CN102132646B - 基于远程控制的智能注肥系统 - Google Patents

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Abstract

一种基于远程控制的智能注肥系统，包括现场控制端、信息管理中心和远程监控端。现场控制端以装有单片机的自动注肥装置为基础，添加无线模块和传感器，信息管理中心由服务器、数据库以及无线模块组成，远程监控端包括用户的手机和个人电脑。该系统将智能注肥技术与网络远程控制技术相结合，实现了远程定时定量精确控制注肥，减少了用户的工作量，提高了作物的肥水利用率。

Description

基于远程控制的智能注肥系统
技术领域
本发明属于农业领域的智能注肥系统，具体涉及一种能够利用网络连接进行远程控制的智能注肥系统。
背景技术
智能注肥系统是将灌溉节水技术、信息技术、控制技术、智能诊断技术、网络技术等集成起来，通过计算机通用化和模块化的设计程序，构筑作物生长所需的水肥信息、供水流量、压力、土壤水分、气象资料自动监测与控制的系统，能够进行水、肥、土壤环境因子的模拟优化以实现智能灌溉。
我国节水灌溉工程中使用的智能注肥系统大多采用国外进口的产品，这些产品能够通过电缆连接通讯、电话通讯或无线电传输等方式从远距离自动和精确地实施灌溉、施肥过程，性能良好，但是价格昂贵，且对我国多变化的环境条件和作物种植制度不能完全适用，不适合在我国推广应用。国内也有部分厂家进行智能注肥系统的研究和生产，这些产品可与各种滴、喷灌系统相连接，实时监测土壤墒情，根据要求自动进行灌溉，但是在以作物生长需求为目标的水肥需求智能诊断农业专家系统还较少见，而且无法实现远程控制注肥系统进行灌溉，一定程度上限制了注肥系统的普及。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于远程控制的智能注肥系统，该系统利用单片机控制自动注肥，降低了系统成本，同时具备智能注肥和远程控制，实现远程精量智能控制灌溉，实时监控作物长势。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：该系统由远程监控端、信息管理中心和现场控制端组成；
所述的远程监控端包括用户的手机和个人电脑；
所述的信息管理中心由服务器以及为服务器提供数据的数据库，及发送服务器信息的无线模块组成；
所述的现场控制端由装有单片机的自动注肥装置以及与装有单片机的自动注肥装置相连接的无线模块和传感器组成；
所述的现场控制端通过传感器检测土壤温湿度并通过无线模块与信息管理中心的服务器实现通信；
所述的信息管理中心的数据库存储有水肥需求智能诊断农业专家系统并为服务器提供数据；
所述的远程监控端的手机用户通过3G网络与信息管理中心的服务器实现通讯，个人电脑用户通过Internet与信息管理中心的服务器实现通讯。
本发明的现场控制端的传感器为土壤温湿度传感器；装有单片机的自动注肥装置根据传感器输入的信号控制注肥时注肥泵的转速以及水肥两路阀门的启闭。
本发明采用智能注肥技术与网络远程控制技术相结合，采用灰色控制策略实现远程控制智能注肥系统定时定量的精确注肥，并且通过自学习理论不断完善控制技术，以提高作物的肥水利用率，还可以实时监控作物的长势。
附图说明
图1是本系统的整体结构示意图。
图2是服务器和远程监控端进行套接字远程通信的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本系统的结构原理和工作原理作进一步详细说明。
参见图1，本发明由远程监控端、信息管理中心和现场控制端组成；
所述的远程监控端包括用户的手机和个人电脑；
所述的信息管理中心由服务器以及为服务器提供数据的数据库，及发送服务器信息的无线模块组成；
所述的现场控制端由装有单片机的自动注肥装置以及与装有单片机的自动注肥装置相连接的无线模块和土壤温湿度传感器组成；
所述的现场控制端通过传感器检测土壤温湿度并通过无线模块与信息管理中心的服务器实现通信；
所述的信息管理中心的数据库存储有水肥需求智能诊断农业专家系统并为服务器提供数据；
所述的远程监控端的手机用户通过3G网络与信息管理中心的服务器实现通讯，个人电脑用户通过Internet与信息管理中心的服务器实现通讯。
本发明的现场控制端以装有单片机的自动注肥装置为基础，添加无线模块和传感器。传感器将检测到的现场土壤温湿度数据通过单片机上的无线模块传送到服务器上，服务器根据收到的现场数据并通过数据库内的农业专家系统制定出一系列的注肥策略，然后将注肥策略传回到单片机，通过单片机实现对自动注肥装置的精确控制，达到精确注肥的目的。
信息管理中心由服务器、数据库和无线模块组成，服务器用于数据的收发和分析，数据库中存有水肥需求智能诊断农业专家系统，根据传感器检测到的现场情况制定注肥策略，注肥策略的建立受不同作物生长规律、季节、气候环境等一系列因素的影响，自学习理论不依赖于系统精确的数学模型来制定注肥策略，而是通过总结长期注肥的经验来更新专家系统中的注肥策略，使系统具备智能性和自学习性。
远程控制端包括手机用户和个人电脑用户，分别通过3G网络和Internet来实现与信息管理中心的通讯，利用管理中心的服务器进行数据的分析和中转，达到远程控制现场单片机进行精确注肥的目的。远程控制端的客户机与信息管理中心的服务器采用基于TCP/IP的流式套接字技术进行通信，服务器不会主动和客户端建立连接，只有在监听状态时，接收客户端发起的连接请求，两者建立连接后，客户端发送命令请求，由服务器端读取请求，并将结果写入服务器端将要发出的数据包内，最后返回给客户端，连接结束。服务器端和客户端程序都采用Delphi作为软件开发平台，使用Delphi自身的套接字组件TClientSocket和TServerSocket，它们封装了TCP/IP协议的方法和属性，方便了软件的开发。
参见图2，TClientSocket组件为客户端组件，它是通信的请求方，主动地与服务器端建立连接，用于管理和操作TCP/IP客户端的Socket连接。TServerSocket组件为服务器端组件。它是通信的响应方，用于监听以及被动接受客户端的连接请求，并对请求进行回复。ServerSocket组件可以同时接受一个或多个ClientSocket组件的连接请求，并与每个ClientSocket组件建立单独的连接，进行单独的通信。因此，一个服务器端可以为多个客户端服务。

