CN111631114A - 灌溉装置和系统 - Google Patents

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CN111631114A CN202010618686.6A CN202010618686A CN111631114A CN 111631114 A CN111631114 A CN 111631114A CN 202010618686 A CN202010618686 A CN 202010618686A CN 111631114 A CN111631114 A CN 111631114A
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Abstract

本发明实施例提供了一种灌溉装置和系统，涉及灌溉技术领域。灌溉装置包括主控模块、供水控制模块和进排水控制模块，主控模块与供水控制模块和进排水控制模块均电连接，主控模块还与用户终端通信连接，供水控制模块设置在供水通道中，进排水控制模块设置在灌溉区域，供水通道与灌溉区域连接；主控模块接收用户终端发送的工作指令，并将工作指令发送至供水控制模块和进排水控制模块；供水控制模块依据工作指令采集供水通道的第一水位信息，并依据第一水位信息控制供水通道的供水；进排水控制模块依据工作指令采集灌溉区域的第二水位信息，并依据第二水位信息控制灌溉区域的灌水和排水。其能够降低人力成本、自动和精细的实现灌水和排水。

Description

灌溉装置和系统
技术领域
本发明涉及灌溉技术领域，具体而言，涉及一种灌溉装置和系统。
背景技术
传统的灌溉系统(例如，水稻田灌溉系统)机械自动化程度很低，灌水时通常由水泵直接抽水到水渠，由水渠直接流入灌溉地。若水源比较远，或灌溉地面积比较大，会造成近水源的灌溉地灌水比较多，而远离水源的灌溉地灌水比较少。同时，为了保证每个灌溉地灌水相当，需要人为打开或关闭灌溉地进水入口，以保证进水相当。灌溉地需要排水时，也需要人为打开排水口。不仅需要大量的人力成本，自动化程度也不够高。
发明内容
本发明的目的包括，例如，提供了一种灌溉装置和系统，其能够降低人力成本、自动和精细的实现灌水和排水。
本发明的实施例可以这样实现：
第一方面，本发明实施例提供一种灌溉装置，包括主控模块、供水控制模块和进排水控制模块，所述主控模块与所述供水控制模块和所述进排水控制模块均电连接，所述主控模块还与用户终端通信连接，所述供水控制模块设置在供水通道中，所述进排水控制模块设置在灌溉区域，所述供水通道与所述灌溉区域连接；
所述主控模块用于接收所述用户终端发送的工作指令，并将所述工作指令发送至所述供水控制模块和所述进排水控制模块；
所述供水控制模块用于依据所述工作指令采集所述供水通道的第一水位信息，并依据所述第一水位信息控制所述供水通道的供水；
所述进排水控制模块用于依据所述工作指令采集所述灌溉区域的第二水位信息，并依据所述第二水位信息控制所述灌溉区域的灌水和排水。
在可选的实施方式中，所述供水控制模块还用于将所述第一水位信息传输至所述主控模块；
所述进排水控制模块还用于将所述第二水位信息传输至所述主控模块；
所述主控模块还用于将所述第一水位信息和所述第二水位信息传输至所述用户终端。
在可选的实施方式中，所述主控模块包括主控单元、电力载波单元和供电单元，所述主控单元与所述用户终端通信连接，所述主控单元通过所述电力载波单元与所述供水控制模块和所述进排水控制模块均电连接，所述供电单元通过所述电力载波单元与所述主控单元、所述供水控制模块和所述进排水控制模块均电连接；
所述主控单元用于接收所述工作指令，并将所述工作指令传输至所述电力载波单元；
所述供电单元用于向所述电力载波单元提供工作电能；
所述电力载波单元用于将所述工作指令与所述工作电能进行调制，获得调制信号，并将所述调制信号发送至所述供水控制模块和所述进排水控制模块。
在可选的实施方式中，所述主控单元包括第一控制器、第一通信子单元和第二通信子单元，所述第一控制器通过所述第一通信子单元与所述用户终端通信连接，所述第一控制器通过所述第二通信子单元与所述电力载波单元电连接；
所述第一控制器用于通过所述第一通信子单元接收所述工作指令；
所述第一控制器还用于通过所述第二通信子单元将所述工作指令传输至所述电力载波单元。
在可选的实施方式中，所述主控单元还包括定位子单元，所述定位子单元与所述第一控制器电连接；
所述定位子单元用于向所述第一控制器发送位置信息；
所述第一控制器还用于通过所述第一通信子单元向所述用户终端发送所述位置信息。
在可选的实施方式中，所述电力载波单元包括第二控制器、第三通信子单元和第一电力载波子单元，所述第二控制器通过所述第三通信子单元与所述主控单元电连接，所述第二控制器通过所述第一电力载波子单元与所述供水控制模块和所述进排水控制模块均电连接，所述第二控制器还与所述供电单元电连接；
所述第二控制器用于通过所述第三通信子单元接收所述工作指令；
所述第二控制器还用于通过所述第一电力载波子单元将所述供电单元提供的工作电能与所述工作指令进行调制，以获得所述调制信号。
在可选的实施方式中，所述供电单元包括太阳能充电子单元、交直流转换子单元、第一电压转换子单元和电池，所述太阳能充电子单元与太阳能电池板电连接，所述交直流转换子单元与电网电连接，所述太阳能充电子单元和所述交直流转换子单元均通过所述第一电压转换子单元与所述电池和所述电力载波单元电连接；
所述太阳能充电子单元用于将所述太阳能电池板提供的第一电能转换为第二电能；
所述交直流转换子单元用于将所述电网提供的市电转换为第三电能；
所述第一电压转换子单元用于将所述第二电能和所述第三电能转换为所述工作电能，并将所述工作电能传输至所述电力载波单元；
所述第一电压转换子单元还用于将所述第二电能和所述第三电能转换为充电电能，并将所述充电电能传输至所述电池；
所述电池用于在所述交直流转换子单元未提供第二电能和所述交直流转换子单元未提供第三电能时，通过所述第一电压转换子单元向所述电力载波单元提供所述工作电能。
在可选的实施方式中，所述供水控制模块包括第一水位检测单元、水泵控制单元和水泵，所述供水通道包括初级供水通道和次级供水通道，所述第一水位检测单元与所述水泵控制单元和所述主控模块均电连接，所述水泵控制单元与所述水泵电连接，所述第一水位检测单元设置在所述初级供水通道和所述次级供水通道上，所述水泵设置在所述初级供水通道上；所述第一水位信息包括初级水位信息和次级水位信息；
所述第一水位检测单元用于依据所述工作指令采集所述初级供水通道的初级水位信息，并将所述初级水位信息传输至所述水泵控制单元；
所述第一水位检测单元还用于依据所述工作指令采集所述次级供水通道的次级水位信息，并将所述次级水位信息传输至所述水泵控制单元；
所述水泵控制单元用于依据所述初级水位信息和所述次级水位信息控制所述水泵是否工作，以控制是否将所述初级供水通道的水抽入所述次级供水通道。
