一種田間試驗(yàn)灌水系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)施技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及了一種田間試驗(yàn)灌水系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是一個(gè)水資源貧乏的國家，人均水資源量只有世界人均占有量的四分之一，而且在時(shí)空的分布上又極為不均。旱災(zāi)頻繁，降水分布不均，使灌溉在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中作用巨大。如何減少農(nóng)業(yè)灌溉用水提高用水利用率，成為急需改進(jìn)的重點(diǎn)。而化肥的使用已經(jīng)成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要因數(shù)，我國是世界上化肥施用量最多的國家，而當(dāng)季氮肥利用率僅為30%-50%，磷肥為10%-25%，鉀肥為50%。如此低的肥料利用率不僅造成了資源和能源的大量浪費(fèi)，還引發(fā)了一系列的污染問題，生態(tài)環(huán)境也遭到巨大破壞。傳統(tǒng)的自然灌溉，如溝灌，渠灌，漫灌一般水份利用率只有30-50%，大量的不能利用的水把施用的肥料帶走浪費(fèi)。在當(dāng)今節(jié)水灌溉的緊迫形勢下，我國不少灌區(qū)灌溉工程仍不完全配套，現(xiàn)有工程老化失修、功能衰退，加之灌溉管理技術(shù)落后、水平不高，灌溉定額過大，致使田間水的浪費(fèi)現(xiàn)象十分嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是為了解決上述存在的問題，特提供了一種田間試驗(yàn)灌水系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型提供了一種田間試驗(yàn)灌水系統(tǒng)，其特征在于，包括:
[0005]控制水栗的開啟、灌水時(shí)間，并設(shè)置水栗運(yùn)行的狀況及控制各渠道開關(guān)的水栗及渠道模塊1，所述水栗及渠道模塊I包括壓力罐、電磁閥、流量傳感器、旋流除砂器；
[0006]對現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并對傳感器采集數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理的現(xiàn)場監(jiān)測模塊2，所述現(xiàn)場監(jiān)測模塊2包括土壤溫濕度傳感器、液位傳感器、壓力傳感器和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊；
[0007]從現(xiàn)場各傳感器節(jié)點(diǎn)接收到的信息處理，并將信息傳送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的現(xiàn)場控制模塊3，所述現(xiàn)場控制模塊3與所述現(xiàn)場監(jiān)測模塊2連接，所述現(xiàn)場控制模塊3包括單片機(jī)控制模塊、ZigBee射頻模塊和GPRS模塊；
[0008]采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)作出灌水決策，發(fā)出自動灌水控制指令，將接收到現(xiàn)場控制模塊的信息進(jìn)行分析、處理的遠(yuǎn)程監(jiān)控中心4，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心4與所述現(xiàn)場控制模塊3通過GPRS網(wǎng)絡(luò)連接，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心4與所述水栗及渠道模塊I連接。
[0009]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，還包括輔助模塊5，所述輔助模塊5與所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心4連接，所述輔助模塊包括太陽能電池板、蓄電池和時(shí)鐘。
[0010]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述土壤溫濕度傳感器為Sensir1n公司生產(chǎn)的SHTlO型土壤溫濕度傳感器。
[0011]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述單片機(jī)控制模塊的核心芯片為STC12C5A60S2單片機(jī)，該芯片內(nèi)部帶有EEPR0M，可進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲。
[0012]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):
[0013]本實(shí)用新型所述田間試驗(yàn)灌水系統(tǒng)控制方便，可行性強(qiáng)，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖及實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[0015]圖1為一種田間試驗(yàn)灌水系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]田間試驗(yàn)灌水系統(tǒng)的實(shí)施過程是，現(xiàn)場監(jiān)測模塊2包括了土壤溫濕度傳感器、液位傳感器、壓力傳感器和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，獲取田間的土壤溫濕度、液位、管道、壓力等信息，其中:土壤溫濕度傳感器為Sensir1n公司生產(chǎn)的SHTlO型土壤溫濕度傳感器，各個(gè)傳感器信息經(jīng)過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊將其送至現(xiàn)場控制模塊3，現(xiàn)場控制模塊3包括單片機(jī)控制模塊、ZigBee射頻模塊和GPRS模塊，單片機(jī)控制模塊主要由五部分組成:單片機(jī)、74HC138芯片、12864IXD顯示屏、操作按鈕、控制輸出繼電器。本控制器核心芯片采用STC12C5A60S2單片機(jī)，該芯片內(nèi)部帶有IK的EEPR0M，可進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲。用戶可以根據(jù)需求設(shè)定不同數(shù)據(jù)，設(shè)置的數(shù)據(jù)可長期進(jìn)行保存，控制器掉電后數(shù)據(jù)不丟失，避免重復(fù)設(shè)定。
