一種遠(yuǎn)程無線自動(dòng)節(jié)水灌溉施肥控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種遠(yuǎn)程無線自動(dòng)節(jié)水灌溉施肥控制系統(tǒng)，屬于通訊技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是一個(gè)傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國，也是一個(gè)農(nóng)業(yè)落后的國家。目前，我國大部分農(nóng)村地區(qū)仍然采用傳統(tǒng)的地面漫灌和普通噴灌為主的落后灌溉方式，存在灌溉用水量大、灌溉效率低下和用水浪費(fèi)的問題，隨著我國工業(yè)和城市化的發(fā)展以及人民生活水平的提高，越來越多的水被用來滿足工業(yè)和居民生活的需要，灌溉用水將非常緊張，農(nóng)業(yè)灌溉缺水每年達(dá)300多億立方米，嚴(yán)重制約了農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
[0003]我國還是一個(gè)地少人多的國家，我國一直以“占世界7%的耕地養(yǎng)活了世界22%的人口”而驕傲，但這種驕傲的背后是占全球35%的化肥濫用現(xiàn)象。目前，我國每年的化肥用量是美國和印度的總和，已成為世界上最大的化肥消耗國。化肥的大量和不合理使用，導(dǎo)致一半以上養(yǎng)分流失到江河湖海、土壤和大氣中，造成水體富營養(yǎng)化，土壤板結(jié)、有機(jī)質(zhì)含量低，甚至形成重金屬污染，致使我國耕地逐漸減少，形成了肥越用越多、地越種越饞的惡性循環(huán)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是:提供一種遠(yuǎn)程無線自動(dòng)節(jié)水灌溉施肥控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)灌溉、施肥的精確控制。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種遠(yuǎn)程無線自動(dòng)節(jié)水灌溉施肥控制系統(tǒng)，包括中央主控單元、遠(yuǎn)程終端控制單元、土壤監(jiān)測單元和管道控制單元，所述管道控制單元包括灌溉水輸送管道和水肥輸送管道以及控制相應(yīng)輸送管道的電磁閥和水栗，所述土壤監(jiān)測單元包括分布田間的若干土壤傳感器，所述遠(yuǎn)程終端控制單元設(shè)有無線傳輸接口和數(shù)據(jù)輸入/輸出接口，所述遠(yuǎn)程終端控制單元的無線傳輸接口通過無線網(wǎng)絡(luò)與中央主控單元雙向通信連接，所述遠(yuǎn)程終端控制單元的數(shù)據(jù)輸入接口與灌溉水輸送管道和水肥輸送管道中的各電磁閥和水栗的控制端電連接，所述遠(yuǎn)程終端控制單元的數(shù)據(jù)輸出接口與土壤傳感器的信號(hào)輸出端電連接。
[0006]所述的無線通信采用GPRS或ZIGBEE無線通信協(xié)議。
[0007]所述的土壤傳感器包括土壤水分傳感器、土壤溫度傳感器和土壤養(yǎng)分傳感器。
[0008]本實(shí)用新型的遠(yuǎn)程無線自動(dòng)節(jié)水灌溉施肥控制系統(tǒng)利用傳感器可以實(shí)時(shí)的監(jiān)測土壤的溫度、濕度和養(yǎng)分，從而可以根據(jù)監(jiān)測到的土壤墑情參數(shù)通過與中央主控單元無線連接的遠(yuǎn)程終端控制單元準(zhǔn)確的控制電磁閥和水栗的開閉，從而合理的控制土壤的灌溉水量和水肥用量，避免水資源的浪費(fèi)和水肥的過量使用，本實(shí)用新型的遠(yuǎn)程無線自動(dòng)節(jié)水灌溉施肥控制系統(tǒng)可以根據(jù)土壤墑情自動(dòng)的調(diào)節(jié)土壤的灌溉與施肥，能夠有效的降低灌溉用水量和水肥的使用量，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型遠(yuǎn)程無線自動(dòng)節(jié)水灌溉施肥控制系統(tǒng)的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]本實(shí)用新型的遠(yuǎn)程無線自動(dòng)節(jié)水灌溉施肥控制系統(tǒng)如圖1所示，其包括中央主控單元、遠(yuǎn)程終端控制單元、管道控制單元和土壤監(jiān)測單元。其中，管道控制單元包括灌溉水輸送管道和水肥輸送管道以及控制相應(yīng)輸送管道的電磁閥和水栗；土壤監(jiān)測單元包括分布田間的若干土壤傳感器；遠(yuǎn)程終端控制單元設(shè)有無線傳輸接口和數(shù)據(jù)輸入/輸出接口。遠(yuǎn)程終端控制單元的無線傳輸接口通過無線網(wǎng)絡(luò)與中央主控單元雙向通信連接，遠(yuǎn)程終端控制單元的數(shù)據(jù)輸入接口與灌溉水輸送管道和水肥輸送管道中的各電磁閥和水栗的控制端電連接，遠(yuǎn)程終端控制單元的數(shù)據(jù)輸出接口與土壤傳感器的信號(hào)輸出端電連接。