在可选的实施方式中，所述第一水位检测单元包括初级水位传感器、次级水位传感器、第三控制器和第二电力载波子单元，所述第三控制器通过所述第二电力载波子单元与所述水泵控制单元和所述主控模块均电连接，所述初级水位传感器和所述次级水位传感器均与所述第三控制器电连接，所述初级水位传感器设置在所述初级供水通道内，所述次级水位传感器设置在所述次级供水通道内；
所述第三控制器用于依据所述工作指令控制所述初级水位传感器采集所述初级供水通道的初级水位信息，并获取所述初级水位信息；
所述第三控制器还用于依据所述工作指令控制所述次级水位传感器采集所述次级供水通道的次级水位信息，并获取所述次级水位信息；
所述第三控制器还用于通过所述第二电力载波子单元将所述初级水位信息和所述次级水位信息传输至所述水泵控制单元。
在可选的实施方式中，所述水泵控制单元包括第四控制器、第三电力载波子单元和开关，所述第四控制器通过所述第三电力载波子单元与所述第一水位检测单元电连接，所述第四控制器还与所述开关电连接；
所述第四控制器用于通过所述第三电力载波子单元接收所述初级水位信息和所述次级水位信息；
所述第四控制器还用于依据所述初级水位信息和次级水位信息控制所述开关的通断，进而控制所述水泵是否工作。
在可选的实施方式中，所述进排水控制模块包括第二水位检测单元、进水控制单元和排水控制单元，所述第二水位检测单元与所述进水控制单元、所述排水控制单元和所述主控模块均电连接，所述进水控制单元与进水开关电连接，所述排水控制单元与排水开关电连接，所述进水开关设置在所述灌溉区域与所述供水通道连接处，所述排水开关设置在所述灌溉区域与排水通道连接处；
所述第二水位检测单元用于依据所述工作指令采集所述灌溉区域的第二水位信息；
所述第二水位检测单元还用于依据所述第二水位信息向所述进水控制单元发送灌水命令，或向所述排水控制单元发送排水命令；
所述进水控制单元用于依据所述灌水命令控制所述进水开关开启；
所述排水控制单元用于依据所述排水命令控制所述排水开关开启。
在可选的实施方式中，所述第二水位检测单元包括灌溉水位传感器、第五控制器、第四电力载波子单元，所述第五控制器通过所述第四电力载波子单元与所述进水控制单元、所述排水控制单元和所述主控模块均电连接，所述第五控制器还与所述灌溉水位传感器电连接，所述灌溉水位传感器设置在所述灌溉区域内；
所述第五控制器用于依据所述工作指令控制所述灌溉水位传感器采集所述灌溉区域的第二水位信息，并获取所述第二水位信息；
所述第五控制器还用于依据所述第二水位信息产生灌水命令或排水命令，并通过所述第四电力载波子单元向所述进水控制单元发送所述灌水命令，或通过所述第四电力载波子单元向所述排水控制单元发送所述排水命令。
在可选的实施方式中，所述进水控制单元包括第五电力载波子单元、第六控制器和第一开关控制子单元，所述第六控制器用于通过所述第五电力载波子单元与所述第二水位检测单元电连接，所述第六控制器还与所述第一开关控制子单元电连接，所述第一开关控制子单元与所述进水开关电连接；
所述第六控制器用于通过所述第五电力载波子单元接收所述灌水命令；
所述第六控制器还用于根据所述灌水命令控制所述第一开关控制子单元工作，以控制所述进水开关开启。
在可选的实施方式中，所述排水控制单元包括第六电力载波子单元、第七控制器和第二开关控制子单元，所述第七控制器用于通过所述第六电力载波子单元与所述第二水位检测单元电连接，所述第七控制器还与所述第二开关控制子单元电连接，所述第二开关控制子单元与所述排水开关电连接；
所述第七控制器用于通过所述第六电力载波子单元接收所述排水命令；
所述第七控制器还用于根据所述排水命令控制所述第二开关控制子单元工作，以控制所述排水开关开启。
在可选的实施方式中，所述灌溉装置还包括辅助模块，所述辅助模块与所述主控模块电连接；
所述辅助模块用于依据所述工作指令监测气象信息、土壤信息以及作物生长信息，并将所述气象信息、土壤信息以及作物生长信息反馈至所述主控模块；
所述辅助模块还用于依据所述工作指令发出驱鸟信息。
第二方面，本发明实施例提供一种灌溉系统，包括用户终端和至少一个如前述实施方式任意一项所述的灌溉装置。
本发明实施例提供的灌溉装置和系统，通过主控模块接收用户终端发送的工作指令，并将工作指令发送至供水控制模块和进排水控制模块；供水控制模块依据工作指令采集供水通道的第一水位信息，并依据第一水位信息控制供水通道的供水；进排水控制模块依据工作指令采集灌溉区域的第二水位信息，并依据第二水位信息控制灌溉区域的灌水和排水。可见，通过主控模块与用户终端、供水控制模块和进排水控制模块之间的信息交互，可以实现按照预定程序自动控制供水通道的供水、灌溉区域的灌水和排水。不需要太多的人力成本，自动化程度高，且能精细的实现灌水和排水。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的一种灌溉系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种灌溉装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种灌溉装置的应用环境示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种灌溉装置的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的又一种灌溉装置的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的又一种灌溉装置的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的另一种灌溉装置的应用环境示意图；
图8为本发明实施例提供的又一种灌溉装置的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的又一种灌溉装置的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的又一种灌溉装置的应用环境示意图；
图11为本发明实施例提供的又一种灌溉装置的结构示意图；
图12为本发明实施例提供的又一种灌溉装置的结构示意图；
图13为本发明实施例提供的一种灌溉装置的布线示意图；
图14为本发明实施例提供的另一种灌溉装置的布线示意图；
图15为本发明实施例提供的又一种灌溉装置的布线示意图。
