CN111990231A - 一种高尔夫球场灌溉系统 - Google Patents

Abstract

本专利公开了一种高尔夫球场灌溉系统，其开关柜，所述开关柜与喷头电连接以控制所述喷头的打开和关闭开关；移动通信装置，分流所述开关柜中的数据；所述移动通信装置还包括移动通信模块和数据处理单元，所述移动通信模块通过移动通信网络与远程设备相连，所述数据处理单元，将所述开关柜中的数据处理转换成移动通信数据，并将移动通信模块接收到的数据转化所述开关柜能够识别的数据。通过上述方案可以实现经简单修改即可完成对高尔夫球场灌溉的智能控制，并且具有高可靠性。

Description

一种高尔夫球场灌溉系统

技术领域

本专利属于高尔夫球运动技术领域，具体而言涉及一种高尔夫球场灌溉系统。

背景技术

高尔夫运动是现有技术中常见的运动，众所周知，高尔夫球场有大量的草坪，而这些草坪的维护过程中需要对草坪进行灌溉。草坪的灌溉需要耗费大量的水，因此如何节约用水，是高尔夫球场总需要面对的技术问题。

现有技术当中，对高尔夫球场的灌溉，通常采用分布式设置的开关柜以及来实现其结构如图一所示，这种开关柜。不止在高尔夫球场的不同区域对不同区域的浇灌喷头进行控制，然而由于高尔夫球场的面积非常大，在对于不同的控制内进行操作时，需要人员进行到现场，这样不仅耗费了，控制时间抽个时间，而且由于不能够及时对各个开关柜进行操作，开关柜滑板喷头进行操作婴儿灌溉的效率也不足，通常经常会出现按天交换的情况，不仅产生了巨额的灌溉费用，而且浪费了大量的水资源。

现有技术中已经出现了基于无人机的操作的方式对于部分区域的草坪进行灌溉的方式，例如美国专利文献US20200019752A1公开的技术方案，这种方案通过操作无人机的方式来控制某些球场区域的灌溉，但是这种方案需要球场中针对该区域的喷头设置有无线通信装置，以使得其能够与无人机进行通信。然而现有的球场中现有的喷头和开关柜通常不是基于区域而单独控制的，实现无人机的区域控制通常需要对现有灌溉设备进行大量的修改设置完全重建，成本过高，此外无人机还有待机时间、飞行故障的因素，因此会带来大量的缺陷。

现有技术中还出现了通过BLE MESH技术的浇灌方法，这种方法需要针对每个喷头位置设置相应的BLE MESH模块，其同样面临着大量的喷头和设备的修改，因此也不适用与已有的大量球场。

发明内容

本专利这是基于现有技术的上述缺陷而提出的，本专利要解决的技术问题是提供一种高尔夫球场灌溉系统，通过对现有设备的简单修改就能够实现对高尔夫球场高效而且精细化的灌溉。

为了解决上述技术问题，本专利提供的技术方案包括

一种高尔夫球场灌溉系统，其特征在于，所述系统包括：

灌溉管路，所述灌溉管路包括泵站，与泵站连接的管道，以及设置在管道上的喷头；

开关柜，所述开关柜与喷头电连接以控制所述喷头的打开和关闭开关；所述开关柜包括操作面板和控制板，所述控制板包括控制电路，所述控制电路与喷头的开关电连接；

移动通信装置，所述移动通信装置通过第一数据接口与所述开关柜的控制板相连，通过第二数据接口与所述开关柜的控制面板相连，分流所述开关柜中的数据；所述移动通信装置还包括移动通信模块和数据处理单元，所述移动通信模块通过移动通信网络与远程设备相连，所述数据处理单元，将所述开关柜中的数据处理转换成移动通信数据，并将移动通信模块接收到的数据转化所述开关柜能够识别的数据；

