CN110754334A - 一种基于移动终端的智能喷灌控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于移动终端的智能喷灌控制系统，包括移动终端、浇水装置、土壤湿度传感器、土壤温度传感器、云端服务器和主控制器；所述土壤湿度传感器和土壤温度传感器分别与主控制器连接；所述云端服务器与主控制器通信连接；所述移动终端与云端服务器通信连接，将移动终端所在地的天气预报信息发送给云端服务器；所述主控制器用于控制浇水装置的工作状态。本发明可综合多种环境因素，实现科学合理地对植物进行灌溉的控制。

Description

一种基于移动终端的智能喷灌控制系统
技术领域
本发明涉及一种基于移动终端的智能喷灌控制系统，具体是一种用于园林绿化养护的智能喷灌控制系统。
背景技术
目前，对园林绿化养护大多数仍采用粗犷式的养护模式，从业人员全凭经验对植物进行灌溉，并不能根据现场植物的实时的生长情况和真正所需进行灌溉，在一定程度上造成了水资源、人力、机械的浪费，甚至还有可能造成植物的死亡，从而遭受损失。
因此，能否提供一种更加高效合理的灌溉方式是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的问题与不足，本发明提供一种基于移动终端的智能喷灌控制系统，可综合多种环境因素，实现科学合理地对植物进行灌溉的控制。
技术方案：一种基于移动终端的智能喷灌控制系统，包括移动终端、浇水装置、土壤湿度传感器、土壤温度传感器、云端服务器和主控制器；所述土壤湿度传感器和土壤温度传感器分别与主控制器连接；所述云端服务器与主控制器通信连接；所述移动终端与云端服务器通信连接，将移动终端所在地的天气预报信息发送给云端服务器；所述主控制器用于控制浇水装置的工作状态。
所述主控制器内置有无线通讯模块，主控制器与浇水装置之间设有电磁阀，主控制器通过控制电磁阀的打开和关闭从而实现控制浇水装置的启动和关闭。
所述系统包括手动控制灌溉和自动控制灌溉两种模式。
在自动控制灌溉模式下：所述土壤湿度传感器和土壤温度传感器检测的数据通过主控制器的无线通讯传输给云端服务器，云端服务器根据接收到的数据，所述数据分别为土壤湿度数据和土壤温度数据，则会产生以下智能灌溉方式：
方式一，土壤温度为-1~40℃，土壤湿度小于35%，且移动终端的发来的天气预报信息是未来3天内没有降水时，则云端服务器，给相对应的主控制器传输灌溉的指令，主控制器收到指令后，打开与主控制器连接的电磁阀，浇水装置进行自动灌溉，直至土壤湿度传感器发送给云端服务器的土壤湿度等于或大于75%时，云端服务器给相对应的主控制器传输停止灌溉的指令，主控制器收到指令后，关闭与主控制器连接的电磁阀，浇水装置停止灌溉；
方式二：土壤温度为-1~40℃，土壤湿度小于35%，且移动终端发来的天气预报信息是未来24小内有降水时，则云端服务器不给主控制器下达灌溉指令，而是进行实时天气跟踪，如果再次接收到的天气预报信息是未来3天内没有降水时，则云端服务器，给相对应的主控制器传输灌溉的指令，主控制器收到指令后，打开与主控制器连接的电磁阀，浇水装置进行自动灌溉，直至土壤湿度传感器发送给云端服务器的土壤湿度等于或大于75%时，云端服务器给相对应的主控制器传输停止灌溉的指令，主控制器收到指令后，关闭与主控制器连接的电磁阀，浇水装置停止灌溉；
方式三：在降水之后，土壤温度为-1~40℃，土壤湿度小于75%，且移动终端发来的天气预报信息是未来3天内没有降水时，则云端服务器，给相对应的主控制器传输灌溉的指令，主控制器收到指令后，打开与主控制器连接的电磁阀，浇水装置进行自动灌溉，直至土壤湿度传感器发送给云端服务器的土壤湿度等于或大于75%时，云端服务器给相对应的主控制器传输停止灌溉的指令，主控制器收到指令后，关闭与主控制器连接的电磁阀，浇水装置停止灌溉；
判断是否降水结束的方法为：如果移动终端发来的天气预报信息，为由降水转成无降水，且土壤湿度传感器传送的土壤湿度大于降水之前土壤湿。