图标：10-灌溉系统；100-灌溉装置；110-主控模块；111-主控单元；1111-第一控制器；1112-第一通信子单元；1113-第二通信子单元；1114-定位子单元；1115-第三电压转换子单元；112-电力载波单元；1121-第二控制器；1122-第三通信子单元；1123-第一电力载波子单元；1124-第二电压转换子单元；113-供电单元；1131-太阳能充电子单元；1132-交直流转换子单元；1133-第一电压转换子单元；1134-电池；120-供水控制模块；121-第一水位检测单元；1211-初级水位传感器；1212-次级水位传感器；1213-第三控制器；1214-第二电力载波子单元；1215-第四电压转换子单元；122-水泵控制单元；1221-第四控制器；1222-第三电力载波子单元；1223-第五电压转换子单元；1224-开关；123-水泵；130-进排水控制模块；131-第二水位检测单元；1311-灌溉水位传感器；1312-第五控制器；1313-第四电力载波子单元；1314-第六电压转换子单元；132-进水控制单元；1321-第五电力载波子单元；1322-第六控制器；1323-第一开关控制子单元；1324-第七电压转换子单元；133-排水控制单元；1331-第六电力载波子单元；1332-第七控制器；1333-第二开关控制子单元；1334-第八电压转换子单元；134-进水开关；135-排水开关；140-辅助模块；200-用户终端；300-太阳能电池板；400-电网。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
请参考图1，本实施例提供了一种灌溉系统10，该灌溉系统10包括用户终端200和至少一个灌溉装置100，用户终端200与每个灌溉装置100均通信连接。用户终端200用于向每个灌溉装置100发送工作指令，每个灌溉装置100用于根据工作指令执行灌水或排水的操作。
在本实施例中，灌溉系统10可以为，但不限于水稻田灌溉系统、大棚蔬菜灌溉系统以及鱼塘灌溉系统等。为了便于描述，本申请以灌溉系统10为水稻田灌溉系统为例进行说明。
在本实施例中，用户终端200可以为，但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、服务器或其它具有处理能力的电子设备。
在本实施例中，不同的灌溉装置100设置在不同的地块中，每个地块均包括供水通道、灌溉区域和排水通道。即不同的灌溉装置100控制不同地块的灌溉操作。
请参照图2，为本实施例提供的灌溉装置100的一种可实施的结构示意图，该灌溉装置100包括主控模块110、供水控制模块120和进排水控制模块130，主控模块110与供水控制模块120和进排水控制模块130均电连接，主控模块110还与用户终端200通信连接。如图3所示，为本实施例提供的灌溉装置100的一种可实施的应用环境示意图，供水控制模块120设置在供水通道中，进排水控制模块130设置在灌溉区域，供水通道与灌溉区域连接，供水通道还与河流连通。
在本实施例中，主控模块110用于接收用户终端200发送的工作指令，并将工作指令发送至供水控制模块120和进排水控制模块130；供水控制模块120用于依据工作指令采集供水通道的第一水位信息，并依据第一水位信息控制供水通道的供水；进排水控制模块130用于依据工作指令采集灌溉区域的第二水位信息，并依据第二水位信息控制灌溉区域的灌水和排水。
可以理解，用户终端200可响应用户的操作向主控模块110发送工作指令，以便主控模块110将工作指令转发至供水控制模块120和进排水控制模块130，供水控制模块120和进排水控制模块130接收到工作指令后，才会开始工作。同理，用户终端200可响应用户的操作向主控模块110发送停止工作指令，以便主控模块110将停止工作指令转发至供水控制模块120和进排水控制模块130，供水控制模块120和进排水控制模块130接收到停止工作指令后，会停止工作。
在本实施例中，供水控制模块120还用于将第一水位信息传输至主控模块110；进排水控制模块130还用于将第二水位信息传输至主控模块110；主控模块110还用于将第一水位信息和第二水位信息传输至用户终端200。用户终端200获取到第一水位信息和第二水位信息可以进行存储和显示，以便用户查阅和实时监控地块的灌水情况。
当然，用户可以通过用户终端200获取到供水通道的第一水位信息和灌溉区域的第二水位信息后，可以手动操作用户终端200向主控模块110下发供水控制指令、灌水命令和排水命令。主控模块110则将供水控制指令转发至供水控制模块120，供水控制模块120根据供水控制指令控制供水通道的供水。主控模块110还会将灌水命令或排水命令转发至进排水控制模块130，进排水控制模块130依据灌水命令和排水命令控制灌溉区域的灌水和排水。
可以理解，供水控制模块120可以根据第一水位信息自动控制供水通道的供水，也可以根据用户下发的供水控制指令控制供水通道的供水。进排水控制模块130可以根据第二水位信息自动控制灌溉区域的灌水和排水，也可以根据用户下发的灌水控制指令或排水控制指令控制灌溉区域的灌水和排水。
如图4所示，主控模块110包括主控单元111、电力载波单元112和供电单元113，主控单元111与用户终端200通信连接，主控单元111通过电力载波单元112与供水控制模块120和进排水控制模块130均电连接，供电单元113通过电力载波单元112与主控单元111、供水控制模块120和进排水控制模块130均电连接。
在本实施例中，主控单元111用于接收工作指令，并将工作指令传输至电力载波单元112；供电单元113用于向电力载波单元112提供工作电能；电力载波单元112用于将工作指令与工作电能进行调制，获得调制信号，并将调制信号发送至供水控制模块120和进排水控制模块130。
可以理解，主控模块110由主控单元111、电力载波单元112和供电单元113组成，主控单元111、电力载波单元112和供电单元113可以是三个独立的产品，也可以是集成在一个产品上。
其中，供电单元113主要实现给整个灌溉装置100供电。主控单元111为灌溉装置100的大脑，可以通过无线通信方式与用户终端200进行数据通信。同时，可以通过有线通信方式与电力载波单元112进行数据通信。电力载波单元112主要将工作指令与工作电能进行融合，能够向供水控制模块120和进排水控制模块130供电的同时，进行通信数据的交互。
可以理解，电力载波单元112可以通过无极性两线制低压电力载波总线与供水控制模块120和进排水控制模块130均电连接，电力载波单元112通过无极性两线制低压电力载波总线给供水控制模块120和进排水控制模块130供电的同时，还能实现与供水控制模块120和进排水控制模块130通信。由于通信和供电都是通过无极性两线制低压电力载波总线实现，供水控制模块120和进排水控制模块130可以不分正负极，只需与无极性两线制低压电力载波总线电连接。所以，走线上非常方便，只需布两根总线，供水控制模块120和进排水控制模块130不分极性接上无极性两线制低压电力载波总线即可，对地块布线非常友好。
如图5所示，主控单元111包括第一控制器1111、第一通信子单元1112和第二通信子单元1113，第一控制器1111通过第一通信子单元1112与用户终端200通信连接，第一控制器1111通过第二通信子单元1113与电力载波单元112电连接。