远程设备，所述远程设备与所述移动通信装置通信，获取所述开关柜中的信息，并将操作指令通过所述移动通信装置发送给开关柜。

优选地，所述移动通信装置集成在所述开关柜中。

优选地，所述移动通信装置与所述开关柜分体设置。

优选地，一个所述开关柜控制多个所述喷头。

优选地，所述远程设备包括服务器。

优选地，所述远程设备还包括移动操作终端，所述移动操作终端与所述服务器连接，接收所述服务器的信息，并通过所述服务器将控制指令发送给所述开关柜。

以及一种高尔夫球场灌溉装置，其特征在于，所述装置包括：

开关柜，所述开关柜与喷头电连接以控制所述喷头的打开和关闭开关；所述开关柜包括操作面板和控制板，所述控制板包括控制电路，所述控制电路与喷头的开关电连接；

移动通信装置，所述移动通信装置通过第一数据接口与所述开关柜的控制板相连，通过第二数据接口与所述开关柜的控制面板相连，分流所述开关柜中的数据；所述移动通信装置还包括移动通信模块和数据处理单元，所述移动通信模块通过移动通信网络与远程设备相连，所述数据处理单元，将所述开关柜中的数据处理转换成移动通信数据，并将移动通信模块接收到的数据转化所述开关柜能够识别的数据。

通过上述技术方案，可以对于已有的高尔夫球场进行方便的改造，并不损失系统的稳定性。

附图说明

图1是一种高尔夫球场的结构示意图；

图2是高尔夫球场中一个开关柜所涉及的管路及喷头的位置示意图；

图3本专利具体实施方式中的开关柜与移动通信装置结合的结构示意图；

图4本专利优选实施方案中移动通信装置的接口板的电路连接示意图；

图5本专利优选实施方案中的土壤传感器与喷头的连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本专利的具体实施方式进行详细说明，需要指出的是该具体实施方式仅仅是对本专利优选技术方案的举例，并不能够理解为对本专利保护范围的限制。

本具体实施方式包括一种高尔夫球场灌溉系统。

系统组成

高尔夫球场灌溉系统包括泵站、开关柜、移动通信装置、喷头、管线、服务器和移动操作终端。在本系统中，通过将上述部件的组合连接及协同工作使得对于高尔夫球场的全部或者部分区域的既有灌溉管路实现全局或局部的智能控制，以能够使用较少的设备完成对已有的高尔夫球场灌溉系统的改造实现智能控制具体的灌溉计划，并保持整个系统的高可靠性和相对低廉的改造成本。

高尔夫球场及灌溉系统的管路

众所周知，高尔夫球场是一种具有大面积的植物的体育运动场地，通常在高尔夫球场中，具有球道、果岭、草地、沙坑、林地、水坑等地形。对于不同的地形浇灌计划往往不同。

通常的一种高尔夫球场如图1所示，在水源001附近设置泵站002对整个或者部分高尔夫球场区域进行供水。泵站002通过管线与各个喷头相连，管线包括主管线003、各级分支管线004，管线的路径根据高尔夫球场的具体环境而设置，在一条管线上的不同位置设置一个或多个喷头005，一个开关柜006设置在喷头附近，控制其中至少一个喷头的开闭；通常，为提高控制效率降低控制成本一个开关柜控制多个喷头的工作，更为常见的，开关柜控制某一条主管线或分支管线上的喷头工作。

通常情况下，高尔夫球场通常的面积都非常大，而不同的区域通常的浇灌要求也不相同，例如图2所示，球道草007、果岭草008、绿化草009等所需求的浇灌水量均不相同。如果逐一地操作开关柜，针对不同的植物进行不同量的浇灌需要很长的时间，并且由于距离的原因通常需要每个开关柜配备专人才能够实现；此外，如果需要进行整个高尔夫球场全局的统筹，则需要各个开关柜上报相关浇灌数据，并采用专人操作，因此操作的及时性、浇灌量的准确性以及所耗费的成本均不合适。

