一種植物滴灌自動化控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本實用新型涉及自動化技術領域，具體涉及一種植物滴灌自動化控制系統芯。
【背景技術】
[0002]我國是世界上13個嚴重缺水國家之一，人均水資源不足世界人均水平的1/4，農業用水量占總用水量的70%，而大部分的農業用水用于農田灌溉。因而，發展節水灌溉技術、提高灌溉用水的利用率，是解決水資源短缺的根本出路，也是現代農業發展的要求。
[0003]近年來，以新疆、甘肅、內蒙為代表的地區大面積的推廣和應用膜下滴灌技術，通過滴灌系統將水、肥、農藥等按照作物的不同的生長期的需求量進行混合，借助滴灌管路以滴狀，均勻、定時、定量的作用在植物的根部，有效地改善土壤水、熱、氣、肥條件，促進了農業節水技術的發展。
[0004]我國現有大面積膜下滴灌系統基本上采用分區輪灌的原則進行設計，人工開關水栗、閥門進行灌溉，灌溉的隨意性較大。很多種植戶受到長期溝灌思維的影響，不能嚴格地按照設計的灌溉時間及次序進行灌溉，人為地改變灌溉面積及灌溉時間，從而影響整體灌水的均勻性，導致膜下滴灌工程達不到預先設計的效果，嚴重影響了滴灌效益的發揮。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種植物滴灌自動化控制系統芯，將基于GPRS傳輸技術的自動控制系統應用于膜下滴灌工程，系統通過傳感器采集土壤水分及用水量信息，通過GPRS網絡傳輸到軟件平臺，軟件平臺對數據分析匯總，結合作物的需水規律，實現系統自動、適時、適量灌溉和施肥，可以有效解決技術背景中的問題。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型提供以下技術方案:一種植物滴灌自動化控制系統，包括控制中心、通訊層和監控箱，所述控制中心由軟件平臺及以太網組成，所述通訊層采用GPRS網絡通訊方式，所述軟件平臺與通訊層相連，所述通訊層連接若干監控箱，所述監控箱連接有采集單元和控制單元，所述采集單元包括液位傳感器、土壤水分傳感器和電量采集模塊，所述控制單元包括閥門控制器、水栗控制器和水栗保護器。
[0007]在上述方案基礎上優選，所述監控箱的主處理單元采用MSP430F149單片機。
[0008]在上述方案基礎上優選，所述監控箱上設有數據采集接口、電量采集接口、RFIC讀寫接口和LCD接口。
[0009]本實用新型與現有技術相比具有的有益效果是:本實用新型將基于GPRS傳輸技術的自動控制系統應用于膜下滴灌工程，系統通過傳感器采集土壤水分及用水量信息，通過GPRS網絡傳輸到軟件平臺，軟件平臺對數據分析匯總，結合作物的需水規律，實現系統自動、適時、適量灌溉和施肥;該系統的應用節省了以往灌溉的人工操作水栗、閥門等繁瑣的程序，大大降低勞動強度，提高了工作效率;并且，該系統可以對用水量信息進行采集，在實施膜下滴灌節水措施的基礎上，對灌溉用水量進行定額管理，為采取階梯水價管理提供決策依據。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型整體結構示意圖。
[0011 ]圖2為本實用新型監控箱的原理圖。
[0012]圖中標號為:1-控制中心；2_通訊層;3_監控箱;4_軟件平臺；5_以太網；6_米集單元;7-控制單元;8-液位傳感器;9-土壤水分傳感器;9-電量采集模塊；10-閥門控制器；11-水栗控制器；12-水栗保護器；13-數據采集接口； 14-電量采集接口； 15-RFIC讀寫接口； 16-LCD接口。
【具體實施方式】
[0013]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0014]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0015]實施例:參照圖1和圖2可知，一種植物滴灌自動化控制系統，包括控制中心1、通訊層2和監控箱3，所述控制中心1由軟件平臺4及以太網5組成，所述通訊層2采用GPRS網絡通訊方式，所述軟件平臺4與通訊層2相連，所述通訊層2連接若干監控箱5，所述監控箱5連接有采集單元6和控制單元7，所述采集單元6包括液位傳感器8、土壤水分傳感器9和電量采集模塊10，所述控制單元7包括閥門控制器11、水栗控制器12和水栗保護器13。
