CN107646641A - 一种光伏农业智能灌溉微控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农业灌溉控制的技术领域，公开了本发明是这样实现的，一种光伏农业智能灌溉微控制系统，包括太阳能发电装置、储存所述太阳能发电装置所产生的电能的蓄电设备、传感器设备、控制电路板以及电磁水阀，传感器设备包括温度传感器、PM2.5检测传感器和湿度传感器，传感器设备与控制电路板电性连接，控制电路板控制电磁水阀的打开和闭合，蓄电设备为控制电路板提供电能，控制电路板通过让农业灌溉需要的设定值与传感器设备的感应数值进行比较，用以控制电磁水阀的通断从而实现智能灌溉。通过利用太阳能发电装置来进行供电，因此不再受到供电的路线的限制，绿色智能环保，并且通过温度传感器以及湿度传感器的感应来操作的方式不需要人工的参与，更加智能化。
Description
技术领域
本发明涉及农业灌溉控制的技术领域，特别涉及一种光伏农业智能灌溉微控制系统。
背景技术
农业智能灌溉是现代化农业的一个重要发展方向，在现代农业片区或者大棚种植中，应用最为广泛。当前的智能灌溉，主要有控制中心、以及与控制中心相连的传感器和电磁水阀。采用有线的方式将花费大量的成本，并且过多的线路会给农业种植带来麻烦。无线的方式虽然可以省去布线困扰，但信号传输有限制，稳定性差且也无法彻底不布线。至此现代化农业，虽然很多科研人员均在研究智能化，可实际应用中真正的控制点并不多，只在特别重要的位置设计。
随着园艺以及农业精确灌溉的发展，微喷灌溉蓬勃发展。也即灌溉的面积特别广，灌溉点特别多时，当前的农业智能灌溉已经无法胜任其需求。而本发明则针对此现象为现代农业提供一种创新技术选择。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光伏农业智能灌溉微控制系统，旨在解决现有技术中农业或园艺灌溉中无法实现大面积的精准灌溉微控制的问题。
本发明是这样实现的，一种光伏农业智能灌溉微控制系统，包括太阳能发电装置、储存所述太阳能发电装置所产生的电能的蓄电设备、传感器设备、控制电路板以及电磁水阀，所述传感器设备包括温度传感器、PM2.5检测传感器和湿度传感器，所述传感器设备与所述控制电路板电性连接，所述控制电路板控制所述电磁水阀的打开和闭合，所述蓄电设备为所述控制电路板提供电能，所述控制电路板通过让农业灌溉需要的设定值与所述传感器设备的感应数值进行比较，用以控制电磁水阀的通断从而实现智能灌溉。
进一步的，所述太阳能发电装置为滴胶微晶太阳能板，所述蓄电设备为一个或多个磷酸铁锂电池，所述太阳能发电装置直接为所述蓄电设备提供电能补给。
进一步的，还包括装载其他原件的盒体，所述太阳能发电装置布置在所述盒体的顶部，作为所述盒体的顶盖。
进一步的，所述滴胶微晶太阳能板充电线路串接二极管防止电流反向。
进一步的，所述盒体包括直管部，所述控制电路板、蓄电设备均设置在所述直管部内，所述滴胶微晶太阳能板呈圆形，且设置在所述直管部的顶端，所述滴胶微晶太阳能板的边沿突出所述直管部形成凸缘部，所述传感器设备设置在所述直管部的圆周外壁处，且设置在所述凸缘部的下方。
进一步的，还包括升压电路，所述蓄电设备通过所述升压电路对系统进行供电。
进一步的，所述电磁水阀为常闭型，只在通电的时候才打开。
进一步的，所述电磁阀开关采用场效应管。
进一步的，所述控制电路板包括MCU微控制系统，所述MCU微控制系统在间隔的时间内自动断电休眠，并在间隔时间的休眠后恢复工作。
进一步的，所述传感器设备还包括PM2.5检测传感器。
进一步的，将所述电磁水阀替换为水泵，所述水泵包括可以无线控制的开关装置，所述开关装置控制所述水泵的打开和关闭，且所述开关装置与所述控制电路板电性连接，还包括网络模块，所述网络块对对所述开关装置进行控制，所述网络模块可以与GSM、WIFI、有线网络、POE以及蓝牙远程无线连接。
