CN211557995U - 远程智能测控水肥一体机控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种远程智能测控水肥一体机控制系统，能够智能检测土壤信息，及施肥过程中的水肥一体机的状态，由微处理器分析出土壤的指标数据值，并远程传送至云端控制单元，云端数据库进行分析，根据土壤指标的分析结果，指导农户完善施肥作业手段，让农户对于施多少肥和施什么肥最有效有了科学依据，大大地提高了施肥效果。同时本实用新型云端控制单元向微处理器发送控制指令，微处理器根据控制指令，控制水肥一体机配肥、搅拌、施肥，大大提高了施肥效率，减少了农户的人力和时间成本，同时微处理器将施肥过程中采集的土壤数据及状态传送至云端控制单元，为云端数据库提供了有力支撑，以便于云端数据对后续土壤信息的分析。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动施肥机技术领域，具体是一种远程智能测控水肥一体机控制系统。
背景技术
目前，针对浅埋滴管施肥作业主要是农户根据个人的施肥经验，对于施肥量和施哪种肥最有效，没有任何的科学依据，完全依据农户的经验，若施肥量过大，则会造成土壤板结，对突然造成破坏；施肥量不足时，又会造成粮食作物收成减产，给农户造成很大的困扰。
为解决上述技术问题，水肥一体机应用而成，包括配肥系统和施肥系统，实现了自动配肥、搅拌和施肥，同时还具有灌溉系统，农户可以操控水肥一体机对农田进行灌溉，大大减轻了农户的负担，提高了施肥的效率，但是这种水肥一体机仍然需要人工根据经验设置肥料种类及用量，用料的多少还是由农户来决定，因此，仍然缺乏科学依据，仍然存在肥料选择不合适，施肥用量不合适的缺陷，因此，如何科学的选择肥料种类以及肥料用量，成为目前亟需解决的技术问题。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种远程智能测控水肥一体机控制系统，能够实现通过对土壤信息的分析，通过云端控制单元指导农户选择肥料和肥料用量，防止因施肥量过大或过小，导致土壤被破坏或粮食作物减产。
本实用新型一种远程智能测控水肥一体机控制系统，微处理器、土壤采样模块和管道控制单元，管道控制单元包括灌溉水输送管和施肥输送管道以及控制相应输送管道的水泵和施肥泵，还包括安装在施肥输送管道上的施肥流量传感器，安装在水泵上的水压传感器，以及与微处理器通过4G通讯及无线扩频通讯单元相连的云端控制单元；
土壤采样模块，用于采集土壤的温度、湿度和电导率信息；
施肥流量传感器，用于采集施肥输送管输出的肥料流量；
施肥泵，用于将肥料通过施肥输送管输送到土壤中；
水泵，用于将水通过灌溉水输送管输送到土壤中；
水泵阀，水泵阀用于控制水泵的开启或关闭；
微处理器内部预先存储有采样指令时间和数据处理方法，用于控制土壤采样模块的采样时间，用于接收采样模块传送的电信号，并按照预先存储的数据处理方法对该电信号进行处理，得出土壤的指标数据值，并将该数据值通过4G通讯及无线扩频通讯单元传输至云端控制单元；用于接收水压传感器、施肥流量传感器传送的电信号；
云端控制单元，内部预先存储有云端数据库和控制指令，用于接收微处理器传送的信号，用于向微处理器发送控制指令。
优选地，土壤采样模块为土壤温湿度电导率传感器。
优选地，微处理器型号为STM32系列32位处理器，微处理器的RELAY5、RELAY4接口用于施肥流量传感器和水压传感器的信息采集；微处理器的DJZ1、DJZ2的接口用于施肥泵启停控制。
与现有技术相比，本实用新型采用了智能检测土壤信息，及施肥过程中的水肥一体机的状态，由微处理器分析出土壤的指标数据值，并远程传送至云端控制单元，云端数据库进行分析，根据土壤指标的分析结果，指导农户完善施肥作业手段，让农户对于施多少肥和施什么肥最有效有了科学依据，大大地提高了施肥效果。同时本实用新型云端控制单元向微处理器发送控制指令，微处理器根据控制指令，控制水肥一体机配肥、搅拌、施肥，大大提高了施肥效率，减少了农户的人力和时间成本，同时微处理器将施肥过程中采集的土壤数据及状态传送至云端控制单元，为云端数据库提供了有力支撑，以便于云端数据对后续土壤信息的分析。
附图说明
图1为本实用新型电原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图所示，本实用新型一种远程智能测控水肥一体机控制系统，微处理器、土壤采样模块和管道控制单元，管道控制单元包括灌溉水输送管和施肥输送管道以及控制上述输送管道的水泵和施肥泵，还包括安装在施肥输送管道上的施肥流量传感器，安装在水泵上的水压传感器，以及与微处理器通过4G通讯及无线扩频通讯单元相连的云端控制单元；
微处理器采用STM32系列32位处理器，微处理器的RELAY5、RELAY4接口用于施肥流量传感器和水压传感器的信息采集；微处理器的DJZ1、DJZ2的接口用于施肥泵启停控制。
