CN207400075U - 一种智能灌溉系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能灌溉系统，通过检测设备实时检测数据，本地服务器基于检测数据和预设参数确定灌溉指标，控制箱基于灌溉指标自动控制灌溉设备进行灌溉，云服务器进行大数据保存,智能终端进行远程控制。通过这样的方式，能够长期实时检测种植环境数据，自动进行灌溉，可靠性高、实用性强，有效降低劳动力资源。

Description

一种智能灌溉系统

技术领域

本实用新型涉及园林自动化控制技术领域，具体涉及一种智能灌溉系统。

背景技术

在园林景观花草苗木移植后或者农作物种植后，灌溉一般是通过人工灌溉，或者在农场或园林中设置有若干灌溉设备，而这些灌溉设备是需要通过人工控制来开始灌溉的，比较麻烦，且通常喷水都不及时、喷洒灌溉通常具有主观随意性，往往造成了水资源的浪费，也妨碍了园林景观或农作物生长效果，降低了种植效率及成活率。在科学研究时，有时需要对一块园林的土壤的温湿度进行测量。因此，急需一种能够对园林或农场进行自动灌溉且能够实时收集种植环境数据的系统。

发明内容

针对上述技术问题，本实用新型提供一种智能灌溉系统，能够长期实时监测，自动进行灌溉，可靠性高，实用性强，降低劳动力资源。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种智能灌溉系统，所述智能灌溉系统包括控制箱、云服务器、智能终端、本地服务器、供电设备、检测设备和灌溉设备，其中，云服务器通过互联网与所述本地服务器连接，云服务器通过互联网和智能终端连接，所述本地服务器通过网络与所述控制箱连接，所述控制箱通过电源线与所述供电设备连接，所述控制箱通过信号线和电源线与所述检测设备连接，所述控制箱通过电源控制线与所述灌溉设备连接，检测设备将检测数据上传至本地服务器，本地服务器基于预设参数和所述检测数据确定灌溉指标并下发至所述控制箱，所述控制箱控制所述灌溉设备进行灌溉。

其中，所述供电设备包括市电、太阳能和蓄电池中的至少一种。

其中，所述检测设备包括湿度传感器、温度传感器、pH计、溶氧量测试仪以及微量元素传感器中的至少一种。

其中，所述智能灌溉系统还包括智能终端，所述云服务器还通过互联网与所述智能终端连接，所述本地服务器将数据上传到所述云服务器并进行数据交换，所述云服务器和所述智能终端进行数据交换，所述智能终端进行远程查看、控制和接收异常情况通知。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施例提供一种智能灌溉系统，通过检测设备实时检测数据，本地服务器基于检测数据和预设参数确定灌溉指标，控制箱基于灌溉指标自动控制灌溉设备进行灌溉。本地服务器将数据上传到云服务器并进行数据交换，云服务器和智能终端进行数据交换，智能终端进行远程查看、控制和接收异常情况通知。

通过这样的方式，能够长期实时检测种植环境数据，自动进行灌溉，可靠性高、实用性强，有效降低劳动力资源。

附图说明

图1是本实用新型实施例智能灌溉系统的结构示意图；

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，如图所示，本实用新型实施例提供一种智能灌溉系统，智能灌溉系统包括控制箱11、云服务器12、本地服务器13、供电设备 14、检测设备15、灌溉设备16和智能终端17，其中，云服务器12通过互联网与本地服务器13连接，云服务器通过互联网和智能终端17连接，本地服务器13通过网络与控制箱11连接，控制箱11通过电源线与供电设备14连接，控制箱11通过信号线和电源线与检测设备15连接，控制箱11通过电源控制线与灌溉设备16连接，检测设备15将检测数据上传至本地服务器13，本地服务器13基于预设参数和检测数据确定灌溉指标并下发到控制箱11，控制箱11控制灌溉设备16进行灌溉，本地服务器13将数据上传到云服务器12并进行数据交换，云服务器12 和智能终端17进行数据交换，智能终端17进行远程查看、控制和接收异常情况通知。

其中，各个设备之间的通信网络，可以是有线网络、wifi、433无线、 2.4G无线、GPRS等等，并不以此为限。

其中，本地服务器13实现本地控制和数据备份功能，在云服务器 12网络不通畅或者断开的情况下，也能顺畅稳定的实现本地灌溉系统的控制和灌溉。

其中，本地服务器13、云服务器12和智能终端17在互联网网络畅通的情况下是实时进行数据交换。若有描述到数据上传到本地服务器 13，那表明数据也发送到云服务器12和智能终端17。

其中，这里的供电设备14可以是市电、太阳能和蓄电池中的一种或者多种组合使用。具体来说，可以是市电+太阳能+蓄电池组合，以太阳能为优先供电，市电辅助，蓄电池备用。供电设备14给智能灌溉系统的各个设备供电。有阳光时太阳能供电，并将能量存储到蓄电池中；无阳光时，启用蓄电池，当蓄电池供电超过一定比例时，改由市电供电，同时对蓄电池充电；无阳光也无市电时，全部由蓄电池供电。多种方式混合供电，保证供电稳定和节省电能。

其中，检测设备15包括湿度传感器、温度传感器、pH计、溶氧量测试仪以及微量元素传感器中的一种或者多种组合使用。检测设备15 的功能是：检测土壤中的水分、温度、相关矿物质指标、溶氧量、pH 值等，将结果传输到控制箱11。比如相关矿物质可以包括但不限于是氨元素、氮元素、钾元素、磷元素等等。