Claims (3)

1.一种基于远程控制的智能注肥系统，其特征在于，该系统由远程监控端、信息管理中心和现场控制端组成；
所述的远程监控端包括用户的手机和个人电脑；
所述的信息管理中心由服务器以及为服务器提供数据的数据库，及发送服务器信息的第一无线模块组成；
所述的现场控制端由装有单片机的自动注肥装置以及与装有单片机的自动注肥装置相连接的第二无线模块和传感器组成；
所述的现场控制端通过传感器检测土壤温湿度并通过第一、二无线模块与信息管理中心的服务器实现通信；
所述的信息管理中心的数据库存储有水肥需求智能诊断农业专家系统并为服务器提供数据；
所述的远程监控端的手机用户通过3G网络与信息管理中心的服务器实现通讯，个人电脑用户通过Internet与信息管理中心的服务器实现通讯；
所述远程监控端的客户机即用户的手机和个人电脑与所述的信息管理中心的服务器采用基于TCP/IP的流式套接字技术进行通信，服务器端和客户端程序都采用Delphi作为软件开发平台，使用Delphi自身的套接字组件TClientSocket和TServerSocket；TClientSocket组件为客户端组件，它是通信的请求方，主动与服务器端建立连接，用于管理和操作TCP/IP客户端的Socket连接；TServerSocket组件为服务器端组件，它是通信的响应方，用于监听以及被动接受客户端的连接请求，并对请求进行回复。
2.根据权利要求1所述的基于远程控制的智能注肥系统，其特征在于：所述的现场控制端的传感器为土壤温湿度传感器。
3.根据权利要求1所述的基于远程控制的智能注肥系统，其特征在于：所述装有单片机的自动注肥装置根据传感器输入的信号控制注肥时注肥泵的转速以及水肥两路阀门的启闭。
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