CN207638899U - 农业灌溉告警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种农业灌溉告警系统。一种农业灌溉告警系统，包括流量计、电表、采集控制处理器、告警模块、LORA节点、LORA网关和移动终端；所述LORA节点连接所述流量计、所述电表和采集控制处理器；所述LORA网关连接所述采集控制处理器和告警模块；所述告警模块连接所述移动终端；所述LORA节点与所述LORA网关通信时组成低功耗网络。采用流量计与电表结合的方式增强了农业灌溉告警系统采集数据的灵活性，采用采集控制处理器与告警模块对采集的农业灌溉数据进行处理，实现了农业灌溉数据超出阈值时及时发出告警信息，使用户能够及时对农业灌溉数据进行调节；利用LORA节点与LORA网关组成的低功耗网络，使农业灌溉告警系统能够适用GPRS信号不能覆盖或信号不好的区域，适用范围更加广泛。

Description

农业灌溉告警系统

技术领域

本实用新型涉及农业灌溉技术领域，特别是涉及一种农业灌溉告警系统。

背景技术

随着现代农业的发展，对于农业灌溉的要求逐渐提高，所述农业灌溉是指对农业耕作区进行的灌溉作业。由于传统农业灌溉中，用户对于农业灌溉数据的了解一般通过水利部门每月发送信息，在农业灌溉数据异常的时候并不能及时对农业灌溉进行调整；且传统数据传输过程中由于偏于地区的基站分布不平均，导致部分偏远地区的农业灌溉用水量仍然需要人工抄表的模式进行，工作效率低下。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有技术中存在农业灌溉用水量非正常时不能及时调整的问题，提供一种农业灌溉告警系统。

一种农业灌溉告警系统，包括流量计、电表、采集控制处理器、告警模块、LORA节点、LORA网关和移动终端；

所述LORA节点连接所述流量计、所述电表和采集控制处理器；

所述LORA网关连接所述采集控制处理器和告警模块；

所述告警模块连接所述移动终端；

所述LORA节点与所述LORA网关通过LORA无线网络通信连接。

在其中一个实施例中，所述电表包括第一电表和第二电表；所述LORA节点连接所述第一电表和所述第二电表。

在其中一个实施例中，所述采集控制处理器包括时钟电路、存储电路、串口通信电路和乘法器电路，所述串口通信电路连接存储电路、乘法器电路和时钟电路，所述时钟电路连接存储电路。

在其中一个实施例中，所述告警模块包括数据选择器或数值比较器。

在其中一个实施例中，所述LORA节点与所述LORA网关通信时组成的低功耗网络结构为分布式部署拓扑结构、链路式部署拓扑结构、宏基站部署拓扑结构或移动式部署拓扑结构。

在其中一个实施例中，所述LORA节点通过RS232串口、RS455串口、GPRS通信网络或LORA通信网络连接所述流量计和所述电表，所述LORA节点通过RS232串口、RS458串口或LORA通信网络连接所述采集控制处理器；

所述LORA网关通过RS232串口、RS458串口或LORA通信网络连接所述采集控制处理器，所述LORA网关通过RS232串口、RS458串口、LORA通信网络、蓝牙通信网络或GPRS通信网络连接所述告警模块；

所述告警模块通过WIFI通信网络、GPRS通信网络、蓝牙通信网络或Zigbee通信网络连接所述移动终端。

在其中一个实施例中，所述移动终端包括手机、平板电脑、掌上电脑PDA或智能手表。

在其中一个实施例中，所述流量计包括电磁流量计、差压流量计、涡轮流量计、超声流量计或容积流量计。

上述的一个技术方案中具有以下效果和优点：

本实用新型的一种农业灌溉告警系统，所述流量计和电表对农业灌溉数据进行采集，减少了农业灌溉数据采集中流量计的大量使用，降低了农业灌溉数据获取的设备成本；另外，所述采集控制处理器对农业灌溉数据进行处理，并通过告警模块实现农业灌溉的告警作用，使农业灌溉数据异常的时候能够及时向用户发送告警信号，使用户及时对农业灌溉进行调节；另外采用LORA节点和LORA网关组成农业灌溉数据的传输网络，与传统通信部分相比，LORA网络的功耗更低，且LORA网络的覆盖范围更广，使农业灌溉告警系统在GPRS信号不能覆盖的区域也能正常使用。

附图说明

图1为一种农业灌溉告警系统示意图；

图2为一种农业灌溉告警系统具体实施的示意图。

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首选实施例。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更加透彻全面。

在农业灌溉中，本实用新型按管理区域、用水习惯典型性及LORA信号覆盖等多个因素规划灌溉井群，所述灌溉井群设置至少一个标杆灌溉井，其他均为普通灌溉井，所述标杆灌溉井中设置至少一个流量计和电表，所述普通灌溉井设置至少一个电表。

