CN212877046U - 一种远程控制自动灌溉系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种远程控制自动灌溉系统，包括依次无线通信连接的用户终端设备、云端、基站、以及一个或一个以上的与电磁阀无线通信连接的阀门控制节点；阀门控制节点包括支架和设于支架上的控制盒，控制盒内设有阀门控制装置，控制盒上还设有用于收发信息的天线；控制盒内和/或支架上还设有供电装置，供电装置与阀门控制装置电性连接。用户能够通过用户终端设备对系统进行实时监控和有选择性的开启或关闭电磁阀，能够根据需水量进行适宜的灌溉，使得灌溉的针对性更强，避免了水资源的浪费；通过无线通信连接来进行信息的收发，避免了线缆铺设带来的人力、物力以及成本的增加，且利于对系统的管理及维护。

Description

一种远程控制自动灌溉系统

技术领域

本实用新型涉及灌溉系统技术领域，特别涉及一种远程控制自动灌溉系统。

背景技术

为了保证作物正常生长发育，需要对作物供水进行定时定量的控制，在城市园林绿化中，也需要经常对林木花草进行灌溉。

在现代农业、园林灌溉中，特别是对于大面积灌溉需求时，多采用人工灌溉和定时自动灌溉。其中，人工灌溉就是靠人工来控制阀门的开启或关闭，需要消耗大量的人力、财力和物力，增加了生产成本；而对于定时自动灌溉，需要预先设置灌溉的时间和时长，等到预定时间后，自动打开阀门进行定时灌溉，但定时自动灌溉不能根据具体的情况如作物干燥情况或天气状况等进行灵活调整，容易造成水资源的浪费或作物的负担，且还需要在控制装置与阀门之间铺设电缆，不仅不便于管理和维护，还占用了田间或绿化的面积，最终造成资源的浪费和生产成本的增加。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、使用方便、灌溉效率高且维护成本低的远程控制自动灌溉系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种远程控制自动灌溉系统，包括依次无线通信连接的用户终端设备、云端、基站、以及一个或一个以上的与电磁阀无线通信连接的阀门控制节点；阀门控制节点包括支架和设于支架上的控制盒，控制盒内设有阀门控制装置，控制盒上还设有用于收发信息的天线；控制盒内和/或支架上还设有供电装置，供电装置与阀门控制装置电性连接。

用户终端设备为用户手机或用户电脑，供电设备为阀门控制节点提供能量；用户终端设备与云端无线通信连接，用户根据灌溉需求，通过用户终端设备向云端发送控制指令，云端收到并处理用户终端设备发送的控制指令后，将处理后的控制指令再发送给基站，再由基站负责对相应电磁阀的阀门控制节点统一发送控制指令，实现有选择性的逐个或同时的电磁阀的启停；天线与阀门控制装置电性连接，阀门控制节点通过控制盒上的天线接收基站发出的控制指令，再由控制盒内的阀门控制装置通过天线对相应的电磁阀发出开启或关闭的指令信息，实现对电磁阀的远程控制。

此外，阀门控制节点还能收集并反馈电磁阀的状态信息，比如，电磁阀的开启时长、关闭时长、是否故障、开启是否有水或水量大小等信息，将采集到的电磁阀的状态信息传送至基站，基站收集后汇总至云端，于云端进行处理后的电磁阀状态信息将反馈至用户终端设备界面上，用户可通过用户终端设备实时监控各个区域电磁阀的运行状况，便于用户对灌溉区域的管理和维护，实现有针对性的灌溉，避免水资源的浪费。

基站数量和阀门控制节点数量均为一个或一个以上，一个基站可以控制一个或多个阀门控制节点；且阀门控制节点的数量可以与电磁阀的数量一一对应，也可以通过一个阀门控制节点控制两个或两个以上的电磁阀，电磁阀的数量和分布情况可根据用户实际需求进行调整，从而可以实现大面积或小区域的远程自动灌溉控制。

