基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能精準灌溉系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能精準灌溉系統(tǒng)，包括土地墑情數(shù)據(jù)采集模塊、太陽能供電模塊、灌溉執(zhí)行模塊、視頻監(jiān)控模塊、3G網(wǎng)絡(luò)模塊和遠程控制終端，各模塊數(shù)據(jù)發(fā)送至3G網(wǎng)絡(luò)模塊，3G網(wǎng)絡(luò)模塊連接至互聯(lián)網(wǎng)向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送接收的數(shù)據(jù)；遠程控制終端連接至互聯(lián)網(wǎng)獲取3G網(wǎng)絡(luò)模塊發(fā)送的各模塊數(shù)據(jù)并向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送灌溉控制指令，所述3G網(wǎng)絡(luò)模塊通過互聯(lián)網(wǎng)接收灌溉控制指令并將其發(fā)送至灌溉執(zhí)行模塊，所述灌溉執(zhí)行模塊根據(jù)灌溉控制指令執(zhí)行灌溉；所述灌溉執(zhí)行模塊包括可編程邏輯控制器和執(zhí)行電磁閥，所述太陽能供電模塊為土地墑情數(shù)據(jù)采集模塊、3G網(wǎng)絡(luò)模塊和執(zhí)行電磁閥供電。該系統(tǒng)安裝工作量小、適應(yīng)性強，控制精度高、可靠性好、反應(yīng)速度快。
【專利說明】基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能精準灌溉系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種灌溉系統(tǒng)，特別是涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能精準灌溉系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]精準灌溉是精準農(nóng)業(yè)技術(shù)的一個重要方面，它是在土壤、氣候、作物、水源和灌溉設(shè)施等約束條件下，通過對灌溉方式、時機、速度、水量等實施精準控制，使農(nóng)田水勢保持在適宜作物生長的最佳狀態(tài)，即農(nóng)田水勢的最優(yōu)化控制。這種模式可基本消除在灌溉過程中人為因素造成的不利影響，提高操作的準確性，有利于灌溉過程的科學(xué)管理。
[0003]物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識別、全球定位系統(tǒng)等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將傳感節(jié)點布設(shè)于農(nóng)田等目標區(qū)域，可大量實時、精確地采集溫濕度、土壤墑情等農(nóng)田環(huán)境信息，在對匯集的這些數(shù)據(jù)進行分析的基礎(chǔ)上，可幫助生產(chǎn)者有針對地進行相關(guān)農(nóng)業(yè)操作，從而更好地實現(xiàn)水資源的合理高效利用和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化精準管理，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能遠程精準灌溉系統(tǒng)，實現(xiàn)大田作物的自動灌溉、噴灑農(nóng)藥、施肥，減少面源污染，提升灌排系統(tǒng)智能化、自動化。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的:一種基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能精準灌溉系統(tǒng)，其特征在于，包括土地墑情數(shù)據(jù)采集模塊、太陽能供電模塊、灌溉執(zhí)行模塊、視頻監(jiān)控模塊、3G網(wǎng)絡(luò)模塊和遠程控制終端，所述土地墑情數(shù)據(jù)采集模塊、太陽能供電模塊、灌溉執(zhí)行模塊和視頻監(jiān)控模塊將各模塊數(shù)據(jù)發(fā)送至3G網(wǎng)絡(luò)模塊，3G網(wǎng)絡(luò)模塊連接至互聯(lián)網(wǎng)向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送接收的各模塊數(shù)據(jù)；遠程控制終端連接至互聯(lián)網(wǎng)獲取3G網(wǎng)絡(luò)模塊發(fā)送的各模塊數(shù)據(jù)并向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送灌溉控制指令，所述3G網(wǎng)絡(luò)模塊通過互聯(lián)網(wǎng)接收灌溉控制指令并將其發(fā)送至灌溉執(zhí)行模塊，所述灌溉執(zhí)行模塊包括可編程邏輯控制器和執(zhí)行電磁閥，所述可編程邏輯控制器根據(jù)灌溉控制指令控制執(zhí)行電磁閥執(zhí)行灌溉；所述太陽能供電模塊為土地墑情數(shù)據(jù)采集模塊、3G網(wǎng)絡(luò)模塊和執(zhí)行電磁閥供電。
[0006]優(yōu)選的，所述執(zhí)行電磁閥包括灌溉閥和施肥閥。
[0007]在本發(fā)明的一個具體實施例中，所述土地墑情數(shù)據(jù)采集模塊包括土地墑情傳感器，所述土地墑情傳感器測量同一地點五個不同深度的土地墑情數(shù)據(jù)。
[0008]在本發(fā)明的另一個具體實施例中，所述五個不同深度分別為距離地表5cm、10cm、30cm、50cm 和 80cm 深度。
[0009]在本發(fā)明的又一個具體實施例中，所述遠程控制終端包括固定終端和移動終端。
[0010]本發(fā)明所提供的技術(shù)方案的優(yōu)點在于，采用了有線和無線傳輸相結(jié)合的聯(lián)網(wǎng)方式連接了各個模塊，具有安裝工作量小、適應(yīng)性強，控制精度高、可靠性好、反應(yīng)速度快等優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)連接機構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不作為對本發(fā)明的限定。