如图1所示，在一个实施例中，提供一种农业灌溉告警系统，包括流量计102、电表104、采集控制处理器140、告警模块160、LORA节点122、LORA网关124和移动终端180；

LORA节点122连接流量计102、电表104和采集控制处理器140；

LORA网关124连接采集控制处理器140和告警模块160；

告警模块160连接移动终端180；

LORA节点122与LORA网关124通过LORA无线网络通信连接。

其中，流量计102用于采集标杆灌溉井的用水量，可以为以下任意一种或多种：电磁流量计、差压流量计、涡轮流量计、超声流量计或容积流量计。

其中，电表104用于采集标杆灌溉井的用电量和普通灌溉井的用电量。

可选的，采集控制处理器140包括时钟电路、存储电路、串口通信电路和乘法器电路，其中，串口通信电路连接存储电路、乘法器电路和时钟电路，时钟电路连接存储电路，时钟电路计时到达预设时间触发串口通信电路发送采集指令信号，串口通信电路接收到根据采集指令信号返回的农业灌溉用水量和农业灌溉用电量后通过乘法器电路进行数据处理，串口通信电路将农业灌溉用水量和农业灌溉用电量传输至存储电路实现数据的存储；另外，当时钟电路到达预设时间后向存储电路发送存储触发信号，存储电路对接收到的农业灌溉用水量和用电量进行存储。

可选的，告警模块160包括数据选择器或数值比较器，当告警模块接收到农业灌溉用水量后，通过数据选择器或数值比较器获得大于预设阈值的农业灌溉用水量，并发出告警信号；其中，预设阈值可以是农业灌溉用水量的阶梯收费限值。

可选的，LORA节点122是指实现LORA通信的拥有唯一网络地址的设备，例如SEMTEK的SX1276/8或SX1301；LORA网关124是指实现LORA通信的网间连接器，用于实现两个高层不同协议的网络互联，例如SX1301+SX1255或GW5000。

LORA节点122和LORA网关124组成的低功耗网络用于传输农业灌溉标杆用水量、农业灌溉用电量、农业灌溉用水量和告警信息。LORA节点122与LORA网关124在通讯时形成的低功耗网络的结构可以为分布式部署拓扑结构、链路式部署拓扑结构、宏基站部署拓扑结构或移动式部署拓扑结构。

可选的，移动终端包括手机、平板电脑、掌上电脑PDA或智能手表。

可选的，LORA节点122通过RS232串口、RS455串口、GPRS通信网络或LORA通信网络连接流量计102和电表104，LORA节点122通过RS232串口、RS458串口或LORA通信网络连接采集控制处理器140；

LORA网关124通过RS232串口、RS458串口或LORA通信网络连接采集控制处理器140，LORA网关124通过RS232串口、RS458串口、LORA通信网络、蓝牙通信网络或GPRS通信网络连接告警模块160；

告警模块160通过WIFI通信网络、GPRS通信网络、蓝牙通信网络或Zigbee通信网络连接移动终端180。

上述农业灌溉告警系统中，通过流量计102和电表104采集农业灌溉的标杆用水量和农业灌溉用电量，并通过LORA节点122传输至采集控制处理器140，通过采集控制处理器140内部的逻辑电路进行处理获得农业灌溉的用水量，采集控制处理器140将农业灌溉的用水量通过LORA网关124传输至告警模块160，告警模块160通过内部的数据选择器或数值比较器输出大于预设阈值的农业灌溉用水量，触发内部的告警信号，并将告警信号传输至移动终端180。

传统技术中，在农业灌溉的用水量部分一般通过水利部门进行采集并每月定时发送给用户，用于对于农业灌溉异常的情况不能及时做出调整；且采集农业灌溉用水量一般选用流量计进行采集，大量使用流量计导致采集成本过高，不利于大范围密集使用，导致采集数据不够精确；农业灌溉地区一般比较偏远，农业灌溉地区设置的基站数量较少，导致农业灌溉数据不能完全通过网络传输，大部分需要人工抄表。

本实施例提供的农业灌溉告警系统将流量计与电表结合使用，降低农业灌溉数据采集的成本，同时使采集数据多样灵活，增强农业采集系统的兼容性；采用LORA节点和LORA网关组成的低功耗网络，使农业灌溉告警系统数据传输的范围更广，能够实现基站数量不足区域或GPRS信号不好区域的数据传输，实现数据自动上传；另外采集控制处理器与告警模块相结合，对农业灌溉数据进行处理，并判断当前农业灌溉用水量是否大于预设阈值，及时向移动终端发送告警信号，实现了农业灌溉的及时告警，便于用户对农业灌溉的异常情况进行及时调整。