在本实施例中，第一控制器1111用于通过第一通信子单元1112接收工作指令；第一控制器1111还用于通过第二通信子单元1113将工作指令传输至电力载波单元112。
可以理解，第一通信子单元1112可以为4G模块和WIFI模块等无线通信模块，第二通信子单元1113可以为485通信模块。第一控制器1111可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。第一控制器1111可以是单片机、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
为了识别地块，主控单元111还包括定位子单元1114，定位子单元1114与第一控制器1111电连接。定位子单元1114用于向第一控制器1111发送位置信息；第一控制器1111还用于通过第一通信子单元1112向用户终端200发送位置信息。
可以理解，灌溉装置100自带定位子单元1114可以实现精准定位，用户终端200依据不同灌溉装置100反馈的不同的位置信息，可以识别地块。其中，定位子单元1114可以采用GPS(Global Positioning System，全球定位系统)模块。
如图5所示，电力载波单元112包括第二控制器1121、第三通信子单元1122和第一电力载波子单元1123，第二控制器1121通过第三通信子单元1122与主控单元111电连接，第二控制器1121通过第一电力载波子单元1123与供水控制模块120和进排水控制模块130均电连接，第二控制器1121还与供电单元113电连接。
在本实施例中，第二控制器1121用于通过第三通信子单元1122接收工作指令；第二控制器1121还用于通过第一电力载波子单元1123将供电单元113提供的工作电能与工作指令进行调制，以获得调制信号。
可以理解，第二控制器1121将工作指令加载到工作电能上得到调制信号，利用第一电力载波子单元1123将调制信号发送至供水控制模块120和排水控制模块。例如，供电单元113提供的工作电能为5V的直流电，而工作指令为PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)波。第二控制器1121可以以5V的直流电为基准按照工作指令的高低电平比例进行脉宽调制，进而生成调制信号。
其中，第三通信子单元1122可以为485通信模块，第二控制器1121可以为单片机、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。第一电力载波子单元1123可以为电力载波模块。
如图5所示，供电单元113包括太阳能充电子单元1131、交直流转换子单元1132、第一电压转换子单元1133和电池1134，太阳能充电子单元1131与太阳能电池板300电连接，交直流转换子单元1132与电网400电连接，太阳能充电子单元1131和交直流转换子单元1132均通过第一电压转换子单元1133与电池1134和电力载波单元112电连接。
在本实施例中，太阳能充电子单元1131用于将太阳能电池板300提供的第一电能转换为第二电能；交直流转换子单元1132用于将电网400提供的市电转换为第三电能；第一电压转换子单元1133用于将第二电能和第三电能转换为工作电能，并将工作电能传输至电力载波单元112；第一电压转换子单元1133还用于将第二电能和第三电能转换为充电电能，并将充电电能传输至电池1134；电池1134用于在交直流转换子单元1132未提供第二电能和交直流转换子单元1132未提供第三电能时，通过第一电压转换子单元1133向电力载波单元112提供工作电能。
可以理解，供电单元113不仅可以接电网400使用220V市电供电，还可以在电网400不方便拉线或电网400停电时，通过太阳能电池板300供电。也可以在电网400和太阳能电池板300均无法供电时，通过大容量的电池1134为灌溉装置100供电。进而提高了灌溉装置100的供电可靠性。
其中，交直流转换子单元1132为AC-DC(交流-直流)降压模块，交直流转换子单元1132用于将为220V的市电进行降压整流处理，转换得到为直流的第三电能。第一电压转换子单元1133为DC-DC(直流-直流)转换模块，第一电压转换子单元1133将第二电能和第三电能进行转换得到充电电能，第一电压转换子单元1133还可以将第二电能和第三电能进行转换得到工作电能，第一电压转换子单元1133也可以将电池1134提供的电能进行转换得到工作电能。
如图5所示，电力载波单元112还包括第二电压转换子单元1124，主控单元111还包括第三电压转换子单元1115，第二电压转换子单元1124与第一电压转换子单元1133、第三电压转换子单元1115和第二控制器1121均电连接。第一电压转换子单元1133通过第二电压转换子单元1124将工作电能提供至第三电压转换子单元1115，第三电压转换子单元1115将工作电能进行转换得到第一控制器1111工作所需的电能。第二电压转换子单元1124还用于将工作电能进行转换得到转换后的工作电能，并将转换后的工作电能传输至第二控制器1121，第二控制器1121用于将转换后的工作电能与工作指令进行调制，得到调制信号。
请参照图6，为本实施例提供的灌溉装置100的又一种可实施的结构示意图，供水控制模块120包括第一水位检测单元121、水泵控制单元122和水泵123，供水通道包括初级供水通道和次级供水通道，第一水位检测单元121与水泵控制单元122和主控模块110均电连接，水泵控制单元122与水泵123电连接。请参照图7，为本实施例提供的灌溉装置100的另一种可实施的应用环境示意图，第一水位检测单元121设置在初级供水通道和所述次级供水通道上，水泵123设置在初级供水通道上。
在本实施例中，第一水位信息包括初级水位信息和次级水位信息；第一水位检测单元121用于依据工作指令采集初级供水通道的初级水位信息，并将初级水位信息传输至水泵控制单元122；第一水位检测单元121还用于依据工作指令采集次级供水通道的次级水位信息，并将次级水位信息传输至水泵控制单元122；水泵控制单元122用于依据初级水位信息和次级水位信息控制水泵123是否工作，以控制是否将初级供水通道的水抽入次级供水通道。
可以理解，第一水位检测单元121通过无极性两线制低压电力载波总线与第一电力载波子单元1123和水泵控制单元122均电连接。第一水位检测单元121通过无极性两线制低压电力载波总线获得第一电力载波子单元1123传输的调制信号后，对调制信号进行解析，以获得工作指令，同时还从调制信号中获得工作电能。
如图8所示，第一水位检测单元121包括初级水位传感器1211、次级水位传感器1212、第三控制器1213和第二电力载波子单元1214，第三控制器1213通过第二电力载波子单元1214与水泵控制单元122和主控模块110均电连接，初级水位传感器1211和次级水位传感器1212均与第三控制器1213电连接；初级水位传感器1211设置在初级供水通道内，次级水位传感器1212设置在次级供水通道内。
