CN203661745U - 一种无线控制灌溉系统 - Google Patents
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Abstract
无线控制灌溉系统包括控制端计算机模块、网络模块和灌溉终端，所述控制端计算机模块通过所述网络模块连接所述灌溉终端，并且所述控制端计算机模块通过所述网络模块向所述灌溉终端发出灌溉开启和关闭的指令，所述网络模块进一步包括GPRS网络模块、ZigBee总节点控制器和ZigBee终端节点，所述控制端计算机通过所述GPRS网络模块连接所述ZigBee总节点控制器，并且所述ZigBee总节点控制器与所述ZigBee终端节点连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动灌溉领域，尤其是一种通过无线网络控制的灌溉系统。
背景技术
我国是一个水资源相对贫乏的国家，而农业灌溉是我国的用水大户，其用水量约占总用水量的70％，长期以来，由于技术、管理水平落后，且农村大部分地区仍采用漫灌的方式灌溉，导致灌溉用水浪费十分严重，农业灌溉用水的利用率仅40％，因此灌溉系统自动化水平的低下成为了制约我国高效农业发展的不利因素。随着我国无线网络的发展，将无线网络运用到远程控制农业灌溉成为了我国农业灌溉发展的趋势，然而由于我国农业发展的现状，使得应用于农业灌溉的无线网络需要具备低成本、支持大量网络节点并且具备良好的网络数据传输的特点。
ZigBee无线网络传输技术采用多种节电的工作模式有效地节省设备电力损耗；而且ZigBee采用了CSMA-CA的碰撞避免机制，避免了发送数据时的竞争和冲突有效地保证了通信数据的可靠性；而且ZigBee无线网络传输技术具有成本低廉，设备复杂程度较低的优势；并且ZigBee网络可容纳最多254个从设备和一个主设备，一个区域可以同时存在200多个ZigBee网络的较大网络节点容量。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术中存在的缺陷，而提供一种具备良好网络数据传输、低成本并且支持大量网络节点的无线控制灌溉系统。
为实现上述目的，本实用新型提供一种无线控制灌溉系统，所述无线控制灌溉系统包括控制端计算机模块、网络模块和灌溉终端，所述控制端计算机模块通过所述网络模块连接所述灌溉终端，并且所述控制端计算机模块通过所述网络模块向所述灌溉终端发出灌溉开启和关闭的指令，所述网络模块进一步包括GPRS网络模块、ZigBee总节点控制器和ZigBee终端节点，所述控制端计算机通过所述GPRS网络模块连接所述ZigBee总节点控制器，并且所述ZigBee总节点控制器与所述ZigBee终端节点连接。
所述控制端计算机模块包括用户管理模块、数据管理模块、通讯模块和故障报警模块，用户通过所述用户管理模块发送指令，所述用户管理模块与所述数据管理模块连接，所述数据管理模块对数据进行实时处理、储存、查询等操作，所述通讯模块与所述数据管理模块连接，所述通讯模块实现对远程控制的初始化、通信的建立、信息的接收与发送并且将接收的数据添加到数据库。
所述ZigBee终端节点的数量大于等于1。
所述ZigBee总节点控制器与所述ZigBee终端节点采用树状网络拓扑结构连接。树状网络拓扑结构有效降低了所述ZigBee总节点控制器和所述ZigBee终端节点的ZigBee传感器的功耗。
所述ZigBee总节点控制器包括总节点微控制器、总节点z i gbee技术的射频芯片和GPRS模块，所述GPRS模块连接所述总节点微控制器，所述GPRS模块传输所述控制端计算机模块发出的指令数据至所述总节点微控制器，所述总节点微控制器连接所述总节点zigbee技术的射频芯片。
所述ZigBee终端节点包括终端微控制器、终端zigbee技术的射频芯片和输出控制模块，所述ZigBee总节点控制器通过zigbee网络的树状网络拓扑结构连接所述终端zigbee技术的射频芯片，所述终端zigbee技术的射频芯片连接所述终端微控制器，所述终端微控制器连接所述输出控制模块，所述终端微控制器向所述输出控制模块输出控制指令数据。
所述输出控制模块包括光电耦合器、继电器和电磁阀，所述终端微控制器连接所述光电耦合器，控制指令数据经过所述光电耦合器生成模拟信号，所述光电耦合器连接所述继电器，所述继电器连接所述电磁阀控制所述灌溉终端的开启和关闭。
本实用新型提供了一种利用GPRS网络传输和ZigBee无线总节点的无线控制灌溉系统，该无线控制灌溉系统的网络设计采用树状网络拓扑结构并且通讯方式采用了需求时实时唤醒ZigBee模块的通讯方式，有效降低了每个ZigBee传感器节点的功耗。
附图说明：
图1是无线控制灌溉系统模块结构的示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对实用新型的实施例进一步详述。
如图1所示，无线控制灌溉系统包括控制端计算机模块1、网络模块2和灌溉终端3，所述控制端计算机模块1通过所述网络模块2连接所述灌溉终端3，并且所述控制端计算机模块1通过所述网络模块2向所述灌溉终端3发出灌溉开启和关闭的指令，所述网络模块2进一步包括GPRS网络模块、ZigBee总节点控制器4和ZigBee终端节点5，所述控制端计算机1通过所述GPRS网络模块连接所述ZigBee总节点控制器4，并且所述ZigBee总节点控制器4与所述ZigBee终端节点5连接。
