以控制256個(gè)節(jié)點(diǎn)，最大支持10級(jí)路由。負(fù)責(zé)自動(dòng)組建網(wǎng)絡(luò)，自動(dòng)維護(hù)和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)路由，無需用戶干預(yù)，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和刪除節(jié)點(diǎn)，維持網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的穩(wěn)定性。收發(fā)單元采用玻璃鋼天線，信號(hào)增益10DB，防雷。無線網(wǎng)絡(luò)為無線低頻網(wǎng)絡(luò)，采用433Mhz?490Mhz頻段信號(hào)，mesh自組網(wǎng)。
[0026]無線低頻網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊是網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，具有路由器與中繼功能，傳輸數(shù)據(jù)時(shí)動(dòng)態(tài)的選擇最佳路由。任意節(jié)點(diǎn)既可以作為子節(jié)點(diǎn)，又可以作為父節(jié)點(diǎn)，向集中器傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候，通過上一級(jí)父節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，然后它的父節(jié)點(diǎn)再通過其它節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)郊衅鳎總€(gè)節(jié)點(diǎn)有多個(gè)父節(jié)點(diǎn)，使網(wǎng)絡(luò)更加可靠，同時(shí)擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積。目前，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)模塊節(jié)點(diǎn)之間通訊距離達(dá)1200米，室外網(wǎng)絡(luò)覆蓋半徑3千米。
[0027]閥門遠(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，所述微處理器通過無線低頻網(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)通過無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。傳感器由壓力傳感器和微型流量傳感器組成，壓力傳感器實(shí)時(shí)采集閥門出口的壓力，微型流量傳感器用于測(cè)量閥門控制腔流量。
[0028]本實(shí)用新型的基于無線低頻網(wǎng)絡(luò)的香蕉農(nóng)場(chǎng)滴灌自控系統(tǒng)的工作工程為:
[0029](1).低頻信號(hào)檢測(cè):對(duì)香蕉園種植區(qū)域，檢測(cè)433Mhz?490Mhz頻段信號(hào)，選取合適的低頻工作頻段，觸摸屏控制終端通過無線低頻網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行自動(dòng)組網(wǎng)，獲取網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量、地址、級(jí)數(shù)以及路由等情況，一旦網(wǎng)絡(luò)通暢，證明無線信號(hào)穿越香蕉園成功，可以執(zhí)行滴灌控制任務(wù)。
[0030](2).開啟灌溉系統(tǒng):操作人員通過觸摸屏控制終端界面開啟手動(dòng)或者自動(dòng)灌溉模式；滴灌灌溉控制采用手動(dòng)和自動(dòng)兩種模式。操作人員通過CTS界面中的閥門和栗的圖形按鈕，可以手動(dòng)任意開啟和關(guān)閉各個(gè)灌溉設(shè)備，簡單明了。自動(dòng)模式是通過設(shè)定輪管組和輪管組工作制度，以及水肥的配比關(guān)系，通過啟動(dòng)鍵，系統(tǒng)按照預(yù)先設(shè)定程序，自動(dòng)完成灌溉任務(wù)。無論是手動(dòng)還是自動(dòng)，閥門動(dòng)作命令被激發(fā)，觸摸屏控制終端將相應(yīng)指令通過網(wǎng)關(guān)傳遞給對(duì)應(yīng)ID的無線低頻網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊和閥門遠(yuǎn)程控制單元；閥門遠(yuǎn)程控制單元解析動(dòng)作要求，執(zhí)行閥門動(dòng)作。
[0031](3).閥門自動(dòng)控制:通過壓力和微流量傳感器檢測(cè)閥門進(jìn)出口水壓和控制腔水量，并通過無線網(wǎng)絡(luò)，反饋給觸摸屏控制終端，觸摸屏控制終端根據(jù)控制腔水量值，判斷閥門動(dòng)作狀態(tài)以及閥門工作是否正常，一旦出現(xiàn)故障，及時(shí)報(bào)警，停止灌溉。
[0032](4).閥門開量自動(dòng)控制:根據(jù)進(jìn)出口壓力，與閥門流量系數(shù)表對(duì)比，判斷閥門出口流量，出現(xiàn)流量不均勻時(shí)，可手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門導(dǎo)閥，確保灌溉均勻性。
[0033]由于田間閥門遠(yuǎn)程控制單元數(shù)量多，分布廣，適合太陽能方式供電，既節(jié)省鋪設(shè)電纜材料成本，又有利于后期設(shè)備的維護(hù)。
[0034]盡管為說明目的公開了本實(shí)用新型的實(shí)施例和附圖，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實(shí)用新型及所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本實(shí)用新型的范圍不局限于實(shí)施例和附圖所公開的內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于無線低頻網(wǎng)絡(luò)的香蕉農(nóng)場(chǎng)滴灌自控系統(tǒng)，其特征在于:由觸摸屏控制終端，無線低頻網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)，無線低頻網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，閥門遠(yuǎn)程控制單元和傳感器構(gòu)成，觸摸屏控制終端與無線低頻網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)相連，無線低頻網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊與閥門遠(yuǎn)程控制單元和傳感器相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無線低頻網(wǎng)絡(luò)的香蕉農(nóng)場(chǎng)滴灌自控系統(tǒng)，其特征在于: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。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無線低頻網(wǎng)絡(luò)的香蕉農(nóng)場(chǎng)滴灌自控系統(tǒng)，其特征在于:所述的無線低頻網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊采用433Mhz?490Mhz頻段信號(hào)，mesh自組網(wǎng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無線低頻網(wǎng)絡(luò)的香蕉農(nóng)場(chǎng)滴灌自控系統(tǒng)，其特征在于:所述的無線低頻網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)由收發(fā)單元和集中器組成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無線低頻網(wǎng)絡(luò)的香蕉農(nóng)場(chǎng)滴灌自控系統(tǒng)，其特征在于:所述的閥門遠(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，所述微控制器通過無線低頻網(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)通過無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。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于無線低頻網(wǎng)絡(luò)的香蕉農(nóng)場(chǎng)滴灌自控系統(tǒng)，其特征在于:所述的傳感器由壓力傳感器和微型流量傳感器組成，壓力傳感器實(shí)時(shí)采集閥門出口的壓力，微型流量傳感器用于測(cè)量閥門控制腔流量。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于無線低頻網(wǎng)絡(luò)的香蕉農(nóng)場(chǎng)滴灌自控系統(tǒng)，其特征在于：由觸摸屏控制終端，無線低頻網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)，無線低頻網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，閥門遠(yuǎn)程控制單元和傳感器構(gòu)成，觸摸屏控制終端與無線低頻網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)相連，無線低頻網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊與閥門遠(yuǎn)程控制單元和傳感器相連。本實(shí)用新型的基于無線低頻網(wǎng)絡(luò)的香蕉農(nóng)場(chǎng)滴灌自控系統(tǒng)及控制方法，能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)穿透力強(qiáng)，覆蓋面積大，傳輸距離遠(yuǎn)，操作簡單，適應(yīng)力強(qiáng)，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)。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號(hào)】CN205139612
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520677437
【發(fā)明人】李智輝, 劉全璽
【申請(qǐng)人】天津科技大學(xué)
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年9月2日