现有技术中出现了采用可调节浇灌量的喷头，或者是在喷头上设置无线通信装置，例如蓝牙组网的方式来控制各个喷头的浇灌，还有采用无人机等方案进行具体区域的浇灌量的控制。但是这些方案都需要设置功能更加强大的喷头，因此建造成本升高；并且整个控制实际上已经不再依赖开关柜，而通过无线控制的方式虽然理论上十分便捷但是一旦遇到通信故障其风险也很大，故而其可靠性也不佳。更为重要的是对于以往没有采用上述方案的高而夫球场而言逐一地更换喷头，改变原有的系统结构，其甚至较新建一套灌溉系统更为复杂和耗资巨大，因此无法适用于已经建成的高尔夫球场。

开关柜006

在本具体实施方式中，所述开关柜006包括壳体11、控制板12、操作面板13。

所述壳体11设置在所述开关柜的外周，用于承载或容纳所述开关柜的部件；所述控制板设置在所述壳体11的内部，所述控制板包括控制器、电控开关，所述电控开关与灌溉喷头连接，控制所述灌溉喷头的启停。所述控制器收发控制信号，并控制所述电控开关的动作。通常一个开关柜中设置有多个电控开关，每个电控开关对应于一个喷头，一个电控柜对应于一路水管支路或者是一路水管支路的一部分、或者是一部分灌溉区域。通过开关柜集中控制能够集中控制喷头的避免逐个对喷头进行控制。

所述操作面板设置在所述壳体上，优选地，设置在所述壳体顶部的外表面，所述操作面板包括操作按钮，操作所述操作按钮，向所述控制板输入操作信号从而控制各个喷头的工作。所述操作面板通过数据线与所述控制板12连接，通过所述数据线向所述控制板中的控制器发送指令并接收来自控制器中的信息。所述控制面板可以优选地包括显示屏，通过触摸显示屏上的按键的方式来操作。

除此之外，所述开关柜还可以与泵站相连，控制泵站的工作。

实际上这种开关柜的具体结构和工作方式在现有技术中已经有广泛记载，因此本具体实施方式不再对其进行更详细的展开。

移动通信装置14

本具体实施方式中的移动通信装置虽然单独展开描述，但是其可以是集成在开关柜中形成一种具有移动通信，例如利用2G/3G/4G/5G移动通信网络进行通信，功能的开关柜。在使用时只需要将上述开关柜替换掉原有的开关柜而不更改大量的喷头的结构，在具体操作时也具有其便利性。

更为优选地，可以采用单独的移动通信装置14加装到现有的开关柜上，使之具有移动通信的功能。这样无需对现有的开关柜进行整个更换即可完成相应的功能，由此能够进一步节省成本并减小施工时间。

为本具体实施方式中，所述移动通信装置包括数据接口板141、通信电路板142、数据处理单元143和收发天线144，所述数据接口板包括第一数据接口145、第二数据接口146，所述第一数据接口145与所述开关柜的控制板12连接，以从所述控制板中获取操作数据或者将操作指令发送给所述控制板、所述第二数接口146与所述开关柜的操作面板13连接，以从所述操作面板中接收操作信息，并且将开关柜中的相关操作呈现在所述控制面板13上。

所述第一数据接口、第二数据接口的数量可以包括二个或多个，类型也可以各不相同；这样可以适应不同品牌、型号的开关柜的改造需求；除此之外，还可以采用设置转接口的方式来连接所述移动通信装置和已有的开关柜模块。

所述通信模块分别与所述第一数据接口和第二数据接口相连，这样既可实现对于旧的开关柜中的控制板和操作面板之间的通信进行分流，将其数据抓取到所述移动通信设备中，并利用所述移动通信设备与远程服务器的通信来控制开关柜的工作以及通过远程服务器监控开关柜的工作状态。

进一步地，在所述移动通信装置中还设置有数据处理单元，例如可以包括一个MCU或者CPU，所述数据处理单元将所述开关柜中的信号转换成服务器或者是客户端能够识别的数据，并将所述服务器或客户端的指令和数据转换为能够被所述开关柜识别和执行的数据。这种数据处理单元可以依附于基带芯片的计算功能而设计，当然更为优选地所述数据处理单元可以独立于基带芯片而设计。