土壤采样模块，用于采集土壤的温度、湿度和电导率信息；
施肥流量传感器，用于采集施肥输送管输出的肥料流量；
施肥泵，用于将肥料通过施肥输送管输送到土壤中；
水泵，用于将水通过灌溉水输送管输送到土壤中；
水泵阀，水泵阀用于控制水泵的开启或关闭；
微处理器内部预先存储有采样指令时间和数据处理方法，用于控制土壤采样模块的采样时间，用于接收采样模块传送的电信号，并按照预先存储的数据处理方法对该电信号进行处理，得出土壤的指标数据值，并将该数据值通过4G通讯及无线扩频通讯单元传输至云端控制单元；用于接收水压传感器、施肥流量传感器传送的电信号；
云端控制单元，内部预先存储有云端数据库和控制指令，用于接收微处理器传送的信号，用于向微处理器发送控制指令；
云端数据库，用于存储和分析土壤信息；
控制指令包括配肥搅拌、施肥、停止施肥、停止施肥指令；配肥搅拌指令给出肥料种类及用量和搅拌时间。
工作时，土壤温湿度电导率传感器按照微处理器内部预先存储的采样指令时间，进行采样，微处理器实时采集土壤温湿度电导率传感器的电信号，并通过内部预先存储的数据处理方法对该电信号进行分析处理，得出土壤的指标数据值，并将该数据值通过4G通讯及无线扩频通讯单元传输至云端远程控制单元；云端远程控制单元接收到微处理器传送的指标数据值后，通过内部预先存储的云端数据库对该指标数据值进行分析，得出何种肥料效果最好以及肥料的用料，云端远程控制单元根据分析结果，向微处理器发送控制指令，水肥一体机根据接收到的控制指令，控制水肥一体机执行相应的动作；
当分析出的土壤缺乏某种或多种营养成分，需要施肥时，远程控制单元向微处理器发送配肥指令、搅拌指令和施肥指令，给出肥料种类及用量、搅拌时间，配肥系统自动配肥，并搅拌，搅拌时间到了以后，云端远程控制单元发送施肥指令，微处理器控制施肥泵工作，进行施肥。
在施肥过程中，微处理器实时接收采样模块采集的土壤温度、湿度、电导率信息，以及施肥流量传感器传送的数据信息，如采集的土壤信息达到土壤要求，或者，当施肥流量传感器传送的施肥量达到要求，云端远程控制单元发送停止施肥指令，微处理器控制施肥泵停止工作，从而停止施肥；
当农田土壤湿度较低时，远程控制单元向微处理器发送灌溉指令，微处理器控制水泵阀打开水泵，通过灌溉输送管对农田进行灌溉，提高农田土壤湿度，当土壤湿度达到要求后，关闭水泵，停止灌溉。
在灌溉过程红，当水压传感器感应到的压力过大，则传送给微处理器，微处理器控制
本实用新型云端远程控制单元实时对当前土壤信息进行分析，并给出分析结果，指导农户选择肥料及用量，控制水肥一体机动作，从而实现了水肥一体机的智能检测和远程控制的功能，有效地提高了施肥效率，降低了农户的人力和时间成本。
Claims (3)
1.一种远程智能测控水肥一体机控制系统，微处理器、土壤采样模块和管道控制单元，管道控制单元包括灌溉水输送管和施肥输送管道以及控制相应输送管道的水泵和施肥泵，其特征在于，还包括安装在施肥输送管道上的施肥流量传感器，安装在水泵上的水压传感器，以及与微处理器通过4G通讯及无线扩频通讯单元相连的云端控制单元；
土壤采样模块，用于采集土壤的温度、湿度和电导率信息；
施肥流量传感器，用于采集施肥输送管输出的肥料流量；
施肥泵，用于将肥料通过施肥输送管输送到土壤中；
水泵，用于将水通过灌溉水输送管输送到土壤中；
水泵阀，水泵阀用于控制水泵的开启或关闭；
微处理器内部预先存储有采样指令时间和数据处理方法，用于控制土壤采样模块的采样时间，用于接收采样模块传送的电信号，并按照预先存储的数据处理方法对该电信号进行处理，得出土壤的指标数据值，并将该数据值通过4G通讯及无线扩频通讯单元传输至云端控制单元；用于接收水压传感器、施肥流量传感器传送的电信号；
云端控制单元，内部预先存储有云端数据库和控制指令，用于接收微处理器传送的信号，用于向微处理器发送控制指令。
2.根据权利要求1所述的一种远程智能测控水肥一体机控制系统，其特征在于，土壤采样模块为土壤温湿度电导率传感器。
3.根据权利要求1或2所述的一种远程智能测控水肥一体机控制系统，其特征在于，微处理器型号为STM32系列32位处理器，微处理器的RELAY5、RELAY4接口用于施肥流量传感器和水压传感器的信息采集；微处理器的DJZ1、DJZ2的接口用于施肥泵启停控制。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113219891A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-08-06 | 北京聚英翱翔电子有限公司 | 一种水肥自动打药及回收系统 |
| CN116647586A (zh) * | 2023-07-24 | 2023-08-25 | 山东工泵电机有限公司 | 一种应用云计算实现水肥一体化智慧泵房遥控的方法 |
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