CN203302090U - 一种应用于农业或园艺的自动灌溉控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种应用于农业或园艺的自动灌溉控制系统，其特征在于：包括一数据中心和一个或多个区域中心控制子系统；所述数据中心包括数据库模块、数据库服务接口模块和数据采集模块，所述数据库服务接口模块分别连接所述数据库模块和所述数据采集模块；所述区域中心控制子系统连接一个或多个分布式检测子系统和一个或多个分布式灌溉控制子系统。本实用新型能根据时节、气候和降水情况来决定灌溉量，并可根据天气情况充分利用日出前一个小时的最佳灌溉时间，从而达到最佳的灌溉效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及农业或园艺灌溉领域，尤其是一种应用于农业或园艺的自动灌溉控制系统。
背景技术
植物的种植需要保持土壤中一定的湿度和水分，这就需要人们对其进行经常浇灌。浇灌的分量又受到时间、天气、地理位置等多种因素的影响，太多或太少均可能对植物的生长不利。特别对像我国南方，夏季有时暴雨数日不止，有时又能连续30日滴水皆无的某些地区如何科学有效的节水灌溉一直是农业科技领域关注的重点。
现有的灌溉控制系统主要为人工和自动两种：
人工控制灌溉是最古老可能也是目前最有效的方式。一个好的灌溉员，如果综合考虑了天气，时间，土壤水分含量，作物种类等因素灌溉的结果，会远好于现有的任何一种自动灌溉控制系统。但问题是不仅工作量大，而且由于不同的人的知识水平、敬业精神、考虑的因素不同，造成灌溉的差异性太大。一个差的灌溉员灌溉的结果可能还比不上最简单的自动灌溉控制系统。
自动灌溉控制系统又进一步分为定时灌溉控制系统和适时灌溉控制系统，定时灌溉控制系统是目前最为普遍的灌溉系统，该系统的缺点是，不论是干旱还是雨水充足，均会根据设定好的时间和灌溉量进行灌溉，这不仅可能影响植物的生长，还造成大量水资源的浪费。适时灌溉控制系统是为了解决前述定时灌溉控制系统的缺陷改进而来的，这种灌溉控制系统通过探测土壤水分含量来决定是否灌溉，单纯根据检测到土壤含水量来决定是否灌溉，很可能造成中午浇水的情况，如在夏季中午阳光暴晒下浇水，易引起植物的灼伤，同时蒸发、 蒸腾强烈，降低了水的利用率。目前大量的研究专利均集中在这个方面，其中包括专利号为CN200710172724.4，名称为自动灌溉系统的中国专利，提供了通过时间和土壤干度两个条件来控制灌溉的方式。但适时灌溉控制系统仍然无法做到根据时节，天气和雨水是否充足来决定灌溉量，此外所有现有自动灌溉控制系统均无法充分利用日出前一个小时的最佳灌溉时间，更重要是现有技术均无法充分利用自然降水，从而造成灌溉水的浪费，因为现有技术均无法预知灌溉完成后的天气情况，很可能刚刚完成了灌溉不久，大雨就倾盆而下，从而既浪费了宝贵的水资源又造成了过度灌溉。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种应用于农业或园艺的自动灌溉控制系统。
本实用新型采用以下方案实现：一种应用于农业或园艺的自动灌溉控制系统，其特征在于：包括一数据中心和一个或多个区域中心控制子系统；
所述数据中心包括数据库模块、数据库服务接口模块和数据采集模块，所述数据库服务接口模块分别连接所述数据库模块和所述数据采集模块；
所述区域中心控制子系统连接一个或多个分布式检测子系统和一个或多个分布式灌溉控制子系统。
在本实用新型一实施例中，所述天气预报信息来源于已有的天气网站或独立架设的与互联网相连接的一个或多个服务器，且该类服务器是以云数据库的方式存在。
在本实用新型一实施例中，所述区域中心控制子系统包括一微处理器以及与所述微处理器连接的一互联网通讯模块和一本地无线网络通讯模块。
在本实用新型一实施例中，所述区域中心控制子系统还包括一电磁阀控制电路。
在本实用新型一实施例中，所述区域中心控制子系统中的互联网通讯模块是有线以太网络驱动模块、WIFI无线模块、超宽带模块或3G/4G数据模块。
在本实用新型一实施例中，所述分布式监测子系统包括一微处理器以及与所述微处理器连接的一本地无线网络通讯模块和一土壤湿度传感器。
在本实用新型一实施例中，所述分布式灌溉控制子系统包括一微处理器以及与所述微处理器连接的一本地无线网络通讯模块和一电磁阀控制电路。
在本实用新型一实施例中，所述区域中心控制子系统、分布式监测子系统和分布式灌溉控制子系统中的本地无线网络通讯模块是Zigbee模块、蓝牙模块、蓝牙低功耗模块、WIFI模块或基于ISM频段的无线收发模块。
本实用新型能根据时节、气候和降水情况来决定灌溉量，并可根据天气情况充分利用日出前一个小时的最佳灌溉时间，从而达到最佳的灌溉效果。
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本实用新型作进一步详细说明。
附图说明
图1为本实用新型的总体系统结构框图。
图2为本实用新型的数据中心的系统结构框图。
图3为本实用新型的区域中心控制子系统的系统结构框图。
图4为本实用新型的分布式监测子系统的系统结构框。