所述控制端计算机模块1包括用户管理模块、数据管理模块、通讯模块和故障报警模块，用户通过所述用户管理模块发送指令，所述用户管理模块与所述数据管理模块连接，所述数据管理模块对数据进行实时处理、储存、查询等操作，所述通讯模块与所述数据管理模块连接，所述通讯模块实现对远程控制的初始化、通信的建立、信息的接收与发送并且将接收的数据添加到数据库。
在图1实施例中，ZigBee终端节点5的数量大于等于1。
在图1实施例中，所述ZigBee总节点控制器4与所述ZigBee终端节点5采用树状网络拓扑结构连接。树状网络拓扑结构有效降低了所述ZigBee总节点控制器4和所述ZigBee终端节点5的ZigBee传感器的功耗。
所述ZigBee总节点控制器4包括总节点微控制器、总节点zigbee技术的射频芯片和GPRS模块，所述GPRS模块连接所述总节点微控制器，所述GPRS模块传输所述控制端计算机模块发出的指令数据至所述总节点微控制器，所述总节点微控制器连接所述总节点zigbee技术的射频芯片。
所述ZigBee终端节点5包括终端微控制器、终端zigbee技术的射频芯片和输出控制模块，所述ZigBee总节点控制器通过zigbee网络的树状网络拓扑结构连接所述终端zigbee技术的射频芯片，所述终端zigbee技术的射频芯片连接所述终端微控制器，所述终端微控制器连接所述输出控制模块，所述终端微控制器向所述输出控制模块输出控制指令数据。
所述输出控制模块包括光电耦合器、继电器和电磁阀，所述终端微控制器连接所述光电耦合器，控制指令数据经过所述光电耦合器生成模拟信号，所述光电耦合器连接所述继电器，所述继电器连接所述电磁阀控制所述灌溉终端的开启和关闭。
以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (7)
1.一种无线控制灌溉系统，包括控制端计算机模块、网络模块和灌溉终端，所述控制端计算机模块通过所述网络模块连接所述灌溉终端，并且所述控制端计算机模块通过所述网络模块向所述灌溉终端发出灌溉开启和关闭的指令，所述网络模块进一步包括GPRS网络模块、ZigBee总节点控制器和ZigBee终端节点，所述控制端计算机通过所述GPRS网络模块连接所述ZigBee总节点控制器，并且所述ZigBee总节点控制器与所述ZigBee终端节点连接。
2.根据权利要求1中所述的无线控制灌溉系统，其特征在于：所述控制端计算机模块包括用户管理模块、数据管理模块、通讯模块和故障报警模块，用户通过所述用户管理模块发送指令，所述用户管理模块与所述数据管理模块连接，所述通讯模块与所述数据管理模块连接。
3.根据权利要求1中所述的无线控制灌溉系统，其特征在于：所述ZigBee终端节点的数量大于等于1。
4.根据权利要求1中所述的无线控制灌溉系统，其特征在于：所述ZigBee总节点控制器与所述ZigBee终端节点采用树状网络拓扑结构连接。
5.根据权利要求1中所述的无线控制灌溉系统，其特征在于：所述ZigBee总节点控制器包括总节点微控制器、总节点zigbee技术的射频芯片和GPRS模块，所述GPRS模块连接所述总节点微控制器，所述GPRS模块传输所述控制端计算机模块发出的指令数据至所述总节点微控制器，所述总节点微控制器连接所述总节点zigbee技术的射频芯片。
6.根据权利要求1中所述的无线控制灌溉系统，其特征在于：所述ZigBee终端节点包括终端微控制器、终端zigbee技术的射频芯片和输出控制模块，所述ZigBee总节点控制器通过zigbee网络的树状网络拓扑结构连接所述终端zigbee技术的射频芯片，所述终端zigbee技术的射频芯片连接所述终端微控制器，所述终端微控制器连接所述输出控制模块，所述终端微控制器向所述输出控制模块输出控制指令数据。
7.根据权利要求6中所述的无线控制灌溉系统，其特征在于：所述输出控制模块包括光电耦合器、继电器和电磁阀，所述终端微控制器连接所述光电耦合器，控制指令数据经过所述光电耦合器生成模拟信号，所述光电耦合器连接所述继电器，所述继电器连接所述电磁阀控制所述灌溉终端的开启和关闭。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105284553A (zh) * | 2014-07-03 | 2016-02-03 | 常州格威迩自动化科技有限公司 | 立体绿化智能节水灌溉系统 |
| CN105475101A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-04-13 | 广西瀚特信息产业股份有限公司 | 一种智能浇灌设备、系统及方法 |
| CN107347600A (zh) * | 2017-08-03 | 2017-11-17 | 北京雀林麦田科技发展有限公司 | 一种载频自适应无线灌溉控制方法及灌溉系统 |
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