与现有技术相比，本发明提供的一种光伏农业智能灌溉微控制系统，通过利用太阳能发电装置来进行供电，因此不再受到供电的路线的限制，绿色智能环保，并且通过温度传感器、PM2.5检测传感器以及湿度传感器的感应，控制电路板让农业灌溉需要的设定值与所述传感器设备的感应数值进行比较，用以控制电磁水阀的通断从而实现智能灌溉，这样的操作方式不需要人工的参与，更加智能化也更加精准化，特别的，基于本发明提供的技术所生产的产品安装简易且成本低，可对每一个灌溉节点精确控制。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种光伏农业智能灌溉微控制系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种光伏农业智能灌溉微控制系统的电路框图示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
参照图1-2所示，为本发明提供较佳实施例。
一种光伏农业智能灌溉微控制系统包括太阳能发电装置100、储存所述太阳能发电装置100所产生的电能的蓄电设备320、传感器设备、控制电路板300以及电磁水阀310，传感器设备包括温度传感器210和湿度传感器220，具体的，传感器设备还可以包括PM2.5检测传感器230。
传感器设备与控制电路板300电性连接，控制电路板300控制电磁水阀310的打开和闭合，蓄电设备320为控制电路板300提供电能，控制电路板300通过让农业灌溉需要的设定值与传感器设备的感应数值进行比较，用以控制电磁水阀310的通断从而实现智能灌溉。
本实施例提供的一种光伏农业智能灌溉微控制系统，通过利用太阳能发电装置100来进行供电，因此不再受到供电的路线的限制，绿色智能环保，并且通过温度传感器210、PM2.5检测传感器230以及湿度传感器220的感应，控制电路板300让农业灌溉需要的设定值与所述传感器设备的感应数值进行比较，用以控制电磁水阀310的通断从而实现智能灌溉，这样的操作方式不需要人工的参与，更加智能化也更加精准化，特别的，基于本发明提供的技术所生产的产品安装简易且成本低，可对每一个灌溉节点精确控制。
为了增强太阳能的发电效率的使用寿命，在本实施例中，太阳能发电装置100选为滴胶微晶太阳能板，并且进一步的，也为了增强蓄电设备320的蓄电质量，蓄电设备320为一个或多个磷酸铁锂电池，在实际情况中，可以通过调整磷酸铁锂电池的容量可以适当的选用电池的个数，并且为了减少电能损耗和其它原因，本实施例设置为太阳能发电装置100直接为蓄电设备320提供电能补给。
为了对本系统中的各个原件进行完好的保护，在本实施例中，控制系统还包括装载其他原件的盒体400，太阳能发电装置100布置在盒体400的顶部，作为盒体400的顶盖，具体的，可以是盒体400没有上盖用太阳能发电装置100来代替顶盖，也可以是将太阳能发电装置100盖在盒体400的顶盖上。
在本实施例中，滴胶微晶太阳能板充电线路串接二极管，二极管可以有效的防止电流反向导通。
盒体400包括直管部，控制电路板300、蓄电设备320均设置在直管部内，为了配合盒体400的形状，滴胶微晶太阳能板呈圆形，且设置在直管部的顶端，滴胶微晶太阳能板的边沿突出直管部形成凸缘部，传感器设备设置在直管部的圆周外壁处，且设置在凸缘部的下方，这样的结构设置可以有效的防止精密的传感器元件由于防止暴晒雨淋造成损坏和读数不准的情况发生。
在实际情况中，电磁水阀310的电压需求交高，因此，在本实施例中，系统还包括升压电路，蓄电设备320通过升压电路对系统进行供电，而通断控制则由场效应管实现。传感器设备、控制电路板300、电磁水阀310三者之间构成闭环控制系统，稳定可靠性高。
