CN205357494U - 一种智能化的绿地远程灌溉系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能化的绿地远程灌溉系统，包括太阳能供电装置、Internet/区域网、控制终端、ZigBee模块、外设装置、数据采集系统、传感器、执行控制装置；所述的控制终端，左端与Internet/区域网相连，右端与外设装置相连；所述的ZigBee模块包括ZigBee节点1、ZigBee节点2、ZigBee节点3，其中，ZigBee节点1、ZigBee节点2、ZigBee节点3构成无线网络模块的节点；所述的ZigBee模块，上端控制终端相连，左侧与太阳能供电装置相连；其中，ZigBee节点1与数据采集系统相连，ZigBee节点2与传感器相连，ZigBee节点3与执行控制装置相连。本实用新型完全实现绿地的远程灌溉的智能化、自动化控制，节省了人力，提高了生产效率，降低了单位产品的生产成本，能够产生很好的经济效益和社会效益。

Description

一种智能化的绿地远程灌溉系统

技术领域

本实用新型涉及绿地的传感技术、自动控制技术、灌溉技术，更具体的说，涉及一种智能化的绿地远程灌溉系统。

背景技术

随着城市化的建设和大力发展，国家对城市绿化的要求越来越高，这样绿地面积就越来越多，灌溉方式的弊端日益趋于严重，传统自动滴灌技术，采用滴灌的技术，喷水量有限，自动化水平不高，不能满足现有的灌溉要求，一种智能化控制的绿地节约用水灌溉系统可以克服上述弊端。

随着人们环境意识的加强和农产品由数量型向质量型的转变，远程智能施肥及灌溉系统将是提高土壤环境作为农作物施肥的关键问题，是一个这里要解决的问题。

以往的绿地远程灌溉系统存在以下缺点：

(一)、以往的绿地远程灌溉系统没有采用Internet/区域网、控制终端、ZigBee模块、外设装置，其控制方式效果不佳、不易于实现智能施肥与灌溉；

(二)、以往的绿地远程灌溉系统没有采用组合式结构，其组成结构不包括太阳能供电装置、Internet/区域网、控制终端、ZigBee模块、外设装置、数据采集系统、传感器、执行控制装置，其组合结构比较复杂、操作不便；

(三)、以往的绿地远程灌溉系统没有采用数据采集系统，更没有采用水压监视仪、视频监视仪，不能很好地进行智能化灌溉系统的数据采集；

(四)、以往的绿地远程灌溉系统没有采用执行装置，更没有采用灌溉系统、景观灯、灌水器控制阀，不能实时灌溉的自动化监控，不能提高了生产效率，更不能够产生很好的经济效益和社会效益。

发明内容

本实用新型是为了克服上述不足，给出了一种智能化的绿地远程灌溉系统。

本实用新型的技术方案如下：

一种智能化的绿地远程灌溉系统，包括太阳能供电装置、Internet/区域网、控制终端、ZigBee模块、外设装置、数据采集系统、传感器、执行控制装置；所述的控制终端，左端与Internet/区域网相连，右端与外设装置相连；所述的外设装置包括触摸屏、存储器；所述的触摸屏，安装在控制终端的右侧，方便用户操作和使用，用于人机交互式的对话；所述的存储器包括CF卡存储器、SDRAM存储器；所述的CF卡存储器，通过CF卡的卡托安装在控制终端的左下侧；所述的SDRAM存储器，安装在外设装置的背部；所述的ZigBee模块包括ZigBee节点1、ZigBee节点2、ZigBee节点3，其中，ZigBee节点1、ZigBee节点2、ZigBee节点3构成一种智能化的绿地远程灌溉系统中无线网络模块的节点；所述的ZigBee模块，上端控制终端相连，左侧与太阳能供电装置相连；其中，ZigBee节点1与数据采集系统相连，ZigBee节点2与传感器相连，ZigBee节点3与执行控制装置相连，实现绿地的远程灌溉的智能化、自动化控制。