[0017]現(xiàn)場控制模塊3通過ZigBee射頻模塊從現(xiàn)場各傳感器節(jié)點(diǎn)接收到的信息處理，并將信息通過GPRS模塊遠(yuǎn)程監(jiān)控中心4，遠(yuǎn)程監(jiān)控中心4采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)作出灌水決策，發(fā)出自動灌水控制指令，將接收到現(xiàn)場控制模塊的信息進(jìn)行分析、處理，并快速的將灌水決策經(jīng)由相關(guān)電路送至水栗，推動水栗的運(yùn)行，每條支管出水口對應(yīng)一個(gè)灌水區(qū)域，支管出水口安裝電磁閥，同時(shí)通過無線技術(shù)傳送開啟/關(guān)閉電磁閥的指令，推動電磁閥動作。實(shí)現(xiàn)了出水口灌水量自動的控制，在水栗進(jìn)水口處設(shè)濾網(wǎng)，用來攔截隨水帶來的雜物，灌水時(shí)，當(dāng)達(dá)到設(shè)定灌水量后自動關(guān)閉，灌水量根據(jù)田間的土壤溫濕度、液位、管道、壓力等信息進(jìn)行判斷，獲取農(nóng)田墑情等相關(guān)信息和灌區(qū)農(nóng)作物的需水情況。
[0018]同時(shí)再此基礎(chǔ)上添加了輔助模塊5，輔助模塊5與監(jiān)控中心4連接，輔助模塊包括太陽能電池板、蓄電池和時(shí)鐘。輔助模塊5為監(jiān)控中心4提供了必要的電源和時(shí)鐘，可以全天候地為監(jiān)測中心提供服務(wù)。
[0019]上述實(shí)施例，只是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)例，并不是用來限制本實(shí)用新型的實(shí)施與權(quán)利范圍，凡與本實(shí)用新型權(quán)利要求所述內(nèi)容相同或等同的技術(shù)方案，均應(yīng)包括在本實(shí)用新型保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種田間試驗(yàn)灌水系統(tǒng)，其特征在于，包括: 控制水栗的開啟、灌水時(shí)間，并設(shè)置水栗運(yùn)行的狀況及控制各渠道開關(guān)的水栗及渠道模塊(1)，所述水栗及渠道模塊(I)包括壓力罐、電磁閥、流量傳感器、旋流除砂器； 對現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并對傳感器采集數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理的現(xiàn)場監(jiān)測模塊(2 )，所述現(xiàn)場監(jiān)測模塊(2)包括土壤溫濕度傳感器、液位傳感器、壓力傳感器和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊； 從現(xiàn)場各傳感器節(jié)點(diǎn)接收到的信息處理，并將信息傳送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的現(xiàn)場控制模塊(3)，所述現(xiàn)場控制模塊(3)與所述現(xiàn)場監(jiān)測模塊(2)連接，所述現(xiàn)場控制模塊(3)包括單片機(jī)控制模塊、ZigBee射頻模塊和GPRS模塊； 采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)作出灌水決策，發(fā)出自動灌水控制指令，將接收到現(xiàn)場控制模塊的信息進(jìn)行分析、處理的遠(yuǎn)程監(jiān)控中心(4)，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心(4)與所述現(xiàn)場控制模塊(3)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)連接，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心(4)與所述水栗及渠道模塊(I)連接。2.按照權(quán)利要求1所述田間試驗(yàn)灌水系統(tǒng)，其特征在于:還包括輔助模塊(5)，所述輔助模塊(5)與所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心(4)連接，所述輔助模塊包括太陽能電池板、蓄電池和時(shí)鐘。3.按照權(quán)利要求1所述田間試驗(yàn)灌水系統(tǒng)，其特征在于:所述土壤溫濕度傳感器為Sensir1n公司生產(chǎn)的SHTlO型土壤溫濕度傳感器。4.按照權(quán)利要求1所述田間試驗(yàn)灌水系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)控制模塊的核心芯片為STC12C5A60S2單片機(jī)，該芯片內(nèi)部帶有EEPR0M，可進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲。
【專利摘要】一種田間試驗(yàn)灌水系統(tǒng)，其特征在于，包括：水泵及渠道模塊、現(xiàn)場監(jiān)測模塊、現(xiàn)場控制模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控中心、輔助模塊；其中：現(xiàn)場監(jiān)測模塊通過現(xiàn)場控制模塊與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心連接，遠(yuǎn)程監(jiān)控中心與水泵及渠道模塊連接，輔助模塊與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心連接；本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型所述田間試驗(yàn)灌水系統(tǒng)控制方便，可行性強(qiáng)，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。
【IPC分類】A01G25/00, A01G25/16
【公開號】CN204811320
【申請?zhí)枴緾N201520587922
【發(fā)明人】吳霞, 桂林國, 王長軍
【申請人】吳霞
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月7日