在本实施例中，第三控制器1213用于依据工作指令控制初级水位传感器1211采集初级供水通道的初级水位信息，并获取初级水位信息；第三控制器1213还用于依据工作指令控制次级水位传感器1212采集次级供水通道的次级水位信息，并获取次级水位信息；第三控制器1213还用于通过第二电力载波子单元1214将初级水位信息和次级水位信息传输至水泵控制单元122。
可以理解，第三控制器1213通过第二电力载波子单元1214与第一电力载波子单元1123和水泵控制单元122均电连接。第二电力载波子单元1214获取到第一电力载波子单元1123提供的调制信号后，会对调制信号进行解析，得到工作指令和工作电能，并将工作指令和工作电能传输至第三控制器1213。第三控制器1213得到工作指令后，控制初级水位传感器1211和次级水位传感器1212进行水位信息采集工作，并将初级水位传感器1211采集的初级水位信息和次级水位传感器1212采集的次级水位信息传输至第二电力载波子单元1214。第二电力载波子单元1214则将初级水位信息和次级水位信息传输至水泵控制单元122。
其中，初级水位传感器1211和次级水位传感器1212均可以为水位传感器。第三控制器1213可以为单片机、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。第二电力载波子单元1214可以为电力载波模块。
如图8所示，第一水位检测单元121还包括第四电压转换子单元1215，第二电力载波子单元1214通过第四电压转换子单元1215与第三控制器1213电连接。第四电压转换子单元1215用于将工作电能进行转换得到第三控制器1213工作所需的电能。其中，第四电压转换子单元1215可以为DC-DC转换模块。
如图8所示，水泵控制单元122包括第四控制器1221、第三电力载波子单元1222和开关1224，第四控制器1221通过第三电力载波子单元1222与第一水位检测单元121电连接，第四控制器1221还与开关1224电连接，开关1224与水泵123电连接。
在本实施例中，第四控制器1221用于通过第三电力载波子单元1222接收初级水位信息和次级水位信息；第四控制器1221还用于依据初级水位信息和次级水位信息控制开关1224的通断，进而控制水泵123是否工作。
可以理解，第四控制器1221通过第三电力载波子单元1222与第二电力载波子单元1214电连接。第四控制器1221获取到初级水位信息后，将初级水位信息与第一预设水位信息进行比较，若初级水位信息对应的值低于第一预设水位信息对应的值，第四控制器1221控制开关1224处于断开状态，进而控制水泵123停止工作。当初级水位信息对应的值低于第一预设水位信息对应的值时，表明初级供水通道内的低水位点是低于水泵123的安装位置，若水泵123继续工作，会因为空转损坏水泵123，故需控制水泵123停止工作，进而停止将初级供水通道内的水抽入次级供水通道内。若初级水位信息对应的值不低于第一预设水位信息对应的值，第四控制器1221控制开关1224处于导通状态，进而控制水泵123工作。当初级水位信息对应的值不低于第一预设水位信息对应的值时，表明初级供水通道内的低水位点是高于水泵123的安装位置，水泵123是不会出现空转的情况，故水泵123可以正常工作，以将初级供水通道内的水抽入次级供水通道内。
第四控制器1221获取到次级水位信息后，将次级水位信息与第二预设水位信息进行比较，若次级水位信息对应的值高于第二预设水位信息对应的值，第四控制器1221控制开关1224处于断开状态，进而控制水泵123停止工作。由于本申请中的次级供水通道的储水水位是高于初级供水通道的储水水位，在次级水位信息对应的值高于第二预设水位信息对应的值时，表明次级供水通道内的水是高于高水位点，次级供水通道内的水会倒流至初级供水通道，故需控制水泵123停止工作，无需将初级供水通道内的水抽入至次级供水通道。
在本实施例中，除了通过第四控制器1221根据初级水位信息和次级水位信息自动控制开关1224的通断外，还可以将初级水位信息和次级水位信息反馈至用户终端200，由用户根据初级水位信息和次级水位信息手动操作开关1224的通断。
具体地，第三控制器1213还可以通过第二电力载波子单元1214将初级水位信息和次级水位信息传输至第一电力载波子单元1123，再由第一电力载波子单元1123通过第二控制器1121和第三通信子单元1122传输至第一控制器1111，第一控制器1111通过第一通信子单元1112将初级水位信息和次级水位信息传输至用户终端200。用户通过用户终端200获取到的初级水位信息和次级水位信息，手动操作用户终端200向第一控制器1111发送供水控制指令。第一控制器1111通过第二通信子单元1113和第三通信子单元1122将供水控制指令发送至第二控制器1121，第二控制器1121通过第一电力载波子单元1123将供水控制指令发送至第三电力载波子单元1222，第三电力载波子单元1222将供水控制指令发送至第四控制器1221。第四控制器1221根据供水控制指令控制开关1224的通断，进而控制水泵123是否工作。
在本实施例中，第四控制器1221还会获取水泵123的实时工作状态信息，并通过第三电力载波子单元1222和第一电力载波子单元1123将实时工作状态信息传输至第二控制器1121。第二控制器1121通过第三通信子单元1122、第二通信子单元1113将实时工作状态信息发送至第一控制器1111。第一控制器1111通过第一通信子单元1112将实时工作状态信息传输至用户终端200。用户终端200将实时工作状态信息进行存储和显示。
在本实施例中，第四控制器1221可以为单片机、数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。第三电力载波子单元1222可以为电力载波模块。开关1224可以为继电器。
如图8所示，水泵控制单元122还包括第五电压转换子单元1223，第三电力载波子单元1222通过第五电压转换子单元1223与第四控制器1221电连接。第五电压转换子单元1223用于将第三电力载波子单元1222获得的工作电能进行转换，以得到第四控制器1221工作所需电能。其中，第五电压转换子单元1223可以为DC-DC转换模块。
如图8所示，水泵123可以包括电机和电机控制单元，电机控制单元与电机、开关1224和电网400均电连接。电网400用于向电机控制单元提供工作所需电压，开关1224用于向电机控制单元发送电机工作信号，电机控制单元根据电机工作信号控制电机工作，进而实现抽水操作。
如图9所示，为本实施例提供的灌溉装置100的又一种可实施的结构示意图，进排水控制模块130包括第二水位检测单元131、进水控制单元132和排水控制单元133，第二水位检测单元131与进水控制单元132、排水控制单元133和主控模块110均电连接，进水控制单元132与进水开关134电连接，排水控制单元133与排水开关135电连接。如图10所示，为本实施例提供的灌溉装置100的又一种可实施的应用环境示意图，进水开关134设置在灌溉区域与供水通道连接处，排水开关135设置在灌溉区域与排水通道连接处。