所述的数据采集系统包括水压监视仪、视频监视仪、数据采集模块。

进一步地，所述的水压监视仪设有水压循环控制装置、水压监控系统、水压测试器。

进一步地，所述的视频监视仪包括高清摄像头、USB3.0全速接口、监控数据采集系统。

进一步地，所述的数据采集模块采用USB-2035的数据采集模块，即插即用，方便采集数据。

进一步地，所述的传感器包括二氧化碳传感器、空气温度传感器、光照度传感器、空气湿度传感器。

进一步地，所述的二氧化碳传感器上设有二氧化碳数据采集显示仪。

进一步地，所述的二氧化碳数据采集显示仪包括LED灯、LCD屏幕、按键。

进一步地，所述的空气温度传感器上设有空气温度自动提示仪，当空气的温度太高，空气温度自动提示仪，提示用户空气的温度太高，当空气的温度太低，空气温度自动提示仪，提示用户空气的温度太低，当空气的温度在正常范围，空气温度自动提示仪不提示用户空气温度的数据。

所述的执行控制装置包括灌溉系统、景观灯、灌水器控制阀。

进一步地，所述的灌溉系统包括水源设备、枢纽装置、输配水管网、灌水器。

进一步地，所述的水源设备包括雨水收集系统、生活用水。

进一步地，所述的枢纽装置包括水泵、动力机、过滤器、控制器、输水检测仪，枢纽装置上设有自动控制系统。

进一步地，所述的输配水管网包括管网控制阀、流量控制器、毛细水管管道，毛细水管管道上安装灌水器。

进一步地，所述的灌水器设有微滴灌，其作用是消减水流压力，将水流变为水滴或喷洒状施入土壤。

进一步地，所述的景观灯设有七彩闪光景观灯。

进一步地，所述的灌水器控制阀设有三位四通的电磁的灌水器控制阀。

进一步地，所述的太阳能供电装置包括天阳能电池板、光伏组件、充电控制器、充电电路、充电电池、ZigBee模块供电端、DC-DC装置、继电器。

本实用新型发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：

(1)、本实用新型采用的模块化结构，包括太阳能供电装置、Internet/区域网、控制终端、ZigBee模块、外设装置、数据采集系统、传感器、执行控制装置；所述的控制终端，左端与Internet/区域网相连，右端与外设装置相连；所述的外设装置包括触摸屏、存储器；所述的触摸屏，安装在控制终端的右侧，方便用户操作和使用，用于人机交互式的对话；所述的存储器包括CF卡存储器、SDRAM存储器；所述的CF卡存储器，通过CF卡的卡托安装在控制终端的左下侧；所述的SDRAM存储器，安装在外设装置的背部；所述的ZigBee模块包括ZigBee节点1、ZigBee节点2、ZigBee节点3，其中，ZigBee节点1、ZigBee节点2、ZigBee节点3构成一种智能化的绿地远程灌溉系统中无线网络模块的节点；所述的ZigBee模块，上端控制终端相连，左侧与太阳能供电装置相连；其中，ZigBee节点1与数据采集系统相连，ZigBee节点2与传感器相连，ZigBee节点3与执行控制装置相连，实现绿地的远程灌溉的智能化、自动化控制。其结构简单、操作方便；

(2)、本实用新型采用的数据采集系统包括水压监视仪、视频监视仪、数据采集模块，水压监视仪设有水压循环控制装置、水压监控系统、水压测试器；所述的视频监视仪包括高清摄像头、USB3.0全速接口、监控数据采集系统；所述的数据采集模块采用USB-2035的数据采集模块，即插即用，方便采集数据；

(3)、本实用新型采用的传感器包括二氧化碳传感器、空气温度传感器、光照度传感器、空气湿度传感器；所述的二氧化碳传感器上设有二氧化碳数据采集显示仪；所述的二氧化碳数据采集显示仪包括LED灯、LCD屏幕、按键；所述的空气温度传感器上设有空气温度自动提示仪，当空气的温度太高，空气温度自动提示仪，提示用户空气的温度太高，当空气的温度太低，空气温度自动提示仪，提示用户空气的温度太低，当空气的温度在正常范围，空气温度自动提示仪不提示用户空气温度的数据；