方式四：土壤温度为-1~40℃，土壤湿度小于35%，且移动终端的发来的天气预报信息是未来48~72小时内有降水时，则云端服务器，给相对应的主控制器传输灌溉的指令，主控制器收到指令后，打开与主控制器连接的电磁阀，浇水装置进行自动灌溉，直至土壤湿度传感器发送给云端服务器的土壤湿度等于或大于50%时，云端服务器给相对应的主控制器传输停止灌溉的指令，主控制器收到指令后，关闭与主控制器连接的电磁阀，浇水装置停止灌溉；
方式五：土壤温度大于45℃时，不论土壤湿度值的大小，则云端服务器给相对应的主控制器传输灌溉的指令，主控制器收到指令后，打开与主控制器连接的电磁阀，浇水装置进行自动灌溉，直至土壤温度传感器检测到温度小于40℃，则云端服务器发出停止浇水指令；
方式六：当土壤温度持续24小时以上低于零下5℃时，则停止灌溉。
手动控制灌溉模式下：主控制器上设有“开”、“关”模式按：每按一次“开”，则打开与主控制器连接的电磁阀，浇水装置自动灌溉。
所述移动终端上配置APP控制，APP控制包括智能、定时、冬季四种控制灌溉模式；主控制器在接入移动终端的APP时，自动编号并显示所在地理位置，并将主控制器编号和所在地理位置存储在移动终端，移动终端APP自动获取所在地天气信息。选择智能模式时，系统进入“自动控制灌溉”模式；当选择定时模式时，通过APP设定灌溉的时间和时长；
当土壤温度连续24小时检测低于零下1℃时，则自动进入冬季模式；
冬季模式下设有“冬灌”按键，点击冬灌后，自动打开喷灌，灌溉时长为1小时。
在APP智能模式下，可设置浇水装置启动的时间，对于春夏秋的灌溉时间，必须错时灌溉，即错开上午11:30~14:30之间进行灌溉，即当对于春夏秋，检测到需要灌溉的指令时间在11:30~14:30时，顺延到15:00分才开始灌溉。
所述浇水装置包括水泵、喷头、水管路、储水池；电磁阀控制水泵，水泵从储水池抽水，通过水管路到喷头喷出。
附图说明
图1为本发明实施例的工作原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1所示，基于移动终端的智能喷灌控制系统，移动终端、浇水装置、土壤湿度传感器、土壤温度传感器、云端服务器和主控制器；土壤湿度传感器和土壤温度传感器分别与主控制器连接；云端服务器与主控制器通信连接；移动终端与云端服务器通信连接，将移动终端所在地的天气预报信息发送给云端服务器；主控制器用于控制浇水装置的工作状态。
主控制器包括内置控制板、无线通讯模块和蓄电池，太阳能电池板为主控制器的蓄电池提供电能，土壤湿度传感器和土壤温度传感器将检测到的数据传输给主控制器的内置控制板，内置控制板将电模拟信号转换为数字信号，通过无线通讯模块传输到云端服务器；主控制器与浇水装置之间设有电磁阀，主控制器通过控制电磁阀的打开和关闭从而实现控制浇水装置的启动和关闭。浇水装置包括水泵、喷头、水管路、储水池；电磁阀控制水泵，水泵从储水池抽水，通过水管路到喷头喷出。
系统包括手动控制灌溉和自动控制灌溉两种模式。
在自动控制灌溉模式下：土壤湿度传感器和土壤温度传感器检测的土壤湿度数据和土壤温度数据通过主控制器的无线通讯传输给云端服务器，云端服务器根据接收到的数据，则会产生以下智能灌溉方式：
方式一，土壤温度为-1~40℃，土壤湿度小于35%，且移动终端的发来的天气预报信息是未来3天内没有降水时，则云端服务器，给相对应的主控制器传输灌溉的指令，主控制器收到指令后，打开与主控制器连接的电磁阀，浇水装置进行自动灌溉，直至土壤湿度传感器发送给云端服务器的土壤湿度等于或大于75%时，云端服务器给相对应的主控制器传输停止灌溉的指令，主控制器收到指令后，关闭与主控制器连接的电磁阀，浇水装置停止灌溉；
方式二：土壤温度为-1~40℃，土壤湿度小于35%，且移动终端发来的天气预报信息是未来24小内有降水时，则云端服务器不给主控制器下达灌溉指令，而是进行实时天气跟踪，如果再次接收到的天气预报信息是未来3天内没有降水时，则云端服务器，给相对应的主控制器传输灌溉的指令，主控制器收到指令后，打开与主控制器连接的电磁阀，浇水装置进行自动灌溉，直至土壤湿度传感器发送给云端服务器的土壤湿度等于或大于75%时，云端服务器给相对应的主控制器传输停止灌溉的指令，主控制器收到指令后，关闭与主控制器连接的电磁阀，浇水装置停止灌溉；