在本实施例中，第二水位检测单元131用于依据工作指令采集灌溉区域的第二水位信息；第二水位检测单元131还用于依据第二水位信息向进水控制单元132发送灌水命令，或向排水控制单元133发送排水命令；进水控制单元132用于依据灌水命令控制进水开关134开启；排水控制单元133用于依据排水命令控制排水开关135开启。
可以理解，第二水位检测单元131与第一电力载波子单元1123电连接。第二水位检测单元131通过第一电力载波子单元1123获得调制信号后，对调制信号进行解析得到工作指令和工作电能。第二水位检测单元131依据工作电能获得工作所需电能，依据工作指令采集灌溉区域的第二水位信息。
如图11所示，第二水位检测单元131包括灌溉水位传感器1311、第五控制器1312、第四电力载波子单元1313，第五控制器1312通过第四电力载波子单元1313与进水控制单元132、排水控制单元133和主控模块110均电连接，第五控制器1312还与灌溉水位传感器1311电连接，灌溉水位传感器1311设置在灌溉区域内。
在本实施例中，第五控制器1312用于依据工作指令控制灌溉水位传感器1311采集灌溉区域的第二水位信息，并获取第二水位信息；第五控制器1312还用于依据第二水位信息产生灌水命令或排水命令，并通过第四电力载波子单元1313向进水控制单元132发送灌水命令，或通过第四电力载波子单元1313向排水控制单元133发送排水命令。
在本实施例中，第五控制器1312通过第四电力载波子单元1313与第一电力载波子单元1123电连接。第四电力载波子单元1313接收到调制信号后，对调制信号进行解析得到工作指令和工作电能，并将工作指令和工作电能传输至第五控制器1312。第五控制器1312接收到工作电能后开始工作，依据工作指令控制灌溉水位传感器1311采集灌溉区域的第二水位信息，并获取所述第二水位信息。
第五控制器1312将第二水位信息与第三预设水位信息和第四预设水位信息进行比较，若第二水位信息对应的值低于第三预设水位信息对应的值，第五控制器1312产生灌水命令，并通过第四电力载波子单元1313向进水控制单元132发送灌水命令。当第二水位信息对应的值低于第三预设水位信息对应的值时，表明灌溉区域内的水位过低，需要灌水。若第二水位信息对应的值高于第四预设水位信息对应的值，第五控制器1312产生排水命令，并通过第四电力载波子单元1313向排水控制单元133发送排水命令。当第二水位信息对应的值高于第四预设水位信息对应的值时，表明灌溉区域内的水位过高，需要排水。其中，第三预设水位信息低于第四预设水位信息。
在本实施例中，除了通过第五控制器1312根据第二水位信息自动控制进水控制单元132和排水控制单元133外，还可以将第二水位信息反馈至用户终端200，由用户根据第二水位信息手动操作进水控制单元132和排水控制单元133。
具体地，第五控制器1312获取到第二水位信息后，并不依据第二水位信息产生灌水命令或排水命令，而是通过第四电力载波子单元1313和第一电力载波子单元1123将第二水位信息传输至第二控制器1121，第二控制器1121通过第三通信子单元1122和第二通信子单元1113将第二水位信息传输至第一控制器1111，第一控制器1111通过第一通信子单元1112将第二水位信息传输至用户终端200。用户通过用户终端200获取到第二水位信息，手动操作用户终端200向第一控制器1111发送灌水命令或排水命令。第一控制器1111通过第二通信子单元1113和第三通信子单元1122将灌水命令或排水命令发送至第二控制器1121。若为灌水命令，第二控制器1121通过第一电力载波子单元1123将灌水命令传输至进水控制单元132。若为排水命令，第二控制器1121通过第一电力载波子单元1123将排水命令传输至排水控制单元133。
如图11所示，第二水位检测单元131还包括第六电压转换子单元1314，第四电力载波子单元1313通过第六电压转换子单元1314与第五控制器1312电连接。第六电压转换子单元1314用于将第四电力载波子单元1313获得的工作电能进行转换，得到第五控制器1312工作所需电能。
其中，第六电压转换子单元1314可以为DC-DC转换模块。第五控制器1312可以为单片机、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。第四电力载波子单元1313可以为电力载波模块。灌溉水位传感器1311为水位传感器。
如图11所示，进水控制单元132包括第五电力载波子单元1321、第六控制器1322和第一开关控制子单元1323，第六控制器1322用于通过第五电力载波子单元1321与第二水位检测单元131电连接，第六控制器1322还与第一开关控制子单元1323电连接，第一开关控制子单元1323与进水开关134电连接。
在本实施例中，第六控制器1322用于通过第五电力载波子单元1321接收灌水命令；第六控制器1322还用于根据灌水命令控制第一开关控制子单元1323工作，以控制进水开关134开启。
可以理解，第六控制器1322通过第五电力载波子单元1321与第一电力载波子单元1123和第四电力载波子单元1313均电连接。第六控制器1322通过第五电力载波子单元1321接收第一电力载波子单元1123或第四电力载波子单元1313发送的灌水命令。
其中，进水开关134可以为阀门以及阀闸等。第一开关控制子单元1323可以包括阀门电机，阀门电机根据灌水命令驱动进水开关134开启，以便供水通道中的水流入灌溉区域。第五电力载波子单元1321可以为电力载波模块。第六控制器1322可以为单片机、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
如图11所示，进水控制单元132还包括第七电压转换子单元1324，第五电力载波子单元1321通过第七电压转换子单元1324与第六控制器1322电连接。第七电压转换子单元1324用于将第五电力载波子单元1321获得的工作电能进行转换，以得到第六控制器1322工作所需电能。其中，第七电压转换子单元1324可以为DC-DC转换模块。
如图11所示，排水控制单元133包括第六电力载波子单元1331、第七控制器1332和第二开关控制子单元1333，第七控制器1332用于通过第六电力载波子单元1331与第二水位检测单元131电连接，第七控制器1332还与第二开关控制子单元1333电连接，第二开关控制子单元1333与排水开关135电连接。
在本实施例中，第七控制器1332用于通过第六电力载波子单元1331接收排水命令；第七控制器1332还用于根据排水命令控制第二开关控制子单元1333工作，以控制排水开关135开启。
