壤溫濕度儀、土壤分析儀、氣象分析儀、電控閥門、無線閥門控制裝置、終端無線控制裝置、太陽能蓄電池供電裝置、中心接收裝置、中心控制裝置、供肥裝置、供水裝置,所述土壤溫濕度儀、土壤分析儀、氣象分析儀、電控閥門、無線閥門控制裝置和終端無線控制裝置分別與就近設置的太陽能蓄電池供電裝置電連接,所述無線閥門控制裝置和終端無線控制裝置分別與中心接收裝置無線網(wǎng)絡連接,所述中心接收裝置與中心控制裝置網(wǎng)絡連接,所述電控閥門與無線閥門控制裝置電連接,所述供肥裝置和供水裝置分別與中心控制裝置電連接,所述供肥裝置和供水裝置通過管道與電控閥門連通;
所述土壤溫濕度儀用于采集土壤溫度和濕度數(shù)據(jù),并將所述土壤溫度和濕度數(shù)據(jù)通過終端無線控制裝置發(fā)送給給中心控制裝置;
所述土壤分析儀用于采集土壤中植物生長所需元素的含量,并將所述所需元素的含量通過終端無線控制裝置發(fā)送給中心控制裝置;
所述氣象分析儀用于采集氣象信息,并將所述氣象信息通過終端無線控制裝置發(fā)送給中心控制裝置;
所述中心控制裝置用于接收土壤溫濕度儀、土壤分析儀和氣象分析儀數(shù)據(jù),并將接收數(shù)據(jù)處理后形成供水和施肥策略,所述供水策略經(jīng)中心接收裝置無線傳送給無線閥門控制裝置以控制電控閥門和直接傳送給供水裝置進行供水,所述供肥策略傳送給供肥裝置進行供肥。
[0011]本發(fā)明還包括風力發(fā)電裝置和風光互補控制器,所述太陽能蓄電池供電裝置包括太陽能發(fā)電裝置、蓄電池組件,所述太陽能發(fā)電裝置和風力發(fā)電裝置通過風光互補控制器與蓄電池組件電連接。
[0012]本發(fā)明還包括與風光互補控制器電連接的直流卸荷器。
[0013]如圖2所示,所述供水裝置包括水栗、水栗控制單元、栗端無線收發(fā)單元、蓄水池、液位探測器、池端無線控制單元、池端供電單元,所述液位探測器設置于蓄水池內(nèi)并與池端無線控制單元電連接,所述池端無線控制單元的電源端口與池端供電單元電連接,所述栗端無線收發(fā)單元與池端無線控制單元無線通訊連接,所述栗端無線收發(fā)單元與水栗控制單元電連接,所述水栗控制單元根據(jù)收到的栗端無線收發(fā)單元數(shù)據(jù)控制水栗的啟動和停止。
[0014]水栗控制單元的電源進線端設置有電流傳感器和電壓傳感器,所述水栗還設置有溫度傳感器,所述電流傳感器、電壓傳感器和溫度傳感器的輸出端分別與水栗控制單元電連接,當所述電流傳感器的電流值、電壓傳感器的電壓值和/或溫度傳感器的溫度值超過水栗控制單元預設的閾值時,所述水栗控制單元切斷水栗電源并將水栗切換到待機狀態(tài)。
[0015]如圖3所示,所述蓄水池下部設置出水閥并通過管道與設置于灌溉支管的電控閥門連通,所述出水閥與電控閥門的管道間分設有流量傳感器I和過濾器,所述流量傳感器I和過濾器間的管道還與供肥裝置的供肥管一端連通,所述供肥裝置的供肥管另一端通過流量傳感器Π、比例施肥器與儲肥池下設的施肥閥連通,所述出水閥、流量傳感器1、施肥閥、流量傳感器π、比例施肥器分別與就近的終端無線控制裝置信號連接。