支架包括一个或一个以上的支撑杆，支撑杆为规则或不规则的柱状结构，如圆柱体、棱柱体等形状；当支撑杆数量为一个时，直接将支撑杆竖直插入泥土中即可实现固定；当支撑杆数量为两个时，两个支撑杆与地面呈正三角形状或直角三角形状固定；当支撑杆数量为三个或三个以上时，支撑架与地面呈棱锥体型；控制盒优选为立方体结构，天线优选设于控制盒顶部，控制盒通过粘接、焊接或螺栓连接等方式固定于支架上；控制盒与支架之间优选采用挂耳模式开孔固定，将控制盒一侧面的上端或/和下端进行延伸，延伸部分均一体成型有一个或一个以上的通孔；当通孔数量为一个时，通孔设于延伸部分中央位置，当通孔数量为一个以上时，通孔均匀分布于延伸部分，并且在支架对应位置均有着相匹配的通孔或具有螺纹结构的开孔；将控制盒的通孔与支架的通孔或开孔对齐后，螺杆穿过控制盒的通孔和支架的通孔后与螺母配合固定，或是直接将螺杆穿过控制盒的通孔后拧入支架的开孔实现固定连接。

本实用新型所提供的一种远程控制自动灌溉系统，用户能够通过用户终端设备对系统进行实时监控和有选择性的开启或关闭电磁阀，能够根据需水量进行适宜的灌溉，使得灌溉的针对性更强，避免了水资源的浪费；通过无线通信连接来进行信息的收发，避免了线缆铺设带来的人力、物力以及成本的增加，且利于对系统的管理及维护。

附图说明

图1为本实用新型的一种系统结构示意图；

图2为本实用新型的一种控制节点正视图；

图3为本实用新型的一种控制节点侧视图；

图4为本实用新型的另一种控制节点正视图；

图5为本实用新型的一种支架结构；

图6为本实用新型的第二种控制节点侧视图；

图7为本实用新型的第三种控制节点侧视图；

图8为本实用新型的一种调节装置；

图9为本实用新型的另一种调节装置；

其中，1支架、101上套管、102下套管、2控制盒、201天线、3太阳能板、4托架、401底座、402下支撑杆、403调节装置、5应急开关。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述，应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。

一种远程控制自动灌溉系统，包括依次无线通信连接的用户终端设备、云端、基站、以及一个或一个以上的与电磁阀无线通信连接的阀门控制节点；阀门控制节点包括支架1和设于支架1上的控制盒2，控制盒2内设有阀门控制装置，控制盒2上还设有用于收发信息的天线201；控制盒2内和/或支架1上还设有供电装置，供电装置与阀门控制装置电性连接。

用户终端设备为用户手机或用户电脑，供电设备为阀门控制节点提供能量；用户终端设备与云端无线通信连接，用户根据灌溉需求，通过用户终端设备向云端发送控制指令，云端收到并处理用户终端设备发送的控制指令后，将处理后的控制指令再发送给基站，再由基站负责对相应电磁阀的阀门控制节点统一发送控制指令，实现有选择性的逐个或同时的电磁阀的启停；天线201与阀门控制装置电性连接，阀门控制节点通过控制盒2上的天线201接收基站发出的控制指令，再由控制盒2内的阀门控制装置通过天线201对相应的电磁阀发出开启或关闭的指令信息，实现对电磁阀的远程控制。

此外，阀门控制节点还能收集并反馈电磁阀的状态信息，比如，电磁阀的开启时长、关闭时长、是否故障、开启是否有水或水量大小等信息，将采集到的电磁阀的状态信息传送至基站，基站收集后汇总至云端，于云端进行处理后的电磁阀状态信息将反馈至用户终端设备界面上，用户可通过用户终端设备实时监控各个区域电磁阀的运行状况，便于用户对灌溉区域的管理和维护，实现有针对性的灌溉，避免水资源的浪费。

基站数量和阀门控制节点数量均为一个或一个以上，一个基站可以控制一个或多个阀门控制节点；且阀门控制节点的数量可以与电磁阀的数量一一对应，也可以通过一个阀门控制节点控制两个或两个以上的电磁阀，电磁阀的数量和分布情况可根据用户实际需求进行调整，从而可以实现大面积或小区域的远程自动灌溉控制。