可以理解，第七控制器1332通过第六电力载波子单元1331与第一电力载波子单元1123和第四电力载波子单元1313均电连接。第七控制器1332通过第六电力载波子单元1331接收第一电力载波子单元1123或第四电力载波子单元1313发送的排水命令。
其中，排水开关135可以为阀门以及阀闸等。第二开关控制子单元1333可以包括阀门电机，阀门电机根据排水命令驱动排水开关135开启，以便灌溉区域中多余的水流入排水通道。第六电力载波子单元1331可以为电力载波模块。第七控制器1332可以为单片机、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
如图11所示，排水控制单元133还包括第八电压转换子单元1334，第六电力载波子单元1331通过第八电压转换子单元1334与第七控制器1332电连接。第八电压转换子单元1334用于将第六电力载波子单元1331获得的工作电能进行转换，以得到第七控制器1332工作所需电能。其中，第八电压转换子单元1334可以为DC-DC转换模块。
请参照图12，为本实施例提供的灌溉装置100的又一种可实施的结构示意图。灌溉装置100还包括辅助模块140，辅助模块140与主控模块110电连接。辅助模块140用于依据工作指令监测气象信息、土壤信息以及作物生长信息，并将气象信息、土壤信息以及作物生长信息反馈至主控模块110；辅助模块140还用于依据工作指令发出驱鸟信息。
可以理解，辅助模块140可以包括气象监测单元、土壤监测单元、作物监测单元和驱鸟器。其中，气象监测单元包括风速传感器、风向传感器、光照传感器和雨量传感器。土壤监测单元包括温湿度传感器、PH测量仪和土壤肥力检测仪。作物监测单元包括农田记录仪。气象信息包括风速信息、风向信息、雨量信息和光照信息。土壤信息包括土壤温湿度信息、土壤PH值和土壤肥力信息。
其中，负载模块与第一电力载波子单元1123电连接，通过第一电力载波子单元1123获得工作电能和工作指令，进而实现工作。通过驱鸟器发出的驱鸟信息可以驱赶鸟，防止粮食减产。通过气象监测单元监测气象信息，可以监控作物生长环境。通过作物监测单元获得作物生长信息，可以记录作物生长情况。
在本实施例中，主控模块110通过无极性两线制低压电力载波总线与供水控制模块120和进排水控制模块130电连接的方式可以为单条总线控制方式、也可以为独立总线控制方式，还可以为混合总线控制方式。
如图13所示，为单条总线控制方式示意图，可以采用一个主控模块110与供水控制模块120和进排水控制模块130均电连接。其中，进排水控制模块130可以为多个。采用单条总线控制方式具有节省主控模块110数量和硬件成本的优点。
如图14所示，为独立总线控制方式示意图，可以采用多个主控模块110，一个主控模块110与一个供水控制模块120或一个进排水控制模块130电连接。采用独立总线控制方式具有布线简洁的优点。
如图15所示，为混合总线控制方式示意图，可以采用多个主控模块110，每个主控模块110可以同时电连接多个供水控制模块120和进排水控制模块130。采用混合总线控制方式具有节省主控模块110数量和布线简洁的优点。
可以根据实际情况选择上述三种总线控制方式进行布线，在此并不作限定。
综上所述，本发明实施例提供了一种灌溉装置和系统，该灌溉装置包括主控模块、供水控制模块和进排水控制模块，主控模块与供水控制模块和进排水控制模块均电连接，主控模块还与用户终端通信连接，供水控制模块设置在供水通道中，进排水控制模块设置在灌溉区域，供水通道与灌溉区域连接；主控模块用于接收用户终端发送的工作指令，并将工作指令发送至供水控制模块和进排水控制模块；供水控制模块用于依据工作指令采集供水通道的第一水位信息，并依据第一水位信息控制供水通道的供水；进排水控制模块用于依据工作指令采集灌溉区域的第二水位信息，并依据第二水位信息控制灌溉区域的灌水和排水。可见，通过主控模块与用户终端、供水控制模块和进排水控制模块之间的信息交互，可以实现按照预定程序自动控制供水通道的供水、灌溉区域的灌水和排水。不需要太多的人力成本，自动化程度高，且能精细的实现灌水和排水。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种灌溉装置，其特征在于，包括主控模块、供水控制模块和进排水控制模块，所述主控模块与所述供水控制模块和所述进排水控制模块均电连接，所述主控模块还与用户终端通信连接，所述供水控制模块设置在供水通道中，所述进排水控制模块设置在灌溉区域，所述供水通道与所述灌溉区域连接；
所述主控模块用于接收所述用户终端发送的工作指令，并将所述工作指令发送至所述供水控制模块和所述进排水控制模块；
所述供水控制模块用于依据所述工作指令采集所述供水通道的第一水位信息，并依据所述第一水位信息控制所述供水通道的供水；
所述进排水控制模块用于依据所述工作指令采集所述灌溉区域的第二水位信息，并依据所述第二水位信息控制所述灌溉区域的灌水和排水。
2.根据权利要求1所述的灌溉装置，其特征在于，所述供水控制模块还用于将所述第一水位信息传输至所述主控模块；
所述进排水控制模块还用于将所述第二水位信息传输至所述主控模块；
所述主控模块还用于将所述第一水位信息和所述第二水位信息传输至所述用户终端。
3.根据权利要求1所述的灌溉装置，其特征在于，所述主控模块包括主控单元、电力载波单元和供电单元，所述主控单元与所述用户终端通信连接，所述主控单元通过所述电力载波单元与所述供水控制模块和所述进排水控制模块均电连接，所述供电单元通过所述电力载波单元与所述主控单元、所述供水控制模块和所述进排水控制模块均电连接；
所述主控单元用于接收所述工作指令，并将所述工作指令传输至所述电力载波单元；
所述供电单元用于向所述电力载波单元提供工作电能；
所述电力载波单元用于将所述工作指令与所述工作电能进行调制，获得调制信号，并将所述调制信号发送至所述供水控制模块和所述进排水控制模块。
4.根据权利要求3所述的灌溉装置，其特征在于，所述主控单元包括第一控制器、第一通信子单元和第二通信子单元，所述第一控制器通过所述第一通信子单元与所述用户终端通信连接，所述第一控制器通过所述第二通信子单元与所述电力载波单元电连接；
所述第一控制器用于通过所述第一通信子单元接收所述工作指令；
所述第一控制器还用于通过所述第二通信子单元将所述工作指令传输至所述电力载波单元。
5.根据权利要求4所述的灌溉装置，其特征在于，所述主控单元还包括定位子单元，所述定位子单元与所述第一控制器电连接；
所述定位子单元用于向所述第一控制器发送位置信息；
所述第一控制器还用于通过所述第一通信子单元向所述用户终端发送所述位置信息。
6.根据权利要求3所述的灌溉装置，其特征在于，所述电力载波单元包括第二控制器、第三通信子单元和第一电力载波子单元，所述第二控制器通过所述第三通信子单元与所述主控单元电连接，所述第二控制器通过所述第一电力载波子单元与所述供水控制模块和所述进排水控制模块均电连接，所述第二控制器还与所述供电单元电连接；