方式三：在降水之后，土壤温度为-1~40℃，土壤湿度小于75%，且移动终端发来的天气预报信息是未来3天内没有降水时，则云端服务器，给相对应的主控制器传输灌溉的指令，主控制器收到指令后，打开与主控制器连接的电磁阀，浇水装置进行自动灌溉，直至土壤湿度传感器发送给云端服务器的土壤湿度等于或大于75%时，云端服务器给相对应的主控制器传输停止灌溉的指令，主控制器收到指令后，关闭与主控制器连接的电磁阀，浇水装置停止灌溉；
判断是否降水结束的方法为：如果移动终端发来的天气预报信息，为由降水转成无降水，且土壤湿度传感器传送的土壤湿度大于降水之前土壤湿。
方式四：土壤温度为-1~40℃，土壤湿度小于35%，且移动终端的发来的天气预报信息是未来48~72小时内有降水时，则云端服务器，给相对应的主控制器传输灌溉的指令，主控制器收到指令后，打开与主控制器连接的电磁阀，浇水装置进行自动灌溉，直至土壤湿度传感器发送给云端服务器的土壤湿度等于或大于50%时，云端服务器给相对应的主控制器传输停止灌溉的指令，主控制器收到指令后，关闭与主控制器连接的电磁阀，浇水装置停止灌溉；
方式五：土壤温度大于45℃时，不论土壤湿度值的大小，则云端服务器给相对应的主控制器传输灌溉的指令，主控制器收到指令后，打开与主控制器连接的电磁阀，浇水装置进行自动灌溉，直至土壤温度传感器检测到温度小于40℃，则云端服务器发出停止浇水指令；
方式六：当土壤温度持续24小时以上低于零下5℃时，则停止灌溉。
手动控制灌溉模式下：主控制器上设有“开”、“关”模式按：每按一次“开”，则打开与主控制器连接的电磁阀，浇水装置自动灌溉。
移动终端上配置APP控制，APP控制包括智能、定时、冬季四种控制灌溉模式；主控制器在接入移动终端的APP时，自动编号并显示所在地理位置，并将主控制器编号和所在地理位置存储在移动终端，移动终端APP自动获取所在地天气信息。选择智能模式时，系统进入“自动控制灌溉”模式；当选择定时模式时，通过APP设定灌溉的时间和时长；如周一~周日的某一天或某二天，进行重复灌溉，每天最多可以设定定时灌溉4次，每次最长灌溉时长为2小时，每周最多可以设定二天进行重复灌溉；
例1：每周一 8:00、 10:00 、 16:00、 18:00 各进行一次灌溉，每次灌溉时长为10分钟；
例 2： 每周一、 每周四 9:00 各进行一次灌溉，每次灌溉时长为30分钟；
当选择冬季模式：在APP上可根据主控制器所在地设置冬季的开始及结束日期，并自动存储；在APP上打开冬季模式，智能模式的灌溉时间只能在14:30~18:00之间开始灌溉；
当土壤温度连续24小时检测低于零下1℃时，则自动进入冬季模式；
冬季模式下设有“冬灌”按键，点击冬灌后，自动打开喷灌，灌溉时长为1小时。
在APP智能模式下，可设置浇水装置启动的时间，对于春夏秋的灌溉时间，必须错时灌溉，即错开上午11:30~14:30之间进行灌溉，即当对于春夏秋，检测到需要灌溉的指令时间在11:30~14:30时，顺延到15:00分才开始灌溉。

Claims (10)

1.一种基于移动终端的智能喷灌控制系统，其特征在于：包括移动终端、浇水装置、土壤湿度传感器、土壤温度传感器、云端服务器和主控制器；所述土壤湿度传感器和土壤温度传感器分别与主控制器连接；所述云端服务器与主控制器通信连接；所述移动终端与云端服务器通信连接，将移动终端所在地的天气预报信息发送给云端服务器；所述主控制器用于控制浇水装置的工作状态。
2.如权利要求1所述的基于移动终端的智能喷灌控制系统，其特征在于：所述主控制器内置有无线通讯模块，主控制器与浇水装置之间设有电磁阀，主控制器通过控制电磁阀的打开和关闭从而实现控制浇水装置的启动和关闭。
3.如权利要求1所述的基于移动终端的智能喷灌控制系统，其特征在于：所述系统包括手动控制灌溉和自动控制灌溉两种模式：
在自动控制灌溉模式下：所述土壤湿度传感器和土壤温度传感器检测的数据通过主控制器的无线通讯传输给云端服务器，云端服务器根据接收到的数据，所述数据分别为土壤湿度数据和土壤温度数据，则会产生以下智能灌溉方式：