在本实施例中，电磁水阀310为常闭型，只在通电的时候才打开。
特别的，为了节省系统的电量，在本实施例中，控制电路板300包括MCU微控制系统，MCU微控制系统在间隔的时间内自动断电休眠，并在间隔时间的休眠后恢复工作，即MCU采用掉电定时唤醒模式，极大的节省电能。实验表明，该微控制系统极度省电，滴胶微晶太阳能板完全能够实现供电支持，结构简单，可靠性极高，非常适合农业智能灌溉，绿色环保。
为了增强水源的动力，在其他的实施例中，也可以将电磁水阀替换为水泵，水泵包括可以无线控制的开关装置，开关装置控制水泵的打开和关闭，且开关装置与控制电路板电性连接，，还包括网络模块，所述网络模块对对所述开关装置进行控制，所述网络模块，所述网络块对对所述开关装置进行控制，所述网络模块可以与GSM、WIFI、有线网络、POE以及蓝牙远程无线连接。即用户可以通过利用GSM、WIFI、有线网络、POE以及蓝牙远程无线连接所述网络模块后，用无线控制的手段控制水泵的导通情况，特别的，其实也可以由控制电路板上的控制电路定时控制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种光伏农业智能灌溉微控制系统，其特征在于，包括太阳能发电装置、储存所述太阳能发电装置所产生的电能的蓄电设备、传感器设备、控制电路板以及电磁水阀，所述传感器设备包括温度传感器、PM2.5检测传感器和湿度传感器，所述传感器设备与所述控制电路板电性连接，所述控制电路板控制所述电磁水阀的打开和闭合，所述蓄电设备为所述控制电路板提供电能，所述控制电路板通过让农业灌溉需要的设定值与所述传感器设备的感应数值进行比较，用以控制电磁水阀的通断从而实现智能灌溉。
2.如权利要求1所述的一种光伏农业智能灌溉微控制系统，其特征在于，所述太阳能发电装置为滴胶微晶太阳能板，所述蓄电设备为一个或多个磷酸铁锂电池，所述太阳能发电装置直接为所述蓄电设备提供电能补给。
3.如权利要求2所述的一种光伏农业智能灌溉微控制系统，其特征在于，还包括装载其他原件的盒体，所述太阳能发电装置布置在所述盒体的顶部，作为所述盒体的顶盖。
4.如权利要求3所述的一种光伏农业智能灌溉微控制系统，其特征在于，所述滴胶微晶太阳能板充电线路串接二极管防止电流反向。
5.如权利要求4所述的一种光伏农业智能灌溉微控制系统，其特征在于，所述盒体包括直管部，所述控制电路板、蓄电设备均设置在所述直管部内，所述滴胶微晶太阳能板呈圆形，且设置在所述直管部的顶端，所述滴胶微晶太阳能板的边沿突出所述直管部形成凸缘部，所述传感器设备设置在所述直管部的圆周外壁处，且设置在所述凸缘部的下方。
6.如权利要求1-5任意一项所述的一种光伏农业智能灌溉微控制系统，其特征在于，还包括升压电路，所述蓄电设备通过所述升压电路对系统进行供电。
7.如权利要求6所述的一种光伏农业智能灌溉微控制系统，其特征在于，所述电磁水阀为常闭型，只在通电的时候才打开。
8.如权利要求7所述的一种光伏农业智能灌溉微控制系统，其特征在于，所述电磁阀开关采用场效应管。
9.如权利要求8所述的一种光伏农业智能灌溉微控制系统，其特征在于，所述控制电路板包括MCU微控制系统，所述MCU微控制系统在间隔的时间内自动断电休眠，并在间隔时间的休眠后恢复工作。
10.如权利要求1所述的一种光伏农业智能灌溉微控制系统，其特征在于，将所述电磁水阀替换为水泵，所述水泵包括可以无线控制的开关装置，所述开关装置控制所述水泵的打开和关闭，且所述开关装置与所述控制电路板电性连接，还包括网络模块，所述网络块对对所述开关装置进行控制，所述网络模块可以与GSM、WIFI、有线网络、POE以及蓝牙远程无线连接。
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