支架1包括一个或一个以上的支撑杆，支撑杆为规则或不规则的柱状结构，如圆柱体、棱柱体等形状；当支撑杆数量为一个时，直接将支撑杆竖直插入泥土中即可实现固定；当支撑杆数量为两个时，两个支撑杆与地面呈正三角形状或直角三角形状固定；当支撑杆数量为三个或三个以上时，支撑架与地面呈棱锥体型；控制盒2优选为立方体结构，天线201优选设于控制盒2顶部，控制盒2通过粘接、焊接或螺栓连接等方式固定于支架1上；控制盒2与支架1之间优选采用挂耳模式开孔固定，将控制盒2一侧面的上端或/和下端进行延伸，延伸部分均一体成型有一个或一个以上的通孔；当通孔数量为一个时，通孔设于延伸部分中央位置，当通孔数量为一个以上时，通孔均匀分布于延伸部分，并且在支架1对应位置均有着相匹配的通孔或具有螺纹结构的开孔；将控制盒2的通孔与支架1的通孔或开孔对齐后，螺杆穿过控制盒2的通孔和支架1的通孔后与螺母配合固定，或是直接将螺杆穿过控制盒2的通孔后拧入支架1的开孔实现固定连接。

进一步地，支撑杆包括上套管101和下套管102。下套管102上端设有螺杆结构，为实心结构或是上端实心下端中空结构；上套管101为中空结构或上端实心下端中空结构，上套管101下端内壁设有与下套管102螺杆结构相匹配的螺纹结构；螺杆结构与螺纹结构相对旋转，可对支撑杆长度进行调节，进而对阀门控制节点的高度进行调整；此外，当支撑架下插入泥土中后，旋转下套管102，下套管102将在阀门控制节点高度不变的情况下向土中延伸，使得支撑杆更深入的插入土中，增加了支架1的稳定性和牢固性；当下套管102为中空结构且底面未封闭时，还能减小下套管102在土中旋转延伸时的阻力，使得支架1下旋的操作更省力。

进一步地，还包括一个或一个以上的与基站无线通信连接的水泵控制节点。水泵控制节点包括支架1和控制盒2，控制盒2上同样设有用于收发信息的天线201，且控制盒2内还设有水泵控制装置；水泵控制节点由设于控制盒2内和/或支架1上供电装置或是通过外接电源进行供电；当水泵控制节点通过天线201收到基站发送的水泵控制指令信息后，控制相应水泵实现有选择性的逐个或同时的启停；当某一个或某一区域的电磁阀出现故障时，也可通过水泵控制节点关闭相应区域的水泵，避免造成水资源的浪费。

水泵控制节点同样能够收集并反馈水泵的状态信息至用户终端设备，用户可通过用户终端设备实时监控水泵的运行状况；此外，一个基站可以控制一个或多个水泵控制节点，且水泵控制节点的数量可以与水泵的数量一一对应，也可以通过一个水泵控制节点控制两个或两个以上的水泵，水泵的数量和分布可根据用户实际需求进行调整。

进一步地，供电装置为太阳能板3和/或蓄电池，太阳能板3通过托架4固定于支架1上，蓄电池通过电池支架固定于控制盒2内和/或支架1上。当供电装置设备为蓄电池时，电池支架通过粘接、焊接或螺栓连接等方式固定于控制盒2内和/或支架1上，当蓄电池电量耗尽时，可以通过拆卸控制盒2侧壁或顶盖对控制盒2内蓄电池进行拆换；当供电装置为太阳能板3时，托架4一端与支架1连接，另一端与太阳能板3连接，托架4与支架1一体成型，或者托架4通过粘接、焊接、或铆接的方式固定于支架1上端；此外，托架4也可以通过插接、卡扣或螺栓等连接方式固定于支架1上端；太阳能板3通过螺栓连接或卡扣连接等可拆卸连接的方式设置于托架4上，当出现故障时，方便拆卸替换；太阳能板3可对控制盒2直接供电，也可对控制盒2内部的蓄电池进行充电，能够避免使用人力更换蓄电池的资源浪费。