本实用新型中所述的湿度传感器也可以叫土壤水分传感器，其外部实用环氧树脂纯胶体封装，密封性好，可直接埋入土壤中使用，且不易受腐蚀，结构设计合理，不锈钢镀镍探针保证使用寿命，能有效感知土壤湿度的当前值，误差范围只有3％，可依据土壤湿度的变化状况决定是否实施喷水灌溉作业。灌溉更加自动化、智能化，预先设定参数即可，无需手动开关，在设定时间段内，达到下限时就开始浇水，超过上限时就停止浇水。

控制箱11的功能主要是内含PLC控制、电源、继电器等控制设备，有手动和自动切换功能，查询检测设备14的检测数据，进行判断，并将数据上传到本地服务器13，控制灌溉设备灌溉。其中，本实用新型实施例中，云服务器12还通过网络与智能终端17连接进行数据交换发送异常情况通知。本地终端17通过和云服务器12数据交换，实现远程查看、控制和接收异常情况通知。

以下具体说明本实用新型的智能灌溉系统的工作原理和工作流程：本地服务器、云服务器和智能终端实时通过互联网进行数据交换，本地服务器将灌溉标准和灌溉计划下发到控制箱，检测设备实时进行检测并将检测数据上传至控制箱，当检测设备的检测值低于下限值时，控制箱生成具体的灌溉指令控制喷头开始喷水，一直到检测值高于上限值时才结束。同时控制箱将检测数据、喷头状态实时发送到本地服务器，本地服务器有管理界面。如果喷头的喷水时间到了单次喷水的最大时间，而检测值还是偏低，则控制箱停止喷头喷水，将这组的检测设备和喷头状态作为异常值发送到本地服务器，在管理界面上用红色界面显示异常状态，同时本地服务器和云服务器实时进行数据交换，云服务器将异常情况分别通过短信和网络发送到管理员的手机和APP中。

当喷头停止喷水后，若根据检测值需要启动，需要等待一段间隔时间，用来防止电磁阀等控制设备连续的开和关而损坏。同时根据设定标准，停止喷水后不应该是立刻喷水，若出现是立刻喷水的情况，则管理界面会提示需要管理人员去现场查看情况分析是设定值不准确还是现场检测设备被损坏。

本实用新型的智能灌溉系统具有手动自动一体化功能：控制箱里面有手动和自动切换开关，管理员用钥匙开启管理箱来选择控制方式。选择自动方式时，控制箱会根据检测值自动控制灌溉设备的运行，同时将各种数据上传到本地服务器；选择手动方式时，控制箱只做数据检测功能，同时将各种数据上传到本地服务器，需管理员在控制箱里根据各喷头的控制开关手动控制灌溉设备的运行。

手动化的好处在于：1、能预防智能通讯设备发生故障时，不影响喷灌设备。2、可以根据不同时期的情况，由管理人员自主控制喷水情况。

本实用新型的智能灌溉系统将环境检测(湿度、温度、pH值、微量元素等)、灌溉系统、控制系统、云管理系统全部结合起来，可连接到手机APP远程操作，能在管理端设置好灌溉指标，通过系统检测自动控制灌溉；具有纠错功能，当检测设备的数据异常、长期不变时，灌溉系统能暂停灌溉，将异常信息发送到管理中心。具有手自一体功能：能在控制箱上选择自动或手动控制，能防止智能通讯故障引发的灌溉系统失效，也能让工作人员在现场根据实际情况进行喷灌，同时将各种异常情况发送到负责人的手机中。从而能做到省时省力的全自动灌溉，也有纠错、手自一体的功能。

以上本实用新型实施例提供的智能灌溉系统的结构及其工作原理的详细说明，可以看出，本实用新型至少可实现以下技术效果：1、提供了供电设备的温度和省电；2、具有手自一体的功能，保证全自动化控制和人工调控功能；3、具有本地服务器和云服务器，将所有数据能保存在服务器中，同时可通过手机远程管理，保证了让管理人员第一时间知道现场的情况；4、具有纠错功能，设置了各种上下限值、最大喷水时间、间隔时间，在全自动控制的同时也监测自动运用的状态，出线异常情况时第一时间通知管理人员处理。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种智能灌溉系统，其特征在于，所述智能灌溉系统包括控制箱、云服务器、本地服务器、供电设备、检测设备和灌溉设备，其中，云服务器通过互联网与所述本地服务器连接，云服务器通过互联网和智能终端连接，所述本地服务器通过网络与所述控制箱连接，所述控制箱通过电源线与所述供电设备连接，所述控制箱通过信号线和电源线与所述检测设备连接，所述控制箱通过电源控制线与所述灌溉设备连接，检测设备将检测数据上传至本地服务器，本地服务器基于预设参数和所述检测数据确定灌溉指标并下发至所述控制箱，所述控制箱控制所述灌溉设备进行灌溉。

2.根据权利要求1所述的智能灌溉系统，其特征在于，所述供电设备包括市电、太阳能和蓄电池中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的智能灌溉系统，其特征在于，所述检测设备包括湿度传感器、温度传感器、pH计、溶氧量测试仪以及微量元素传感器中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的智能灌溉系统，其特征在于，所述智能灌溉系统还包括智能终端，所述云服务器还通过互联网与所述智能终端连接，所述本地服务器将数据上传到所述云服务器并进行数据交换，所述云服务器和所述智能终端进行数据交换，智能终端进行远程查看、控制和接收异常情况通知。

5.根据权利要求4所述的智能灌溉系统，其特征在于，所述智能终端包括电脑、手机、平板和具有人机交互界面的可联网设备中的至少一种。