[0016]在上述實施例上優選，所述監控箱5的主處理單元采用MSP430F149單片機。
[0017]在上述實施例上優選，所述監控箱5上設有數據采集接口14、電量采集接口 15、RFIC讀寫接口 16和LCD接口 17。
[0018]具體的，本實用新型處理器模塊采用的是TI公司的功能強大的超低功耗處理器MSP430F149。該單片機具有極低的功耗、強大的處理能力、豐富的外圍模塊、高效的開發方式等特點。MSP430F149處理器上具有12位A/D轉換器，2個帶有捕獲//比較寄存器的16位定時器，2個可實現異步、同步的串行通行接口，看門狗JSP430F149采用矢量中斷，2個8位端口有中斷能力，支持十多個中斷源，并可以任意嵌套。
[0019]GPRS 網絡采用 MotorolaG24—LWirelessModuleASd—L 是一款高速的 GSM/GPRS/EDGE模塊，支持四頻傳輸，可以適合惡劣的工作環境，寬溫版模塊的工作范圍可以達到-30°C~+85°C，可以滿足多通道穩定傳輸的要求。土壤水分傳感器采用n)S—100 土壤水分傳感器，量程0~100%，精度± 3%，工作溫度范圍-20°050°C，輸出為0?20mA電流信號。電量采集模塊采用RemoDAQ—8073A三相全參數電量變送模塊，電壓測量量程為10?500V，測量精度0.2級；電流測量量程0?5A，通過互感器可測量加大電流，測量精度0.2級。模塊內部集成了微型控制器、數字信號處理芯片、標準的RS232通訊接口，方便實現與單片機的通訊功能。
[0020]本實用新型每個監控箱根據灌溉面積配置相應的土壤水分傳感器，能夠自動定時測量土壤水分，監控箱根據需要隨時將土壤水分數據傳輸到軟件平臺，監控箱通過采集水栗的用電量數據，折算灌溉用水量，通過1C卡對用水量進行計量及控制，實現灌溉用水量的管理。
[0021]基于上述，本實用新型將基于GPRS傳輸技術的自動控制系統應用于膜下滴灌工程，系統通過傳感器采集土壤水分及用水量信息，通過GPRS網絡傳輸到軟件平臺，軟件平臺對數據分析匯總，結合作物的需水規律，實現系統自動、適時、適量灌溉和施肥;該系統的應用節省了以往灌溉的人工操作水栗、閥門等繁瑣的程序，大大降低勞動強度，提高了工作效率;并且，該系統可以對用水量信息進行采集，在實施膜下滴灌節水措施的基礎上，對灌溉用水量進行定額管理，為采取階梯水價管理提供決策依據。
[0022]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種植物滴灌自動化控制系統，其特征在于:包括控制中心、通訊層和監控箱，所述控制中心由軟件平臺及以太網組成，所述通訊層采用GPRS網絡通訊方式，所述軟件平臺與通訊層相連，所述通訊層連接若干監控箱，所述監控箱連接有采集單元和控制單元，所述采集單元包括液位傳感器、土壤水分傳感器和電量采集模塊，所述控制單元包括閥門控制器、水栗控制器和水栗保護器。2.根據權利要求1所述的一種植物滴灌自動化控制系統，其特征在于:所述監控箱的主處理單元采用MSP430F149單片機。3.根據權利要求1所述的一種植物滴灌自動化控制系統，其特征在于:所述監控箱上設有數據采集接口、電量采集接口、RFIC讀寫接口和IXD接口。
【專利摘要】本實用新型涉及自動化技術領域，具體涉及一種植物滴灌自動化控制系統，包括控制中心、通訊層和監控箱，所述控制中心由軟件平臺及以太網組成，所述通訊層采用GPRS網絡通訊方式，所述軟件平臺與通訊層相連，所述通訊層連接若干監控箱，所述監控箱連接有采集單元和控制單元，所述采集單元包括液位傳感器、土壤水分傳感器和電量采集模塊，所述控制單元包括閥門控制器、水泵控制器和水泵保護器，本實用新型將基于GPRS傳輸技術的自動控制系統應用于膜下滴灌工程，系統通過傳感器采集土壤水分及用水量信息，通過GPRS網絡傳輸到軟件平臺，軟件平臺對數據分析匯總，結合作物的需水規律，實現系統自動、適時、適量灌溉和施肥。
【IPC分類】A01G25/16
【公開號】CN205071826
【申請號】CN201520885435
【發明人】鄒歡, 王莘, 楊彥鑫, 張雪萍, 李裕, 張毅杰
【申請人】云南農業大學
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年11月9日