸屬于本實用新型專利涵蓋范圍。
【主權項】
1.一種草坪灌溉裝置，其特征在于:包括用戶控制中心、無線傳感器網(wǎng)絡和地下水管主管道，無線傳感器網(wǎng)絡包括匯聚節(jié)點、中繼節(jié)點和終端控制節(jié)點，終端控制節(jié)點與中繼節(jié)點之間進行數(shù)據(jù)通信，中繼節(jié)點與匯聚節(jié)點之間進行數(shù)據(jù)通信，匯聚節(jié)點通過有線通信方式或無線通信方式將數(shù)據(jù)傳給用戶控制中心，終端控制節(jié)點包括能量采集模塊、噴灌控制模塊和傳感通信模塊，傳感通信模塊分別與能量采集模塊和噴灌控制模塊相連，地下水管主管道與噴灌控制模塊連接。2.根據(jù)權利要求1所述的草坪灌溉裝置，其特征在于:所述的噴灌控制模塊包括水噴頭裝置、可控電磁閥和地上供水管，地下水管主管道、地上供水管、可控電磁閥和水噴頭裝置依次連接，能量采集模塊與可控電磁閥連接。3.根據(jù)權利要求1或2所述的草坪灌溉裝置，其特征在于:所述的能量采集模塊包括太陽能電池板、可調節(jié)支架和蓄電池，太陽能電池板安裝在可調節(jié)支架上，蓄電池為可調節(jié)支架供電，太陽能電池板將電能儲存到蓄電池中，蓄電池與可控電磁閥連接。4.根據(jù)權利要求1所述的草坪灌溉裝置，其特征在于:所述的傳感通信模塊包括中央處理單元、感知單元和無線通信單元。5.根據(jù)權利要求4所述的草坪灌溉裝置，其特征在于:所述的感知單元包括土壤濕度探測器、空氣濕度傳感器、溫度傳感器和光敏傳感器。6.根據(jù)權利要求1所述的草坪灌溉裝置，其特征在于:匯聚節(jié)點、中繼節(jié)點和終端控制節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信方式采用無線傳感器網(wǎng)絡通信協(xié)議。
【專利摘要】本實用新型涉及草坪灌溉裝置，具體的涉及一種基于無線傳感器網(wǎng)絡的太陽能草坪灌溉裝置。本實用新型解決了目前草坪灌溉耗費人力物力，草坪灌溉系統(tǒng)部署靈活性不高等問題。本實用新型包括用戶控制中心、無線傳感器網(wǎng)絡和地下水管主管道，無線傳感器網(wǎng)絡包括匯聚節(jié)點、中繼節(jié)點和終端控制節(jié)點，終端控制節(jié)點與中繼節(jié)點之間進行數(shù)據(jù)通信，中繼節(jié)點與匯聚節(jié)點之間進行數(shù)據(jù)通信，匯聚節(jié)點通過有線通信方式或無線通信方式將數(shù)據(jù)傳給用戶控制中心，終端控制節(jié)點包括能量采集模塊、噴灌控制模塊和傳感通信模塊，傳感通信模塊分別與能量采集模塊和噴灌控制模塊相連，地下水管主管道與噴灌控制模塊連接。本實用新型用于草坪灌溉。
【IPC分類】A01G25/16, A01G25/02
【公開號】CN205266512
【申請?zhí)枴緾N201521131868
【發(fā)明人】呂濤, 李婭, 秦朋, 張興芹, 許崇芳, 秦磊
【申請人】山東外國語職業(yè)學院
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月30日