所述第二控制器用于通过所述第三通信子单元接收所述工作指令；
所述第二控制器还用于通过所述第一电力载波子单元将所述供电单元提供的工作电能与所述工作指令进行调制，以获得所述调制信号。
7.根据权利要求3所述的灌溉装置，其特征在于，所述供电单元包括太阳能充电子单元、交直流转换子单元、第一电压转换子单元和电池，所述太阳能充电子单元与太阳能电池板电连接，所述交直流转换子单元与电网电连接，所述太阳能充电子单元和所述交直流转换子单元均通过所述第一电压转换子单元与所述电池和所述电力载波单元电连接；
所述太阳能充电子单元用于将所述太阳能电池板提供的第一电能转换为第二电能；
所述交直流转换子单元用于将所述电网提供的市电转换为第三电能；
所述第一电压转换子单元用于将所述第二电能和所述第三电能转换为所述工作电能，并将所述工作电能传输至所述电力载波单元；
所述第一电压转换子单元还用于将所述第二电能和所述第三电能转换为充电电能，并将所述充电电能传输至所述电池；
所述电池用于在所述交直流转换子单元未提供第二电能和所述交直流转换子单元未提供第三电能时，通过所述第一电压转换子单元向所述电力载波单元提供所述工作电能。
8.根据权利要求1所述的灌溉装置，其特征在于，所述供水控制模块包括第一水位检测单元、水泵控制单元和水泵，所述供水通道包括初级供水通道和次级供水通道，所述第一水位检测单元与所述水泵控制单元和所述主控模块均电连接，所述水泵控制单元与所述水泵电连接，所述第一水位检测单元设置在所述初级供水通道和所述次级供水通道上，所述水泵设置在所述初级供水通道上；所述第一水位信息包括初级水位信息和次级水位信息；
所述第一水位检测单元用于依据所述工作指令采集所述初级供水通道的初级水位信息，并将所述初级水位信息传输至所述水泵控制单元；
所述第一水位检测单元还用于依据所述工作指令采集所述次级供水通道的次级水位信息，并将所述次级水位信息传输至所述水泵控制单元；
所述水泵控制单元用于依据所述初级水位信息和所述次级水位信息控制所述水泵是否工作，以控制是否将所述初级供水通道的水抽入所述次级供水通道。
9.根据权利要求8所述的灌溉装置，其特征在于，所述第一水位检测单元包括初级水位传感器、次级水位传感器、第三控制器和第二电力载波子单元，所述第三控制器通过所述第二电力载波子单元与所述水泵控制单元和所述主控模块均电连接，所述初级水位传感器和所述次级水位传感器均与所述第三控制器电连接，所述初级水位传感器设置在所述初级供水通道内，所述次级水位传感器设置在所述次级供水通道内；
所述第三控制器用于依据所述工作指令控制所述初级水位传感器采集所述初级供水通道的初级水位信息，并获取所述初级水位信息；
所述第三控制器还用于依据所述工作指令控制所述次级水位传感器采集所述次级供水通道的次级水位信息，并获取所述次级水位信息；
所述第三控制器还用于通过所述第二电力载波子单元将所述初级水位信息和所述次级水位信息传输至所述水泵控制单元。
10.根据权利要求8所述的灌溉装置，其特征在于，所述水泵控制单元包括第四控制器、第三电力载波子单元和开关，所述第四控制器通过所述第三电力载波子单元与所述第一水位检测单元电连接，所述第四控制器还与所述开关电连接，开关与水泵电连接；
所述第四控制器用于通过所述第三电力载波子单元接收所述初级水位信息和所述次级水位信息；
所述第四控制器还用于依据所述初级水位信息和次级水位信息控制所述开关的通断，进而控制所述水泵是否工作。
11.根据权利要求1所述的灌溉装置，其特征在于，所述进排水控制模块包括第二水位检测单元、进水控制单元和排水控制单元，所述第二水位检测单元与所述进水控制单元、所述排水控制单元和所述主控模块均电连接，所述进水控制单元与进水开关电连接，所述排水控制单元与排水开关电连接，所述进水开关设置在所述灌溉区域与所述供水通道连接处，所述排水开关设置在所述灌溉区域与排水通道连接处；
所述第二水位检测单元用于依据所述工作指令采集所述灌溉区域的第二水位信息；
所述第二水位检测单元还用于依据所述第二水位信息向所述进水控制单元发送灌水命令，或向所述排水控制单元发送排水命令；
所述进水控制单元用于依据所述灌水命令控制所述进水开关开启；
所述排水控制单元用于依据所述排水命令控制所述排水开关开启。
12.根据权利要求11所述的灌溉装置，其特征在于，所述第二水位检测单元包括灌溉水位传感器、第五控制器、第四电力载波子单元，所述第五控制器通过所述第四电力载波子单元与所述进水控制单元、所述排水控制单元和所述主控模块均电连接，所述第五控制器还与所述灌溉水位传感器电连接，所述灌溉水位传感器设置在所述灌溉区域内；
所述第五控制器用于依据所述工作指令控制所述灌溉水位传感器采集所述灌溉区域的第二水位信息，并获取所述第二水位信息；
所述第五控制器还用于依据所述第二水位信息产生灌水命令或排水命令，并通过所述第四电力载波子单元向所述进水控制单元发送所述灌水命令，或通过所述第四电力载波子单元向所述排水控制单元发送所述排水命令。
13.根据权利要求11所述的灌溉装置，其特征在于，所述进水控制单元包括第五电力载波子单元、第六控制器和第一开关控制子单元，所述第六控制器用于通过所述第五电力载波子单元与所述第二水位检测单元电连接，所述第六控制器还与所述第一开关控制子单元电连接，所述第一开关控制子单元与所述进水开关电连接；
所述第六控制器用于通过所述第五电力载波子单元接收所述灌水命令；
所述第六控制器还用于根据所述灌水命令控制所述第一开关控制子单元工作，以控制所述进水开关开启。
14.根据权利要求11所述的灌溉装置，其特征在于，所述排水控制单元包括第六电力载波子单元、第七控制器和第二开关控制子单元，所述第七控制器用于通过所述第六电力载波子单元与所述第二水位检测单元电连接，所述第七控制器还与所述第二开关控制子单元电连接，所述第二开关控制子单元与所述排水开关电连接；
所述第七控制器用于通过所述第六电力载波子单元接收所述排水命令；
所述第七控制器还用于根据所述排水命令控制所述第二开关控制子单元工作，以控制所述排水开关开启。
15.根据权利要求1所述的灌溉装置，其特征在于，所述灌溉装置还包括辅助模块，所述辅助模块与所述主控模块电连接；
所述辅助模块用于依据所述工作指令监测气象信息、土壤信息以及作物生长信息，并将所述气象信息、土壤信息以及作物生长信息反馈至所述主控模块；
所述辅助模块还用于依据所述工作指令发出驱鸟信息。
16.一种灌溉系统，其特征在于，包括用户终端和至少一个如权利要求1-15任意一项所述的灌溉装置。
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CN112544415A (zh) * 2020-12-01 2021-03-26 瀚云科技有限公司 一种灌溉控制系统及控制系统的控制方法

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