(4)、本实用新型采用的执行控制装置包括灌溉系统、景观灯、灌水器控制阀；所述的灌溉系统包括水源设备、枢纽装置、输配水管网、灌水器；所述的水源设备包括雨水收集系统、生活用水；所述的枢纽装置包括水泵、动力机、过滤器、控制器、输水检测仪，枢纽装置上设有自动控制系统；所述的输配水管网包括管网控制阀、流量控制器、毛细水管管道，毛细水管管道上安装灌水器；所述的灌水器设有微滴灌，其作用是消减水流压力，将水流变为水滴或喷洒状施入土壤；所述的景观灯设有七彩闪光景观灯；所述的灌水器控制阀设有三位四通的电磁的灌水器控制阀。

除了以上这些，本实用新型完全实现绿地的远程灌溉的智能化、自动化控制，节省了人力，提高了生产效率，降低了单位产品的生产成本，能够产生很好的经济效益和社会效益。

本实用新型的其它优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其它优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

图1为本实用新型发明的一种智能化的绿地远程灌溉系统的结构示意图；

图2为本实用新型发明的一种智能化的绿地远程灌溉系统的太阳能供电装置结构图；

图3为本实用新型发明的一种智能化的绿地远程灌溉系统完成绿地远程灌溉系统的智能化灌溉的过程图。

具体实施方式

实施实例1

以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用的保护范围。

如图1所示，一种智能化的绿地远程灌溉系统，包括太阳能供电装置、Internet/区域网、控制终端、ZigBee模块、外设装置、数据采集系统、传感器、执行控制装置；所述的控制终端，左端与Internet/区域网相连，右端与外设装置相连；所述的外设装置包括触摸屏、存储器；所述的触摸屏，安装在控制终端的右侧，方便用户操作和使用，用于人机交互式的对话；所述的存储器包括CF卡存储器、SDRAM存储器；所述的CF卡存储器，通过CF卡的卡托安装在控制终端的左下侧；所述的SDRAM存储器，安装在外设装置的背部；所述的ZigBee模块包括ZigBee节点1、ZigBee节点2、ZigBee节点3，其中，ZigBee节点1、ZigBee节点2、ZigBee节点3构成一种智能化的绿地远程灌溉系统中无线网络模块的节点；所述的ZigBee模块，上端控制终端相连，左侧与太阳能供电装置相连；其中，ZigBee节点1与数据采集系统相连，ZigBee节点2与传感器相连，ZigBee节点3与执行控制装置相连，实现绿地的远程灌溉的智能化、自动化控制。

又，本实用新型采用的模块化结构，包括太阳能供电装置、Internet/区域网、控制终端、ZigBee模块、外设装置、数据采集系统、传感器、执行控制装置；所述的控制终端，左端与Internet/区域网相连，右端与外设装置相连；所述的外设装置包括触摸屏、存储器；所述的触摸屏，安装在控制终端的右侧，方便用户操作和使用，用于人机交互式的对话；所述的存储器包括CF卡存储器、SDRAM存储器；所述的CF卡存储器，通过CF卡的卡托安装在控制终端的左下侧；所述的SDRAM存储器，安装在外设装置的背部；所述的ZigBee模块包括ZigBee节点1、ZigBee节点2、ZigBee节点3，其中，ZigBee节点1、ZigBee节点2、ZigBee节点3构成无线网络模块的节点；所述的ZigBee模块，上端控制终端相连，左侧与太阳能供电装置相连；其中，ZigBee节点1与数据采集系统相连，ZigBee节点2与传感器相连，ZigBee节点3与执行控制装置相连，实现绿地的远程灌溉的智能化、自动化控制。其结构简单、操作方便，又是本实用新型一个显著特点。

所述的数据采集系统包括水压监视仪、视频监视仪、数据采集模块。

进一步作为优选的实施方式，所述的水压监视仪设有水压循环控制装置、水压监控系统、水压测试器。

进一步作为优选的实施方式，所述的视频监视仪包括高清摄像头、USB3.0全速接口、监控数据采集系统。

进一步作为优选的实施方式，所述的数据采集模块采用USB-2035的数据采集模块，即插即用，方便采集数据。

又，本实用新型采用的数据采集系统包括水压监视仪、视频监视仪、数据采集模块，水压监视仪设有水压循环控制装置、水压监控系统、水压测试器；所述的视频监视仪包括高清摄像头、USB3.0全速接口、监控数据采集系统；所述的数据采集模块采用USB-2035的数据采集模块，即插即用，方便采集数据，又是本实用新型一个显著特点。