如图2所示，在其中一个具体实施例中，提供一种农业灌溉告警系统，包括设置于标杆灌溉井的流量计102和第一电表106、设置在普通灌溉井的多个第二电表108、LORA节点122、采集控制处理器140、LORA网关124、告警模块160和移动终端180；LORA节点122连接流量计102、第一电表106、第二电表108和采集控制处理器140，LORA网关124连接采集控制处理器140和告警模块160，告警模块160连接移动终端180。

可选的，LORA节点122通过RS232串口、RS455串口、GPRS通信网络或LORA通信网络连接流量计102、第一电表106和第二电表108，LORA节点122通过RS232串口、RS458串口或LORA通信网络连接采集控制处理器140；

LORA网关124通过RS232串口、RS458串口或LORA通信网络连接采集控制处理器140，LORA网关124通过RS232串口、RS458串口、LORA通信网络、蓝牙通信网络或GPRS通信网络连接告警模块160；

告警模块160通过WIFI通信网络、GPRS通信网络、蓝牙通信网络或Zigbee通信网络连接移动终端180。

其中，流量计102可以为以下任意一种或多种：电磁流量计、差压流量计、涡轮流量计、超声流量计或容积流量计。

其中第一电表106用于采集标杆灌溉井的灌溉用电量，第二电表108用于采集普通灌溉井的用电量。

可选的，采集控制处理器包括时钟电路、存储电路、串口通信电路和乘法器电路，其中，乘法器电路包括MC1496芯片、AD734芯片或74LS138芯片；串口通信电路连接存储电路、乘法器电路和时钟电路，时钟电路连接存储电路，时钟电路计时到达预设时间触发串口通信电路发送采集指令信号，串口通信电路接收到根据采集指令信号返回的农业灌溉用水量和农业灌溉用电量后通过乘法器电路进行数据处理，串口通信电路将农业灌溉用水量和农业灌溉用电量传输至存储电路实现数据的存储；另外，当时钟电路到达预设时间后向存储电路发送存储触发信号，存储电路对接收到的农业灌溉用水量和用电量进行存储。

可选的，告警模块160包括数据选择器或数值比较器，其中，数值选择器包括74HC257芯片、74HC157芯片或74LS151芯片；当告警模块接收到农业灌溉用水量后，通过数据选择器或数值比较器获得大于预设阈值的农业灌溉用水量，并发出告警信号；其中，预设阈值可以是农业灌溉用水量的阶梯收费限值。

可选的，移动终端180包括手机、平板电脑、掌上电脑PDA或智能手表。

可选的，LORA节点122与LORA网关124在通讯时形成的低功耗网络的结构可以为分布式部署拓扑结构、链路式部署拓扑结构、宏基站部署拓扑结构或移动式部署拓扑结构。

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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种农业灌溉告警系统，其特征在于，包括流量计、电表、采集控制处理器、告警模块、LORA节点、LORA网关和移动终端；

所述LORA节点连接所述流量计、所述电表和采集控制处理器；

所述LORA网关连接所述采集控制处理器和告警模块；

所述告警模块连接所述移动终端；

所述LORA节点与所述LORA网关通过LORA无线网络通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种农业灌溉告警系统，其特征在于，所述电表包括第一电表和第二电表；

所述LORA节点连接所述第一电表和所述第二电表。

3.根据权利要求1所述的一种农业灌溉告警系统，其特征在于，所述采集控制处理器包括时钟电路、存储电路、串口通信电路和乘法器电路，所述串口通信电路连接存储电路、乘法器电路和时钟电路，所述时钟电路连接存储电路。

4.根据权利要求1所述的一种农业灌溉告警系统，其特征在于，所述告警模块包括数据选择器或数值比较器。

5.根据权利要求1所述的一种农业灌溉告警系统，其特征在于，所述LORA节点与所述LORA网关通信时组成的低功耗网络结构为分布式部署拓扑结构、链路式部署拓扑结构、宏基站部署拓扑结构或移动式部署拓扑结构。

6.根据权利要求1所述的一种农业灌溉告警系统，其特征在于，

所述LORA节点通过RS232串口、RS455串口、GPRS通信网络或LORA通信网络连接所述流量计和所述电表，所述LORA节点通过RS232串口、RS458串口或LORA通信网络连接所述采集控制处理器；

所述LORA网关通过RS232串口、RS458串口或LORA通信网络连接所述采集控制处理器，所述LORA网关通过RS232串口、RS458串口、LORA通信网络、蓝牙通信网络或GPRS通信网络连接所述告警模块；

所述告警模块通过WIFI通信网络、GPRS通信网络、蓝牙通信网络或Zigbee通信网络连接所述移动终端。

7.根据权利要求1所述的一种农业灌溉告警系统，其特征在于，所述移动终端包括手机、平板电脑、掌上电脑PDA或智能手表。

8.根据权利要求1所述的一种农业灌溉告警系统，其特征在于，所述流量计包括电磁流量计、差压流量计、涡轮流量计、超声流量计或容积流量计。