CN207333898U - 一种智能灌溉的物联网专用阀门控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能灌溉的物联网专用阀门控制系统，包括灌溉水管、土壤墒情传感器和电源，所述灌溉水管上分别设有阀体和流量计，所述阀体上设有驱动装置，所述驱动装置上设有控制器，且控制器上设有天线，所述土壤墒情传感器和流量计均通过连接线与控制器电性连接，所述电源通过连接线与控制器电性连接，控制器包括通讯总线输入模块、仪表盘按键、仪表盘显示屏、3G/4G通讯模块、ARM处理器、输出驱动模块和供电系统，控制器的仪表盘按键与参数设置模块电性连接，控制器内3G/4G通讯模块的输出端无线连接有网络单元。本实用新型解决了现有的用于智能灌溉的物联网控制系统，针对专用阀门，控制效果较差，且成本较高，不利于推广使用的问题。

Description

一种智能灌溉的物联网专用阀门控制系统

技术领域

本实用新型涉及智能灌溉技术领域，具体为一种智能灌溉的物联网专用阀门控制系统。

背景技术

随着水资源供需矛盾的日益加剧，各国都十分重视发展节水型农业。发达国家除普遍采用喷灌、微灌等先进的节水灌溉技术外，还应用先进的自动化控制技术实施精确灌溉，以作物实际需水为依据，以信息技术为手段，提高灌溉精准度，实施合理的灌溉制度，提高水的利用率。智能自动化控制灌溉能够提高灌溉管理水平，改变人为操作的随意性，同时智能控制灌溉能够减少灌溉用工，降低管理成本，显著提高效益。因此，推广实施自动化控制灌溉，改变目前普遍存在的粗放灌水方式，提高灌溉水利用率，是有效解决灌溉节水问题的必要措施之一。

目前，现有的用于智能灌溉的物联网控制系统，针对专用阀门，控制效果较差，且成本较高，不利于推广使用。

实用新型内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种智能灌溉的物联网专用阀门控制系统，解决了现有的用于智能灌溉的物联网控制系统，针对专用阀门，控制效果较差，且成本较高，不利于推广使用的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种智能灌溉的物联网专用阀门控制系统，包括灌溉水管、土壤墒情传感器和电源，所述灌溉水管上分别设有阀体和流量计，所述阀体上设有驱动装置，所述驱动装置上设有控制器，且控制器上设有天线，所述土壤墒情传感器和流量计均通过连接线与控制器电性连接，所述电源通过连接线与控制器电性连接，所述控制器包括通讯总线输入模块、仪表盘按键、仪表盘显示屏、3G/4G通讯模块、ARM处理器、输出驱动模块和供电系统，所述控制器的仪表盘按键与参数设置模块电性连接，所述控制器内3G/4G通讯模块的输出端无线连接有网络单元，所述网络单元包括互联网络和手机网络，所述网络单元无线连接有云端服务器，所述网络单元双向无线连接有灌溉管理者手机，所述控制器内输出驱动模块的输出端与驱动装置电性连接，且驱动装置与阀体相连接。

优选的，所述驱动装置为驱动电机，所述阀体为球阀。

优选的，所述电源的输出端与控制器的供电系统电性相连。

优选的，所述通讯总线输入模块、仪表盘按键、仪表盘显示屏和供电系统的输出端均与ARM处理器的输入端电性连接，且ARM处理器的输出端分别与3G/4G通讯模块和输出驱动模块的输入端电性连接。

优选的，所述土壤墒情传感器的数量为1-3个。

（三）有益效果

本实用新型提供了一种智能灌溉的物联网专用阀门控制系统，具备以下有益效果：

（1）、该智能灌溉的物联网专用阀门控制系统，将数据采集与控制驱动部分直接集成在灌溉阀上，形成物联网灌溉专用阀，实现现场操作、手机远程操作及自动控制三种控制模式，在自动控制模式下有按土壤墒情控制及定时定量控制两种模式，可直接连接1-3个土壤墒情探头，选择2或3个探头时，可使用土壤湿度监测数据的“平均值控制”或“最低值控制”模式，解决了单一探头测量可能出现偏差的问题，控制器使用ARM系统芯片，低功耗工作，有状态维持功能，解决了现有的用于智能灌溉的物联网控制系统，针对专用阀门，控制效果较差，且成本较高，不利于推广使用的问题。

（2）、该智能灌溉的物联网专用阀门控制系统，控制器使用3G/4G无线模块，实现数据远传，可实时监控现场数据，可实现远程控制，可与在互联网上的云端服务器（数据库）连接，存储历史数据，控制器与灌溉管理者手机无线连接，可查询实时数据、历史曲线，可远程配置控制参数，可远程控制阀门开闭，解决了现有的用于智能灌溉的物联网控制系统，针对专用阀门，控制效果较差，且成本较高，不利于推广使用的问题。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型控制系统图。