所述的传感器包括二氧化碳传感器、空气温度传感器、光照度传感器、空气湿度传感器。

进一步作为优选的实施方式，所述的二氧化碳传感器上设有二氧化碳数据采集显示仪。

进一步作为优选的实施方式，所述的二氧化碳数据采集显示仪包括LED灯、LCD屏幕、按键。

进一步作为优选的实施方式，所述的空气温度传感器上设有空气温度自动提示仪，当空气的温度太高，空气温度自动提示仪，提示用户空气的温度太高，当空气的温度太低，空气温度自动提示仪，提示用户空气的温度太低，当空气的温度在正常范围，空气温度自动提示仪不提示用户空气温度的数据。

又，本实用新型采用的传感器包括二氧化碳传感器、空气温度传感器、光照度传感器、空气湿度传感器；所述的二氧化碳传感器上设有二氧化碳数据采集显示仪；所述的二氧化碳数据采集显示仪包括LED灯、LCD屏幕、按键；所述的空气温度传感器上设有空气温度自动提示仪，当空气的温度太高，空气温度自动提示仪，提示用户空气的温度太高，当空气的温度太低，空气温度自动提示仪，提示用户空气的温度太低，当空气的温度在正常范围，空气温度自动提示仪不提示用户空气温度的数据，又是本实用新型一个显著特点。

所述的执行控制装置包括灌溉系统、景观灯、灌水器控制阀。

进一步作为优选的实施方式，所述的灌溉系统包括水源设备、枢纽装置、输配水管网、灌水器。

进一步作为优选的实施方式，所述的水源设备包括雨水收集系统、生活用水。

进一步作为优选的实施方式，所述的枢纽装置包括水泵、动力机、过滤器、控制器、输水检测仪，枢纽装置上设有自动控制系统。

进一步作为优选的实施方式，所述的输配水管网包括管网控制阀、流量控制器、毛细水管管道，毛细水管管道上安装灌水器。

进一步作为优选的实施方式，所述的灌水器设有微滴灌，其作用是消减水流压力，将水流变为水滴或喷洒状施入土壤。

进一步作为优选的实施方式，所述的景观灯设有七彩闪光景观灯。

进一步作为优选的实施方式，所述的灌水器控制阀设有三位四通的电磁的灌水器控制阀。

又，本实用新型采用的执行控制装置包括灌溉系统、景观灯、灌水器控制阀；所述的灌溉系统包括水源设备、枢纽装置、输配水管网、灌水器；所述的水源设备包括雨水收集系统、生活用水；所述的枢纽装置包括水泵、动力机、过滤器、控制器、输水检测仪，枢纽装置上设有自动控制系统；所述的输配水管网包括管网控制阀、流量控制器、毛细水管管道，毛细水管管道上安装灌水器；所述的灌水器设有微滴灌，其作用是消减水流压力，将水流变为水滴或喷洒状施入土壤；所述的景观灯设有七彩闪光景观灯；所述的灌水器控制阀设有三位四通的电磁的灌水器控制阀，又是本实用新型一个显著特点。

太阳能供电装置结构图，如图2所示，所述的太阳能供电装置包括天阳能电池板、光伏组件、充电控制器、充电电路、充电电池、ZigBee模块供电端、DC-DC装置、继电器。

实施实例2

一种智能化的绿地远程灌溉系统完成绿地远程灌溉系统的智能化灌溉的过程，如图3所示，包括一种智能化的绿地远程灌溉系统，初始化；控制终端工作；ZigBee模块工作；数据采集系统工作；传感器工作；判断是否完成智能化的绿地远程灌溉系统数据的采集；执行控制装置工作；判断是否完成绿地远程灌溉系统的智能化灌溉；完成绿地远程灌溉系统的智能化灌溉等以下几个步骤：