方式一，土壤温度为-1~40℃，土壤湿度小于35%，且移动终端的发来的天气预报信息是未来3天内没有降水时，则云端服务器，给相对应的主控制器传输灌溉的指令，主控制器收到指令后，打开与主控制器连接的电磁阀，浇水装置进行自动灌溉，直至土壤湿度传感器发送给云端服务器的土壤湿度等于或大于75%时，云端服务器给相对应的主控制器传输停止灌溉的指令，主控制器收到指令后，关闭与主控制器连接的电磁阀，浇水装置停止灌溉。
4.如权利要求3所述的基于移动终端的智能喷灌控制系统，其特征在于：自动控制灌溉还包括下面的智能灌溉方式：
方式二：土壤温度为-1~40℃，土壤湿度小于35%，且移动终端发来的天气预报信息是未来24小内有降水时，则云端服务器不给主控制器下达灌溉指令，而是进行实时天气跟踪，如果再次接收到的天气预报信息是未来3天内没有降水时，则云端服务器，给相对应的主控制器传输灌溉的指令，主控制器收到指令后，打开与主控制器连接的电磁阀，浇水装置进行自动灌溉，直至土壤湿度传感器发送给云端服务器的土壤湿度等于或大于75%时，云端服务器给相对应的主控制器传输停止灌溉的指令，主控制器收到指令后，关闭与主控制器连接的电磁阀，浇水装置停止灌溉。
5.如权利要求3所述的基于移动终端的智能喷灌控制系统，其特征在于：自动控制灌溉还包括下面的智能灌溉方式：
方式三：在降水之后，土壤温度为-1~40℃，土壤湿度小于75%，且移动终端发来的天气预报信息是未来3天内没有降水时，则云端服务器，给相对应的主控制器传输灌溉的指令，主控制器收到指令后，打开与主控制器连接的电磁阀，浇水装置进行自动灌溉，直至土壤湿度传感器发送给云端服务器的土壤湿度等于或大于75%时，云端服务器给相对应的主控制器传输停止灌溉的指令，主控制器收到指令后，关闭与主控制器连接的电磁阀，浇水装置停止灌溉。
6.如权利要求3所述的基于移动终端的智能喷灌控制系统，其特征在于：自动控制灌溉还包括下面的智能灌溉方式：
方式四：土壤温度为-1~40℃，土壤湿度小于35%，且移动终端的发来的天气预报信息是未来48~72小时内有降水时，则云端服务器，给相对应的主控制器传输灌溉的指令，主控制器收到指令后，打开与主控制器连接的电磁阀，浇水装置进行自动灌溉，直至土壤湿度传感器发送给云端服务器的土壤湿度等于或大于50%时，云端服务器给相对应的主控制器传输停止灌溉的指令，主控制器收到指令后，关闭与主控制器连接的电磁阀，浇水装置停止灌溉。
7.如权利要求3所述的基于移动终端的智能喷灌控制系统，其特征在于：自动控制灌溉还包括下面的智能灌溉方式：
方式五：土壤温度大于45℃时，不论土壤湿度值的大小，则云端服务器给相对应的主控制器传输灌溉的指令，主控制器收到指令后，打开与主控制器连接的电磁阀，浇水装置进行自动灌溉，直至土壤温度传感器检测到温度小于40℃，则云端服务器发出停止浇水指令。
8.如权利要求3所述的基于移动终端的智能喷灌控制系统，其特征在于：自动控制灌溉还包括下面的智能灌溉方式：
方式六：当土壤温度持续24小时以上低于零下5℃时，则停止灌溉。
9.如权利要求5所述的基于移动终端的智能喷灌控制系统，其特征在于：判断是否降水结束的方法为：如果移动终端发来的天气预报信息，为由降水转成无降水，且土壤湿度传感器传送的土壤湿度大于降水之前土壤湿；手动控制灌溉模式下：主控制器上设有“开”、“关”模式按：每按一次“开”，则打开与主控制器连接的电磁阀，浇水装置自动灌溉。
10.如权利要求5所述的基于移动终端的智能喷灌控制系统，其特征在于：所述移动终端上配置APP控制，APP控制包括智能、定时、冬季四种控制灌溉模式；主控制器在接入移动终端的APP时，自动编号并显示所在地理位置，并将主控制器编号和所在地理位置存储在移动终端，移动终端APP自动获取所在地天气信息；选择智能模式时，系统进入“自动控制灌溉”模式；当选择定时模式时，通过APP设定灌溉的时间和时长；当土壤温度连续24小时检测低于零下1℃时，则自动进入冬季模式；在APP智能模式下，可设置浇水装置启动的时间。
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