图中：1灌溉水管、2土壤墒情传感器、3电源、4阀体、5流量计、6驱动装置、7控制器、701通讯总线输入模块、702仪表盘按键、703仪表盘显示屏、704 3G/4G通讯模块、705 ARM处理器、706输出驱动模块、707供电系统、8参数设置模块、9网络单元、901互联网络、902手机网络、10云端服务器、11灌溉管理者手机、12天线。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种智能灌溉的物联网专用阀门控制系统，包括灌溉水管1、土壤墒情传感器2和电源3，土壤墒情传感器2的数量为1-3个，灌溉水管1上分别设有阀体4和流量计5，阀体4上设有驱动装置6，驱动装置6上设有控制器7，且控制器7上设有天线12，通过天线12与上位机相连，可上传现场实时数据，亦可接受远控控制指令，土壤墒情传感器2和流量计5均通过连接线与控制器7电性连接，控制器7通过土壤墒情传感器2实时采集土壤温湿度参数，根据土壤湿度控制灌溉阀体4的阀门开闭，控制器7通过流量计5，设定定时定量灌溉量，控制灌溉阀体4的阀门开闭，电源3通过连接线与控制器7电性连接，控制器7包括通讯总线输入模块701、仪表盘按键702、仪表盘显示屏703、3G/4G通讯模块704、ARM处理器705、输出驱动模块706和供电系统707，仪表盘显示屏703为LCD液晶显示仪表盘，通过仪表盘显示屏703和仪表盘按键702可显示及设置参数，通讯总线输入模块701、仪表盘按键702、仪表盘显示屏703和供电系统707的输出端均与ARM处理器705的输入端电性连接，且ARM处理器705的输出端分别与3G/4G通讯模块704和输出驱动模块706的输入端电性连接，电源3的输出端与控制器7的供电系统707电性相连，控制器7的仪表盘按键702与参数设置模块8电性连接，控制器7内3G/4G通讯模块704的输出端无线连接有网络单元9，网络单元9包括互联网络901和手机网络902，网络单元9无线连接有云端服务器10，网络单元9双向无线连接有灌溉管理者手机11，控制器7内输出驱动模块706的输出端与驱动装置6电性连接，且驱动装置6与阀体4相连接，驱动装置6为驱动电机，阀体4为球阀。

工作原理：各传感器信号通过串口通信总线接入ARM处理器705，参数设置通过仪表按，702输入ARM处理器705，ARM处理器705采集土壤墒情传感器2信号，与预先设置的控制参数进行比较，当土壤干燥达到设定低值（H1）时自动开启阀门，当土壤湿度达到设定高值（H2）时阀门关闭，设定值H2>H1，系统可使用定时定量灌溉模式，ARM处理器705采集流量计5信号，与预先设置的控制参数进行比较，控制器7定时开启，到达设定流量时自动关闭，系统采集的数据通过3G/4G通信模块704传输到云端服务器10的数据库，灌溉管理人员可使用手机远程查看实时数据，可远程控制执行机构，本系统可实现现场操作、手机远程操作及自动控制三种控制模式，使用起来极为方便。

该文中出现的电器元件均与外界的主控器及市电转12V直流电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

综上所述，该智能灌溉的物联网专用阀门控制系统，将数据采集与控制驱动部分直接集成在灌溉阀上，形成物联网灌溉专用阀，实现现场操作、手机远程操作及自动控制三种控制模式，在自动控制模式下有按土壤墒情控制及定时定量控制两种模式，可直接连接1-3个土壤墒情探头，选择2或3个探头时，可使用土壤湿度监测数据的“平均值控制”或“最低值控制”模式，解决了单一探头测量可能出现偏差的问题，控制器7使用ARM系统芯片，低功耗工作，有状态维持功能，解决了现有的用于智能灌溉的物联网控制系统，针对专用阀门，控制效果较差，且成本较高，不利于推广使用的问题。

并且，控制器7使用3G/4G无线模块704，实现数据远传，可实时监控现场数据，可实现远程控制，可与在互联网上的云端服务器10（数据库）连接，存储历史数据，控制器7与灌溉管理者手机11无线连接，可查询实时数据、历史曲线，可远程配置控制参数，可远程控制阀门开闭，解决了现有的用于智能灌溉的物联网控制系统，针对专用阀门，控制效果较差，且成本较高，不利于推广使用的问题。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种智能灌溉的物联网专用阀门控制系统，包括灌溉水管（1）、土壤墒情传感器（2）和电源（3），其特征在于：所述灌溉水管（1）上分别设有阀体（4）和流量计（5），所述阀体（4）上设有驱动装置（6），所述驱动装置（6）上设有控制器（7），且控制器（7）上设有天线（12），所述土壤墒情传感器（2）和流量计（5）均通过连接线与控制器（7）电性连接，所述电源（3）通过连接线与控制器（7）电性连接，所述控制器（7）包括通讯总线输入模块（701）、仪表盘按键（702）、仪表盘显示屏（703）、3G/4G通讯模块（704）、ARM处理器（705）、输出驱动模块（706）和供电系统（707），所述控制器（7）的仪表盘按键（702）与参数设置模块（8）电性连接，所述控制器（7）内3G/4G通讯模块（704）的输出端无线连接有网络单元（9），所述网络单元（9）包括互联网络（901）和手机网络（902），所述网络单元（9）无线连接有云端服务器（10），所述网络单元（9）双向无线连接有灌溉管理者手机（11），所述控制器（7）内输出驱动模块（706）的输出端与驱动装置（6）电性连接，且驱动装置（6）与阀体（4）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能灌溉的物联网专用阀门控制系统，其特征在于：所述驱动装置（6）为驱动电机，所述阀体（4）为球阀。

3.根据权利要求1所述的一种智能灌溉的物联网专用阀门控制系统，其特征在于：所述电源（3）的输出端与控制器（7）的供电系统（707）电性相连。

4.根据权利要求1所述的一种智能灌溉的物联网专用阀门控制系统，其特征在于：所述通讯总线输入模块（701）、仪表盘按键（702）、仪表盘显示屏（703）和供电系统（707）的输出端均与ARM处理器（705）的输入端电性连接，且ARM处理器（705）的输出端分别与3G/4G通讯模块（704）和输出驱动模块（706）的输入端电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种智能灌溉的物联网专用阀门控制系统，其特征在于：所述土壤墒情传感器（2）的数量为1-3个。