CN103270925A - 一种太阳能滴灌控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能滴灌控制系统，包括信息采集单元、中央处理单元和执行机构，信息采集单元和执行单元分别与中央处理单元相连接，还包括太阳能电池板、光线自动跟踪装置和蓄电池，太阳能电池板分别与光线自动跟踪装置和蓄电池相连，蓄电池与所述的中央处理单元连接，所述的信息采集单元包括温度传感器、湿度传感器、太阳辐射传感器和电流-电压转换电路，所述的中央处理单元包括主控计算机、主控制器、显示模块和监测模块，所述的执行机构包括阀门控制器和电磁阀。有益效果是能够利用太阳能供电，无需耗费电量，可以用于大面积田地，同时能够实现智能滴灌控制，从而满足不同作物在不同季节对水分和养分的需求。

Description

一种太阳能滴灌控制系统
技术领域
本发明涉及一种滴灌控制系统，具体是一种太阳能滴灌控制系统，属于滴灌技术领域。
背景技术
滴灌技术是利用低压管道系统，使灌溉水能够缓慢地、均匀而又定量地浸润到作物根系最发达的区域，使作物主要根系活动区的土壤始终保持在最优含水状态。滴灌不同于传统的地面灌溉，是一种很有发展前途的局部灌水技术，是当今世界上最先进的灌溉方法之一，水量的利用率可达95％以上。近些年来，我国也开始在温室、果园中广泛使用滴灌技术，随着技术水平的逐步提高，各种自动控制技术被应用到滴灌装置中，从而开发出不同种类的灌溉控制系统，但是目前市场上绝大多数的滴灌控制系统都需要耗费较多的电量，如果用于大面积的田地则成本较高，同时现有滴灌控制系统大多只可以实现定时定量滴灌，无法满足不同作物在不同季节对水分和养分的需求。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种太阳能滴灌控制系统，能够利用太阳能供电，无需耗费电力资源，可以用于大面积田地，同时能够实现智能滴灌控制，从而满足不同作物在不同季节对水分和养分的需求。
为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：一种太阳能滴灌控制系统，包括信息采集单元、中央处理单元和执行机构，信息采集单元和执行单元分别与中央处理单元相连接，还包括太阳能电池板、光线自动跟踪装置和蓄电池，太阳能电池板分别与光线自动跟踪装置和蓄电池相连，蓄电池与所述的中央处理单元连接，所述的信息采集单元包括温度传感器、湿度传感器、太阳辐射传感器和电流-电压转换电路，所述的中央处理单元包括主控计算机、主控制器、显示模块和监测模块，所述的执行机构包括阀门控制器和电磁阀。
优选的，所述的太阳能电池板为染料敏化太阳能电池板，染料敏化太阳能电池具有结构简单、易于制造、使用寿命长、生产成本低的优点，而且生产过程无毒无污染，适合大规模生产应用。
进一步的，所述的中央处理单元还连接有串口通信电路和上位机，中央处理单元中的主控制器通过串口通信电路与上位机连接，通过上位机可以实现远程控制。
优选的，所述的湿度传感器设在地表以下15cm～20cm，表层土壤受到蒸发、灌溉等外界条件的影响，变化剧烈，易风干，易饱和，所以将湿度传感器设在地表以下15cm～20cm，这样便可以保证收集到的信息的准确性。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，通过加装太阳能电池板和光线自动跟踪装置，能够最大限度地利用太阳能，无需耗费电力资源，使滴灌控制系统能够在大面积田地中应用；通过信息采集单元中的温度传感器、湿度传感器、太阳辐射传感器，可以迅速准确地将作物和土壤的温度、水分和接受光照的强度信息转换为电信号传至中央处理单元，然后中央处理单元对信号进行分析和整理，控制执行单元中阀门控制器的开闭，这样就能够实现实时监测和智能控制，从而满足不同作物在不同季节对水分和养分的需求。
附图说明
图1是本发明的工作原理示意图；
图2是信息采集单元的内部结构示意图；
图3是中央处理单元的内部结构示意图；
图4是执行单元的内部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1、图2、图3和图4所示，一种太阳能滴灌控制系统，包括信息采集单元、中央处理单元和执行机构，信息采集单元和执行单元分别与中央处理单元相连接，还包括太阳能电池板、光线自动跟踪装置和蓄电池，太阳能电池板分别与光线自动跟踪装置和蓄电池相连，蓄电池与所述的中央处理单元连接，所述的信息采集单元包括温度传感器、湿度传感器、太阳辐射传感器和电流-电压转换电路，所述的中央处理单元包括主控计算机、主控制器、显示模块和监测模块，所述的执行机构包括阀门控制器和电磁阀。
优选的，太阳能电池板为染料敏化太阳能电池板，染料敏化太阳能电池具有结构简单、易于制造、使用寿命长、生产成本低的优点，而且生产过程无毒无污染，适合大规模生产应用。
进一步的，中央处理单元还连接有串口通信电路和上位机，中央处理单元中的主控制器通过串口通信电路与上位机连接，通过上位机可以实现远程控制。
优选的，湿度传感器设在地表以下15cm～20cm，表层土壤受到蒸发、灌溉等外界条件的影响，变化剧烈，易风干，易饱和，所以将湿度传感器设在地表以下15cm～20cm，这样便可以保证收集到的信息的准确性。
工作过程：首先，信息采集单元中的温度传感器、湿度传感器、太阳辐射传感器，可以迅速准确地将作物和土壤的温度、水分和接受光照的强度信息通过电流-电压转换电路传至中央处理单元，然后中央处理单元中的主控计算机通过其中的相应软件以数值或图表形式通过显示模块显示出来供操作人员参阅，还可以通过监测模块对作物和土壤的情况进行实时监测，当其参数接近设定的极限值时会进行报警，进行分析和整理之后的信号传至主控制器，主控制器对执行机构发出指令，最终控制执行单元中阀门控制器的开闭，这样就能够实现实时监测和智能控制，从而满足不同作物在不同季节对水分和养分的需求，在整个的过程中通过光线自动跟踪装置调整太阳能电池板的方向，使太阳能电池板能够最大限度地利用太阳能，同时通过蓄电池将太阳能电池板所提供的电能储存起来，从而为中央处理单元供电，保证整个滴灌控制系统的正常运行。

Claims (4)

1.一种太阳能滴灌控制系统，包括信息采集单元、中央处理单元和执行机构，信息采集单元和执行单元分别与中央处理单元相连接，其特征在于，还包括太阳能电池板、光线自动跟踪装置和蓄电池，太阳能电池板分别与光线自动跟踪装置和蓄电池相连，蓄电池与所述的中央处理单元连接，所述的信息采集单元包括温度传感器、湿度传感器、太阳辐射传感器和电流-电压转换电路，所述的中央处理单元包括主控计算机、主控制器、显示模块和监测模块，所述的执行机构包括阀门控制器和电磁阀。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能滴灌控制系统，其特征在于，所述的太阳能电池板为染料敏化太阳能电池板。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能滴灌控制系统，其特征在于，所述的中央处理单元还连接有串口通信电路和上位机。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能滴灌控制系统，其特征在于，所述的湿度传感器设在地表以下15cm～20cm。
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C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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