[0016]所述儲肥池中設置有攪拌器、加熱器、溫度傳感器、EC(電導率,下同)值傳感器、PH值傳感器、添肥閥、添肥控制器,所述攪拌器、添肥閥和加熱器分別與添肥控制器電連接,所述溫度傳感器、EC值傳感器和PH值傳感器分別與添肥控制器信號連接,所述添肥控制器通過終端無線控制裝置及中心接收裝置與中心控制裝置信號連接,所述EC值傳感器和PH值傳感器實時檢測儲肥池中肥液的EC值和PH值并將檢測值發(fā)送給添肥控制器,所述添肥控制器將檢測的EC值和PH值肥液與中心控制裝置發(fā)送的肥液理論值進行對比,當其差值超過所述肥液理論值的允許誤差范圍時,所述添肥控制器控制添肥閥以控制肥料的添加量使檢測肥液的EC值和PH值趨于肥液的理論值,當其差值滿足允許誤差范圍時,所述添肥控制器控制添肥閥關閉。
[0017]所述土壤溫濕度儀包括土壤溫度傳感器、土壤濕度傳感器、測量控制器,所述土壤溫度傳感器和土壤濕度傳感器分別與測量控制器電連接,所述測量控制器分別與終端無線控制裝置信號連接和太陽能蓄電池供電裝置電連接;
所述土壤分析儀包括測量探頭、測量分析單元,所述測量探頭與測量分析單元電連接,所述測量分析單元分別與終端無線控制裝置信號連接和太陽能蓄電池供電裝置電連接;所述氣象分析儀包括光照強度測量單元、風速測量單元、空氣溫濕度測量單元、降雨量測量單元、氣象分析單元,所述光照強度測量單元、風速測量單元、空氣溫濕度測量單元、降雨量測量單元分別與氣象分析單元電連接,所述氣象分析單元分別與終端無線控制裝置信號連接和與太陽能蓄電池供電裝置電連接。
[0018]所述中心控制裝置設置有輸入單元和輸出單元,所述輸入單元用于輸入植物品種、生長階段、各種閥值及手動或自動控制選擇,所述輸出單元用于輸出各傳感器和閥門的測量值以及控制狀態(tài)信息。
[0019]所述無線閥門控制裝置、終端無線控制裝置和中心接收裝置設置有GPRS、3G、4G、5G、WiF1、WiMax或zigbee通訊模塊,所述無線閥門控制裝置和終端無線控制裝置分別通過各自的通訊模塊與中心接收裝置的通訊模塊無線網(wǎng)絡連接。
[0020]所述電控閥門分布于本發(fā)明各灌溉支管,所述電控閥門與對應布置于相應灌溉支管的土壤溫濕度儀、土壤分析儀和氣象分析儀形成一個灌溉單元,所述中心控制裝置根據(jù)灌溉單元內(nèi)的土壤溫濕度儀、土壤分析儀和氣象分析儀上傳數(shù)據(jù)并結合作物品種、生長期信息形成灌溉和施肥策略,將所述施肥策略下傳給供肥裝置供肥并檢測供水裝置的供水狀況,然后下傳灌溉策略給灌溉單元對應的供水裝置和電控閥門進行灌溉。
[0021]所述灌溉單元內(nèi)的土壤溫濕度儀、土壤分析儀和氣象分析儀和電控閥門分別與同一太陽能蓄電池供電裝置電連接。
[0022]所述灌溉單元為滴灌單元,所述滴灌單元的滴灌管分設于作物兩側并分別與對應的二級電控閥門連通,所述滴灌單元灌溉和施肥時設于作物兩側的二級電控閥門交替每次只開啟一側的二級電控閥門以控制作物根系分區(qū)交替灌溉。
[0023]本發(fā)明工作原理及工作過程: 本發(fā)明通過在田間地頭分散布置的各土壤傳感器、氣象分析儀以及各灌溉支管的電控閥門與就近布置的無線閥門控制裝置、終端無線控制裝置連接,通過無線閥門控制裝置、終端無線控制裝置與中心接收裝置無線網(wǎng)絡連接,避免了常規(guī)結構中的線纜鋪設不靈活、維護不便且影響機械化作業(yè)的難題,節(jié)約了人力和物力成本,降低了維修和管護的費用;然后在各土壤傳感器、氣象分析儀以及各灌溉支管的電控閥門就近設置太陽能蓄電池供電裝置等綠色發(fā)電裝置,以解決地處偏僻的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域供電困難和城市綠化用地明線供電影響景觀,而暗線供電成本高、維護困難的難題,實現(xiàn)低成本、靈活便捷的全