步骤一：一种智能化的绿地远程灌溉系统，初始化；

步骤二：控制终端工作；

步骤三：ZigBee模块工作；

(1)、ZigBee节点1工作；

(2)、ZigBee节点2工作；

(3)、ZigBee节点3工作。

步骤四：数据采集系统工作；

(1)、水压监视仪工作；

(2)、视频监视仪工作；

(3)、数据采集模块工作。

步骤五：传感器工作；

(1)、二氧化碳传感器采集二氧化碳的数据；

(2)、空气温度传感器采集空气温度的数据；

(3)、光照度传感器采集光照的数据；

(4)、空气湿度传感器采集空气湿度的数据。

步骤六：判断是否完成智能化的绿地远程灌溉系统数据的采集？

情况一：如果没有完成PLC控制的智能施肥与灌溉系统数据的采集，则执行步骤四，数据采集系统工作；

情况二：如果完成智能化的绿地远程灌溉系统数据的采集，则执行步骤七，执行控制装置工作；

步骤七：执行控制装置工作；

(1)、灌溉系统工作；

(2)、景观灯开启；

(3)、灌水器控制阀工作。

步骤九：判断是否完成绿地远程灌溉系统的智能化灌溉？

情况一：如果没有完成绿地远程灌溉系统的智能化灌溉，则执行步骤二，控制终端工作；

情况二：如果完成绿地远程灌溉系统的智能化灌溉，则执行步骤十；

步骤十：完成绿地远程灌溉系统的智能化灌溉。

本实用新型显著的特点：

1)、本实用新型采用的模块化结构，包括太阳能供电装置、Internet/区域网、控制终端、ZigBee模块、外设装置、数据采集系统、传感器、执行控制装置；所述的控制终端，左端与Internet/区域网相连，右端与外设装置相连；所述的外设装置包括触摸屏、存储器；所述的触摸屏，安装在控制终端的右侧，方便用户操作和使用，用于人机交互式的对话；所述的存储器包括CF卡存储器、SDRAM存储器；所述的CF卡存储器，通过CF卡的卡托安装在控制终端的左下侧；所述的SDRAM存储器，安装在外设装置的背部；所述的ZigBee模块包括ZigBee节点1、ZigBee节点2、ZigBee节点3，其中，ZigBee节点1、ZigBee节点2、ZigBee节点3构成一种智能化的绿地远程灌溉系统中无线网络模块的节点；所述的ZigBee模块，上端控制终端相连，左侧与太阳能供电装置相连；其中，ZigBee节点1与数据采集系统相连，ZigBee节点2与传感器相连，ZigBee节点3与执行控制装置相连，实现绿地的远程灌溉的智能化、自动化控制。其结构简单、操作方便。

2)、本实用新型采用的数据采集系统包括水压监视仪、视频监视仪、数据采集模块，水压监视仪设有水压循环控制装置、水压监控系统、水压测试器；所述的视频监视仪包括高清摄像头、USB3.0全速接口、监控数据采集系统；所述的数据采集模块采用USB-2035的数据采集模块，即插即用，方便采集数据。

3)、本实用新型采用的传感器包括二氧化碳传感器、空气温度传感器、光照度传感器、空气湿度传感器；所述的二氧化碳传感器上设有二氧化碳数据采集显示仪；所述的二氧化碳数据采集显示仪包括LED灯、LCD屏幕、按键；所述的空气温度传感器上设有空气温度自动提示仪，当空气的温度太高，空气温度自动提示仪，提示用户空气的温度太高，当空气的温度太低，空气温度自动提示仪，提示用户空气的温度太低，当空气的温度在正常范围，空气温度自动提示仪不提示用户空气温度的数据.

4)、本实用新型采用的执行控制装置包括灌溉系统、景观灯、灌水器控制阀；所述的灌溉系统包括水源设备、枢纽装置、输配水管网、灌水器；所述的水源设备包括雨水收集系统、生活用水；所述的枢纽装置包括水泵、动力机、过滤器、控制器、输水检测仪，枢纽装置上设有自动控制系统；所述的输配水管网包括管网控制阀、流量控制器、毛细水管管道，毛细水管管道上安装灌水器；所述的灌水器设有微滴灌，其作用是消减水流压力，将水流变为水滴或喷洒状施入土壤；所述的景观灯设有七彩闪光景观灯；所述的灌水器控制阀设有三位四通的电磁的灌水器控制阀。