进一步地，托架4包括底座401、下支撑杆402以及连接底座401和下支撑杆402的调节装置403。太阳能板3通过通过螺栓连接或卡扣连接等可拆卸连接的方式设置于底座401上，下支撑杆402一端通过一体成型、粘接、焊接或铰接等方式固定连接于阀门控制节点和/或水泵控制节点的支架1上端，调节装置403为销轴结构或活球结构；当为销轴结构连接时，下支撑杆402上端为扇形结构，底座401上一体成型、粘接或焊接有紧固结构，销轴将紧固结构与扇形结构连接，使得紧固结构带动底座401以销轴为中心，绕扇形结构转动，从而调节太阳能板3的俯仰角度，保证太阳能电池能获得最大限度的太阳能光线；当为活球结构连接时，使得底座401围绕下支撑杆402实现360度的顺畅旋转及定位，具体比如采用申请号为201420765299.5的球形连接结构；太阳能板3朝向优选为南方，托架4倾斜角度优选为22°角，使用时可根据不同的地区或不同时段的光照方向等因素进行具体调整；此外，当遇到大风恶劣天气时，也能通过调整太阳能板3的角度，避免太阳能板3直面大风，减小了阀门控制节点和/或水泵控制节点被大风吹倒或破坏的可能。

进一步地，无线通信连接技术为LORA技术、NB-IOT技术、EMTC技术、EC-GSM-IOT技术、SIGFOX技术、RPMA技术或HALOW技术。无线通信连接技术优选为LORA无线技术，整个灌溉系统可以在非常省电的情况下实现几十公里的数据传输，且整个灌溉系统架构非常简单，成本也非常低；此外，采用NB-IOT技术、EMTC技术、EC-GSM-IOT技术、SIGFOX技术、RPMA技术以及HALOW技术等同样的低功耗广域网技术也能实现相应的信息传递功能。

进一步地，控制盒2外壁上设有接线孔，接线孔与控制盒2一体成型，接线孔数量为一个或一个以上，用于外接供电装置的充电线路和控制阀门或水泵的线路。

进一步地，控制盒2外壁上设有应急开关5。应急开关5优选设于控制盒2侧壁，应急开关5的设置是为了防止系统出现故障或当阀门控制节点和/或水泵控制节点与基站丢失联系时，能够人工进行设备启停或设备重置。

进一步地，还包括控制阀门控制节点和/或水泵控制节点的手持遥控器。手持遥控器作为备用控制方式，用户可通过该遥控器近距离直接发送指令至控制阀门控制节点和/或水泵控制节点，从而控制阀门和/或水泵的启停。

Claims (9)

1.一种远程控制自动灌溉系统，其特征在于，包括依次无线通信连接的用户终端设备、云端、基站、以及一个或一个以上的与电磁阀无线通信连接的阀门控制节点；阀门控制节点包括支架（1）和设于支架（1）上的控制盒（2），控制盒（2）内设有阀门控制装置，控制盒（2）上还设有用于收发信息的天线（201）；控制盒（2）内和/或支架（1）上还设有供电装置，供电装置与阀门控制装置电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种远程控制自动灌溉系统，其特征在于，还包括一个或一个以上的与基站无线通信连接的水泵控制节点。

3.根据权利要求1或2所述的一种远程控制自动灌溉系统，其特征在于，供电装置为太阳能板（3）和/或蓄电池，太阳能板（3）通过托架（4）固定于支架（1）上，蓄电池通过电池支架固定于控制盒（2）内和/或支架（1）上。

4.根据权利要求3所述的一种远程控制自动灌溉系统，其特征在于，托架（4）包括底座（401）、下支撑杆（402）以及连接底座（401）和下支撑杆（402）的调节装置（403）。

5.根据权利要求1、2或4所述的一种远程控制自动灌溉系统，其特征在于，无线通信连接技术为LORA技术、NB-IOT技术、EMTC技术、EC-GSM-IOT技术、SIGFOX技术、RPMA技术或HALOW技术。

6.根据权利要求3所述的一种远程控制自动灌溉系统，其特征在于，无线通信连接技术为LORA技术、NB-IOT技术、EMTC技术、EC-GSM-IOT技术、SIGFOX技术、RPMA技术或HALOW技术。

7.根据权利要求1、2、4或6所述的一种远程控制自动灌溉系统，其特征在于，还包括控制阀门控制节点和/或水泵控制节点的手持遥控器。

8.根据权利要求3所述的一种远程控制自动灌溉系统，其特征在于，还包括控制阀门控制节点和/或水泵控制节点的手持遥控器。

9.根据权利要求5所述的一种远程控制自动灌溉系统，其特征在于，还包括控制阀门控制节点和/或水泵控制节点的手持遥控器。

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