[0013]請參見圖1，基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能精準灌溉系統(tǒng)，包括土地墑情數(shù)據(jù)采集模塊1、太陽能供電模塊2、灌溉執(zhí)行模塊3、視頻監(jiān)控模塊4、3G網(wǎng)絡(luò)模塊5和遠程控制終端6，土地墑情數(shù)據(jù)采集模塊1、太陽能供電模塊2、灌溉執(zhí)行模塊3和視頻監(jiān)控模塊4將各模塊數(shù)據(jù)發(fā)送至3G網(wǎng)絡(luò)模塊5，具體的3G網(wǎng)絡(luò)模塊5包括RTU服務(wù)器51和DTU服務(wù)器52，3G網(wǎng)絡(luò)模塊5連接至互聯(lián)網(wǎng)7向互聯(lián)網(wǎng)7發(fā)送接收的各模塊數(shù)據(jù)；遠程控制終端6包括固定終端61和移動終端62，其連接至互聯(lián)網(wǎng)7獲取3G網(wǎng)絡(luò)模塊5發(fā)送的各模塊數(shù)據(jù)并向互聯(lián)網(wǎng)7發(fā)送灌溉控制指令，3G網(wǎng)絡(luò)模塊5通過互聯(lián)網(wǎng)7接收灌溉控制指令并將其發(fā)送至灌溉執(zhí)行模塊3，灌溉執(zhí)行模塊3包括可編程邏輯控制器31和執(zhí)行電磁閥32，可編程邏輯控制器31根據(jù)灌溉控制指令控制執(zhí)行電磁閥32執(zhí)行灌溉，執(zhí)行電磁閥包括灌溉閥和施肥閥。太陽能供電模塊2為土地墑情數(shù)據(jù)采集模塊1、3G網(wǎng)絡(luò)模塊5和執(zhí)行電磁閥32供電。
[0014]土地墑情數(shù)據(jù)采集模塊I包括測定土體體積含水量的土地墑情傳感器，由于土壤體積含水量的測定受土壤理化性質(zhì)影響比較大，不同的作物在各生育期對土壤水分的敏感程度是不一樣的，其最佳灌水量也有所不同。土地墑情傳感器測量同一地點五個不同深度的土地墑情數(shù)據(jù)，五個不同深度分別為距離地表5cm、10cm、30cm、50cm和80cm深度。數(shù)據(jù)的采集和傳輸主要通過有線與cdma2000無線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方法，土地墑情數(shù)據(jù)采集模塊與3G網(wǎng)絡(luò)模塊有線連接，自動連續(xù)接收、解碼、糾錯、入庫、監(jiān)視及同步土壤墑情等監(jiān)測采集數(shù)據(jù)，3G網(wǎng)絡(luò)模塊5通過無線方式將收集數(shù)據(jù)上傳至終端服務(wù)器；該數(shù)據(jù)具體包括測量土壤中的水分、溫度以及土壤電導(dǎo)率和農(nóng)田環(huán)境與作物狀態(tài)等信息。
[0015]灌溉執(zhí)行模塊3部分同樣采用有線與無線相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)連接，遠程控制終端6通過3G無線網(wǎng)絡(luò)或有線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)7連接后，獲取3G網(wǎng)絡(luò)模塊5上傳的數(shù)據(jù)。根據(jù)遠程控制終端6的決策系統(tǒng)進行分析后形成灌溉控制指令，再通過無線3G網(wǎng)絡(luò)，反饋到現(xiàn)場執(zhí)行電磁閥32，通過太陽能供電模塊2提供的電力，來驅(qū)動并顯示微功耗灌溉及施肥電磁閥的開啟或者關(guān)閉，實現(xiàn)遠程自動化及精準化的灌溉或者施肥。
【權(quán)利要求】
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能精準灌溉系統(tǒng)，其特征在于，包括土地墑情數(shù)據(jù)采集模塊、太陽能供電模塊、灌溉執(zhí)行模塊、視頻監(jiān)控模塊、3G網(wǎng)絡(luò)模塊和遠程控制終端，所述土地墑情數(shù)據(jù)采集模塊、太陽能供電模塊、灌溉執(zhí)行模塊和視頻監(jiān)控模塊將各模塊數(shù)據(jù)發(fā)送至3G網(wǎng)絡(luò)模塊，3G網(wǎng)絡(luò)模塊連接至互聯(lián)網(wǎng)向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送接收的各模塊數(shù)據(jù)；遠程控制終端連接至互聯(lián)網(wǎng)獲取3G網(wǎng)絡(luò)模塊發(fā)送的各模塊數(shù)據(jù)并向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送灌溉控制指令，所述3G網(wǎng)絡(luò)模塊通過互聯(lián)網(wǎng)接收灌溉控制指令并將其發(fā)送至灌溉執(zhí)行模塊，所述灌溉執(zhí)行模塊包括可編程邏輯控制器和執(zhí)行電磁閥，所述可編程邏輯控制器根據(jù)灌溉控制指令控制執(zhí)行電磁閥執(zhí)行灌溉；所述太陽能供電模塊為土地墑情數(shù)據(jù)采集模塊、3G網(wǎng)絡(luò)模塊和執(zhí)行電磁閥供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能精準灌溉系統(tǒng)，其特征在于:所述執(zhí)行電磁閥包括灌溉閥和施肥閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能精準灌溉系統(tǒng)，其特征在于:所述土地墑情數(shù)據(jù)采集模塊包括土地墑情傳感器，所述土地墑情傳感器測量同一地點五個不同深度的土地墑情數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能精準灌溉系統(tǒng)，其特征在于:所述五個不同深度分別為距離地表5cm、10cm、30cm、50cm和80cm深度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能精準灌溉系統(tǒng)，其特征在于:所述遠程控制終端包括固定終端和移動終端。
【文檔編號】A01G25/16GK104285763SQ201410554513
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】王志豐, 張琪, 于麗娟, 汪曄歡 申請人:常熟市董浜鎮(zhèn)節(jié)水灌溉協(xié)會