在本具体实施方式中，进一步优选的，所述数据处理单元还可以处理土壤传感器中传回的信息，从而识别土壤的状态，这在后文中将详细描述。当然土壤传感器得到的数据也可以不在所述数据处理单元中处理，而交由其他具有解算能力的部件来完成。

简而言之，通过上述移动通信装置，可将所述开关柜的分流数据，将所述数据通过移动通信方式发送出去。

进一步优选地，所述数据接口板中，所述第一数据接口和第二数据接口还包括单独连通的线路，这样一种优选的数据接口板的线路连接方式如图所示，其整体上呈Y型的连通线路，这样当所述移动通信装置不能正常工作时，所述开关柜的控制板还能够通过有线的方式与所述操作板进行数据通信，从而保证开关柜的基本工作需求。

土壤传感器、喷头005组合

在本具体实施方式中，为了对于多个不同的位置的土壤数据进行检测，设置了土壤传感器31。

但是在传统的高尔夫球场灌溉系统中，由于电路的布置已经固定，如果要在某些位置单独设定土壤传感器，则需要额外布置线路，或者通过电池的方式来设置传感器，这不仅增加了成本，并且，在有些环境先无法实现对于土壤传感器的布置。

如图5所示，在本具体实施方式中，为了整体实现对于现有高尔夫球场灌溉系统改造的便捷性，则设置了土壤传感器和喷头组合的方式来实现。由于喷头都需要电控开关来操作其工作和停止，因此喷头通常都设置有电路32与开关柜006相连，在所述喷头和所述开关柜连接的电路上设置一支路33连接至所述土壤传感器31，所述土壤传感器中包括传感模块34和低通电流滤波器35。

当所述喷头停止工作时，利用所述电路供给所述土壤传感器小电流从而感测土壤数据，以根据土壤数据来判断是否需要浇灌或者是浇灌的量，当喷头启动后，所述电路中由于需要打开所述喷头的喷头因此通过高电流，此时在滤波器的作用下，所述传感器停止工作而避免传感器因为过大的电流而损坏。这样既可以实现对于特定区域土壤参数的测量，又能够利用现有的设备减少铺设成本。同时土壤传感器也与所述开关柜相连，感测到的数据可以经由开关柜和无线通信装置发送给服务器，为服务器提供相关数据，从而方便制定喷管计划。

土壤传感器的传感模块包括感测金属针36，其插入到土壤中测量土壤中的导电率，服务器根据土壤的导电率数据，根据土壤的温度，湿度，盐度额关系，建立具体区域的土壤导电率和土壤温度、湿度的映射表，将土壤导电率数据均匀分各后得到具体区域的土壤传感器数据。根据该数据，可以方便管理员制定相应的浇灌计划。

服务器010

每个开关柜上设置的移动通信模块均与服务器通信，所述服务器接收所述移动同通信装置发送的信息，包括但不限于开关柜控制信息，土壤传感器信息等。所述服务器与所述移动通信装置的通信可以通过中继完成，即移动通信装置将数据发送到互联网上，而所述服务器通过互联网获取数据；也可以在所述服务器上设置无线通信模块，通过已有的2、3、4、5G移动通信网络的方式来设置所述服务器与各个移动通信装置进行通信。

由于开关柜上设置了无线通信装置，因此可以通过所述服务器控制开关柜的方式，来对全局或者是某个精细的局部进行浇灌控制。

例如，一种示例性的全局控制的场景

当需要对球场的整体实施一键开启时，所述服务器根据每条管路的流量计算全局浇灌中对于泵站的压力，逐一控制喷头的开启，每一条管路中的每个单个喷头开启时计算器对于泵站的压力，根据泵站的压力承受范围依次按照预定的顺序开启喷头，从而实现快速的一键开启而无需逐个操作开关柜或者设置额外的管路。

对于具体区域浇灌量的控制，在本具体实施方式中可以只通过控制喷头的开闭时间即工作时长来控制喷头的浇灌量，而无需设置过于复杂的喷头，对现有的喷头进行更换，也无需再在喷头上设置蓝牙等通信装置对喷头进行组网，从而极大地节省成本而达到同样优异的效果。