5)、本实用新型完全实现绿地的远程灌溉的智能化、自动化控制，节省了人力，提高了生产效率，降低了单位产品的生产成本，能够产生很好的经济效益和社会效益。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡等同替换或等效变换变形的技术方案，均在本实用新型要求保护范围。本实用新型的是实施例的许多特征和优点根据该详细描述是清楚的，因此所附权利要求旨在覆盖这些是实施例的落入其真实精神和范围内的所有这些特征和优点。此外，由于本领域的技术人员容易想到很多修改和改变，因此不是要将本实用新型的是实施例限于所例示和描述的精确结构和操作，而是可以涵盖落入其范围内的所有合适修改和等同物。

本实用新型未详细说明部分为本领域工程技术人员公知的技术。

Claims (5)

1.一种智能化的绿地远程灌溉系统，其特征在于：包括太阳能供电装置、Internet/区域网、控制终端、ZigBee模块、外设装置、数据采集系统、传感器、执行控制装置；所述的控制终端，左端与Internet/区域网相连，右端与外设装置相连；所述的外设装置包括触摸屏、存储器；所述的触摸屏，安装在控制终端的右侧，方便用户操作和使用，用于人机交互式的对话；所述的存储器包括CF卡存储器、SDRAM存储器；所述的CF卡存储器，通过CF卡的卡托安装在控制终端的左下侧；所述的SDRAM存储器，安装在外设装置的背部；所述的ZigBee模块包括ZigBee节点1、ZigBee节点2、ZigBee节点3，其中，ZigBee节点1、ZigBee节点2、ZigBee节点3构成一种智能化的绿地远程灌溉系统中无线网络模块的节点；所述的ZigBee模块，上端控制终端相连，左侧与太阳能供电装置相连；其中，ZigBee节点1与数据采集系统相连，ZigBee节点2与传感器相连，ZigBee节点3与执行控制装置相连，实现绿地的远程灌溉的智能化、自动化控制。

2.如权利要求1所述的一种智能化的绿地远程灌溉系统，其特征在于：

所述的数据采集系统包括水压监视仪、视频监视仪、数据采集模块；

(1)、所述的水压监视仪设有水压循环控制装置、水压监控系统、水压测试器；

(2)、所述的视频监视仪包括高清摄像头、USB3.0全速接口、监控数据采集系统；

(3)、所述的数据采集模块采用USB-2035的数据采集模块，即插即用，方便采集数据。

3.如权利要求1所述的一种智能化的绿地远程灌溉系统，其特征在于：

所述的传感器包括二氧化碳传感器、空气温度传感器、光照度传感器、空气湿度传感器；

(1)、所述的二氧化碳传感器上设有二氧化碳数据采集显示仪；

所述的二氧化碳数据采集显示仪包括LED灯、LCD屏幕、按键；

(2)、所述的空气温度传感器上设有空气温度自动提示仪，当空气的温度太高，空气温度自动提示仪，提示用户空气的温度太高，当空气的温度太低，空气温度自动提示仪，提示用户空气的温度太低，当空气的温度在正常范围，空气温度自动提示仪不提示用户空气温度的数据。

4.如权利要求1所述的一种智能化的绿地远程灌溉系统，其特征在于：

所述的执行控制装置包括灌溉系统、景观灯、灌水器控制阀；

(1)、所述的灌溉系统包括水源设备、枢纽装置、输配水管网、灌水器；

所述的水源设备包括雨水收集系统、生活用水；

所述的枢纽装置包括水泵、动力机、过滤器、控制器、输水检测仪，枢纽装置上设有自动控制系统；

所述的输配水管网包括管网控制阀、流量控制器、毛细水管管道，毛细水管管道上安装灌水器；

所述的灌水器设有微滴灌，其作用是消减水流压力，将水流变为水滴或喷洒状施入土壤；

(2)、所述的景观灯设有七彩闪光景观灯；

(3)、所述的灌水器控制阀设有三位四通的电磁的灌水器控制阀。

5.如权利要求1所述的一种智能化的绿地远程灌溉系统，其特征在于：

所述的太阳能供电装置包括天阳能电池板、光伏组件、充电控制器、充电电路、充电电池、ZigBee模块供电端、DC-DC装置、继电器。