[0011]本實(shí)施例中，遠(yuǎn)程終端控制單元可以采用F2164或F9164型工業(yè)RTU，該遠(yuǎn)程終端控制單元的無線傳輸接口通過GPRS或ZIGBEE無線網(wǎng)絡(luò)雙向通信連接。
[0012]土壤傳感器包括土壤水分傳感器、土壤溫度傳感器和土壤養(yǎng)分傳感器等。土壤傳感器通過對土壤含水、溫度、營養(yǎng)物質(zhì)含量等數(shù)據(jù)的監(jiān)測能夠清晰地反映出土壤的組成信息，并將這些信息通過遠(yuǎn)程終端控制單元的數(shù)據(jù)輸入接口經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)上傳到中央主控單元中。
[0013]中央主控單元根據(jù)內(nèi)置的控制程序計(jì)算出灌溉、施肥的時(shí)間和用量，同時(shí)將數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)下載到遠(yuǎn)程終端控制單元中，遠(yuǎn)程終端控制單元根據(jù)中央主控單元的計(jì)算數(shù)據(jù)控制灌溉水輸送管道以及水肥輸送管道中各電磁閥和水栗的啟閉，將水肥與灌溉水一起均勻、準(zhǔn)確的輸送到作物根部的土壤中，灌溉方式可以采用噴灌、滴灌、微噴等形式。
[0014]本實(shí)用新型的遠(yuǎn)程無線自動(dòng)節(jié)水灌溉施肥控制系統(tǒng)可以根據(jù)作物不同生長時(shí)期的用水和施肥有效、準(zhǔn)確地為作物提供相應(yīng)的水與養(yǎng)分，實(shí)現(xiàn)了作物的科學(xué)灌溉和施肥，能夠有效降低灌溉用水量和化肥使用量，達(dá)到節(jié)水、節(jié)肥和節(jié)能的效果，同時(shí)可以有效的防止地表土壤侵蝕和鹽堿化，降低土地的化學(xué)污染，促進(jìn)作物的生長發(fā)育，使土壤得到有效利用，并能夠節(jié)省大量勞動(dòng)力，降低生產(chǎn)成本。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種遠(yuǎn)程無線自動(dòng)節(jié)水灌溉施肥控制系統(tǒng)，其特征在于，包括中央主控單元、遠(yuǎn)程終端控制單元、土壤監(jiān)測單元和管道控制單元，所述管道控制單元包括灌溉水輸送管道和水肥輸送管道以及控制相應(yīng)輸送管道的電磁閥和水栗，所述土壤監(jiān)測單元包括分布田間的若干土壤傳感器，所述遠(yuǎn)程終端控制單元設(shè)有無線傳輸接口和數(shù)據(jù)輸入/輸出接口，所述遠(yuǎn)程終端控制單元的無線傳輸接口通過無線網(wǎng)絡(luò)與中央主控單元雙向通信連接，所述遠(yuǎn)程終端控制單元的數(shù)據(jù)輸入接口與灌溉水輸送管道和水肥輸送管道中的各電磁閥和水栗的控制端電連接，所述遠(yuǎn)程終端控制單元的數(shù)據(jù)輸出接口與土壤傳感器的信號(hào)輸出端電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程無線自動(dòng)節(jié)水灌溉施肥控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的無線通信采用GPRS或ZIGBEE無線通信協(xié)議。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程無線自動(dòng)節(jié)水灌溉施肥控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的土壤傳感器包括土壤水分傳感器、土壤溫度傳感器和土壤養(yǎng)分傳感器。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種遠(yuǎn)程無線自動(dòng)節(jié)水灌溉施肥控制系統(tǒng)，其包括中央主控單元、遠(yuǎn)程終端控制單元、土壤監(jiān)測單元和管道控制單元，管道控制單元包括控制相應(yīng)輸送管道的電磁閥和水泵，土壤監(jiān)測單元包括分布田間的若干土壤傳感器，遠(yuǎn)程終端控制單元設(shè)有無線傳輸接口和數(shù)據(jù)輸入/輸出接口，遠(yuǎn)程終端控制單元的無線傳輸接口通過無線網(wǎng)絡(luò)與中央主控單元雙向通信連接，遠(yuǎn)程終端控制單元的數(shù)據(jù)輸入接口與灌溉水輸送管道和水肥輸送管道中的各電磁閥和水泵的控制端電連接，所述遠(yuǎn)程終端控制單元的數(shù)據(jù)輸出接口與土壤傳感器的信號(hào)輸出端電連接。本實(shí)用新型可以根據(jù)土壤墑情自動(dòng)的調(diào)節(jié)土壤的灌溉與施肥，能夠有效的降低灌溉用水量和水肥的使用量。
【IPC分類】A01G25/16, A01C23/04
【公開號(hào)】CN205305618
【申請?zhí)枴緾N201520293359
【發(fā)明人】王輝, 呂達(dá), 朱海洋, 賀歡, 王利明, 朱華偉
【申請人】河南嘉禾智慧農(nóng)業(yè)科技有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2015年5月8日