再例如，一种局部精细控制的场景中

对于上坡顶端和山坡底端的喷头设置不同的开闭时间，因为山坡顶端的水会向下流动，因此在同样的喷灌时间下，底部聚集的水多，因此缩短山坡底部的喷头的喷灌时间，从而节约用水。为此可以在所述服务器上设置自动启停各个喷头的时间，或者根据历史数据人工在向服务器发送命令，并通过服务器将控制指令经由具体的移动通信装置传送给具体的开关柜从而实现对不同喷头的精确控制。

移动操作终端011

除此之外，本具体实施方式中的系统还优选地可包括移动操作终端，所述移动操作终端可以是手机、平板电脑、PDA以及类似的移动通信装置，所述移动操作终端与所述服务器相连，例如可以通过访问服务器提供的网页的方式、通过访问APP的方式，或者是直接与服务器通信的方式等。

以上仅仅是本专利优选的实施方式而已，本专利的保护范围应当不限于此。相反，凡是在本专利发明构思下对本专利的具体构成要素进行的替换、删除和修改均应当纳入到本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高尔夫球场灌溉系统，其特征在于，所述系统包括：

灌溉管路，所述灌溉管路包括泵站，与泵站连接的管道，以及设置在管道上的喷头；

开关柜，所述开关柜与喷头电连接以控制所述喷头的打开和关闭开关；所述开关柜包括操作面板和控制板，所述控制板包括控制电路，所述控制电路与喷头的开关电连接；

移动通信装置，所述移动通信装置通过第一数据接口与所述开关柜的控制板相连，通过第二数据接口与所述开关柜的控制面板相连，分流所述开关柜中的数据；所述移动通信装置还包括移动通信模块和数据处理单元，所述移动通信模块通过移动通信网络与远程设备相连，所述数据处理单元，将所述开关柜中的数据处理转换成移动通信数据，并将移动通信模块接收到的数据转化所述开关柜能够识别的数据；

远程设备，所述远程设备与所述移动通信装置通信，获取所述开关柜中的信息，并将操作指令通过所述移动通信装置发送给开关柜。

2.根据权利要求1所述的一种高尔夫球场灌溉系统，其特征在于，所述移动通信装置集成在所述开关柜中。

3.根据权利要求1所述的一种高尔夫球场灌溉系统，其特征在于，所述移动通信装置与所述开关柜分体设置。

4.根据权利要求1所述的一种高尔夫球场灌溉系统，其特征在于，一个所述开关柜控制多个所述喷头。

5.根据权利要求1所述的一种高尔夫球场灌溉系统，其特征在于，所述远程设备包括服务器。

6.根据权利要求5所述的一种高尔夫球场灌溉系统，其特征在于，所述远程设备还包括移动操作终端，所述移动操作终端与所述服务器连接，接收所述服务器的信息，并通过所述服务器将控制指令发送给所述开关柜。

7.一种高尔夫球场灌溉装置，其特征在于，所述装置包括：

开关柜，所述开关柜与喷头电连接以控制所述喷头的打开和关闭开关；所述开关柜包括操作面板和控制板，所述控制板包括控制电路，所述控制电路与喷头的开关电连接；

移动通信装置，所述移动通信装置通过第一数据接口与所述开关柜的控制板相连，通过第二数据接口与所述开关柜的控制面板相连，分流所述开关柜中的数据；所述移动通信装置还包括移动通信模块和数据处理单元，所述移动通信模块通过移动通信网络与远程设备相连，所述数据处理单元，将所述开关柜中的数据处理转换成移动通信数据，并将移动通信模块接收到的数据转化所述开关柜能够识别的数据。

8.根据权利要求7所述的一种高尔夫球场灌溉系统，其特征在于，所述移动通信装置集成在所述开关柜中。

9.根据权利要求7所述的一种高尔夫球场灌溉系统，其特征在于，所述移动通信装置与所述开关柜分体设置。

10.根据权利要求7所述的一种高尔夫球场灌溉系统，其特征在于，一个所述开关柜控制多个所述喷头。

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