图5为本实用新型的分布式灌溉控制子系统的系统结构框。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型提供一种应用于农业或园艺的自动灌溉控制系统，包括一数据中心和一个或多个区域中心控制子系统；
所述数据中心包括数据库模块、数据库服务接口模块和数据采集模块，所述数据库服务接口模块分别连接所述数据库模块和所述数据采集模块；
所述区域中心控制子系统连接一个或多个分布式检测子系统和一个或多个分布式灌溉控制子系统；
优选的，所述区域中心控制子系统通过关键词从所述数据中心获取所在地历史及将来的天气数据，并结合所述分布式检测子系统中的数据，从而控制所述分布式灌溉控制子系统；或者所述区域中心控制子系统直接接收数据中心的灌溉指令来控制分布式灌溉控制子系统。
所述数据采集模块用于周期性的采集互联网上的天气预报信息，并通过所述数据库服务接口模块对所述数据库中的天气预报信息进行更新；所述数据库服务接口模块负责所述数据库信息的更新和提取，该模块一方面将所述数据采集模块得到的天气预报信息和所述区域中心控制子系统得到的土壤含水量信息对所述数据库进行更新，另一方面将根据所述区域中心控制子系统提供的关键字提取所述区域中心控制子系统灌溉决策的所需信息，并将灌溉决策结果通过网络通讯协议提供给区域中心控制子系统。
优选的，所述关键词可以是区域中心控制子系统的标识代号或区域中心控制子系统所在地的邮政编码；所述天气预报信息来源于已有的天气网站或独立架设的与互联网相连接的一个或多个服务器，且该类服务器可以以云数据库的方式存在；所述数据库模块中存储有各个区域中心控制子系统的地理位置信息、天气预报信息、土壤特性、各个区域中心控制子系统所属分布式监测子系统采集的土壤含水量信息以及各个区域中心控制子系统所属分布式灌溉控制子系统所需灌溉时长信息。
如图3所示，所述区域中心控制子系统包括一微处理器以及与所述微处理器连接的一互联网通讯模块、一电磁阀控制电路和一本地无线网络通讯模块；优选的，所述区域中心控制子系统中的互联网通讯模块是有线以太网络驱动模块、WIFI无线模块、超宽带模块或3G/4G数据模块等其他可以完成互联网访问的接口模块。所述区域中心控制子系统的微处理器可以是由核心处理器S3C2440A，SRAM芯片K4S561232和FLASH芯片E28F128组成或者由单芯片STM32F407构成，互联网通讯模块可以采用DM9000A或者由DP83848和STM32F407芯片中以太网MAC模块组成，电磁阀控制电路可以由微处理器的GPIO直接驱动，本地无线通讯模块可以由CC2430构成，
如图4所示，所述分布式监测子系统包括一微处理器以及与所述微处理器连接的一本地无线网络通讯模块和一土壤湿度传感器。
如图5所示，所述分布式灌溉控制子系统包括一微处理器以及与所述微处理器连接的一本地无线网络通讯模块和一电磁阀控制电路。
优选的，所述区域中心控制子系统、分布式监测子系统和分布式灌溉控制子系统中的本地无线网络通讯模块是Zigbee模块、蓝牙模块、蓝牙低功耗模块、WIFI模块或基于ISM频段的无线收发模块。
上列较佳实施例，对本实用新型的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种应用于农业或园艺的自动灌溉控制系统，其特征在于：包括一数据中心和一个或多个区域中心控制子系统；
所述数据中心包括数据库模块、数据库服务接口模块和数据采集模块，所述数据库服务接口模块分别连接所述数据库模块和所述数据采集模块；
所述区域中心控制子系统连接一个或多分布式检测子系统和一个或多个分布式灌溉控制子系统。
2.根据权利要求1所述的一种应用于农业或园艺的自动灌溉控制系统，其特征在于：所述区域中心控制子系统包括一微处理器以及与所述微处理器连接的一互联网通讯模块和一本地无线网络通讯模块。
3.根据权利要求2所述的一种应用于农业或园艺的自动灌溉控制系统，其特征在于：所述区域中心控制子系统还包括一电磁阀控制电路。
4.根据权利要求2所述的一种应用于农业或园艺的自动灌溉控制系统，其特征在于：所述区域中心控制子系统中的互联网通讯模块是有线以太网络驱动模块、WIFI无线模块、超宽带模块或3G/4G数据模块。
5.根据权利要求1所述的一种应用于农业或园艺的自动灌溉控制系统，其特征在于：所述分布式监测子系统包括一微处理器以及与所述微处理器连接的一本地无线网络通讯模块和一土壤湿度传感器。
6.根据权利要求1所述的一种应用于农业或园艺的自动灌溉控制系统，其特征在于：所述分布式灌溉控制子系统包括一微处理器以及与所述微处理器连接的一本地无线网络通讯模块和一电磁阀控制电路。
7.根据权利要求2-6任一项所述的一种应用于农业或园艺的自动灌溉控制系统，其特征在于：所述区域中心控制子系统、分布式监测子系统和分布式灌溉控制子系统中的本地无线网络通讯模块是Zigbee模块、蓝牙模块、蓝牙低功耗模块、WIFI模块或基于ISM频段的无线收发模块。
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