一種智能澆灌施肥系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種智能澆灌施肥系統(tǒng)，屬于農(nóng)林灌溉設(shè)施技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，絕大多數(shù)灌溉系統(tǒng)著重于對灌溉時(shí)間的控制，主要是依據(jù)管理人員對土壤濕度的判斷和兩次灌溉時(shí)間差來調(diào)整對植物的灌溉時(shí)間。每個(gè)管理人員的農(nóng)林、園林專業(yè)水平不同，且受到種植經(jīng)驗(yàn)的影響如此判斷種植物的灌水量缺乏理論依據(jù)，不能根據(jù)種植物的生長需要及時(shí)準(zhǔn)確地調(diào)整灌溉的水量及施肥量，不僅影響種植物的產(chǎn)值，還會(huì)浪費(fèi)水，導(dǎo)致水資源的利用率低。
[0003]隨著科技的發(fā)展，為滿足市場的需求，在園林和農(nóng)林的應(yīng)用領(lǐng)域中出現(xiàn)了各種智能化灌溉系統(tǒng)或裝置。如授權(quán)公告號為CN102165876B的中國發(fā)明專利公開了一智能節(jié)水灌溉施肥系統(tǒng)及方法，它是通過管理人員發(fā)送遠(yuǎn)程或本地指令給控制管理單元，然后開始檢測土壤數(shù)據(jù)，并根據(jù)歷史數(shù)據(jù)生成灌溉施肥文件，以此來實(shí)現(xiàn)智能控制灌溉、施肥。雖然該灌溉系統(tǒng)做到了節(jié)水及智能化灌溉的目的，但它并不是實(shí)時(shí)檢測土壤數(shù)據(jù)而是需要人工發(fā)送指令。這可能會(huì)造成因人工未及時(shí)發(fā)出指令，導(dǎo)致澆水施肥的不及時(shí)，進(jìn)而影響果實(shí)的生長，且它是通過土壤檢測數(shù)據(jù)結(jié)合歷史數(shù)據(jù)來生成澆灌施肥文件，所需處理的數(shù)據(jù)量比較大，系統(tǒng)運(yùn)行慢，不利于系統(tǒng)的流暢運(yùn)行。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對上述的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能實(shí)時(shí)監(jiān)測種植物生長時(shí)的濕度及肥力，且無需處理歷史數(shù)據(jù)也不需要人工操作就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)澆灌和施肥的智能澆灌施肥系統(tǒng)。
[0005]為解決上述問題，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]一種智能澆灌施肥系統(tǒng)，包括遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)和至少1個(gè)檢測控制單元，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)與檢測控制單元通過無線模塊連接，每個(gè)檢測控制單元對應(yīng)監(jiān)控一片同一物種的種植園，所述檢測控制單元包括MCU主控單元及電連接于MCU主控單元輸入端的濕度檢測模塊、養(yǎng)分檢測模塊和輸入模塊，MCU主控單元的輸出端經(jīng)一閥門控制模塊后分別與澆水管道和養(yǎng)分輸送管道連接，MCU主控單元由供電模塊進(jìn)行供電；其中
[0007]所述輸入模塊用于根據(jù)種植物所屬類型及生長時(shí)期輸入相應(yīng)的澆水量和施肥量的參考值，并發(fā)送至MCU主控單元內(nèi)存儲；
[0008]所述濕度檢測模塊用于實(shí)時(shí)檢測種植園內(nèi)土壤中水分的含量，并將檢測數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送給MCU主控單元；
[0009]所述養(yǎng)分檢測模塊實(shí)時(shí)檢測種植園內(nèi)土壤中所需養(yǎng)分的含量，并將檢測數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送給MCU主控單元；
[0010]所述MCU主控單元用于接收或響應(yīng)濕度檢測模塊和養(yǎng)分檢測模塊的數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定的參考值進(jìn)行比較和分析后向閥門控制模塊發(fā)出開啟或關(guān)閉澆水管道及養(yǎng)分輸送管道的指令，同時(shí)將接收到的數(shù)據(jù)通過無線模塊發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)存儲；
[0011]所述閥門控制模塊用于接收或響應(yīng)MCU主控單元發(fā)出的指令，并控制澆水管道和養(yǎng)分輸送管道上相應(yīng)閥門的啟閉。
[0012]上述方案中，所述檢測控制單元還可以包括故障檢測模塊，所述故障檢測模塊的一端分別與濕度檢測模塊和養(yǎng)分檢測模塊的輸出端信號連接，其另一端與MCU主控單元連接。
[0013]上述方案中，所述檢測控制單元還可以包括有流量監(jiān)測模塊，所述流量監(jiān)測模塊設(shè)于澆水管道和養(yǎng)分輸送管道的出口處，并與MCU主控單元信號連接。用以實(shí)時(shí)監(jiān)測澆水管道和/或養(yǎng)分輸送管道的澆水量和施肥量的大小，并將數(shù)據(jù)記錄下來，然后發(fā)送給MCU主控單元。
[0014]所述供電模塊可以包括蓄電池和主要由多晶硅光伏太陽能電池板組成的太陽能供電裝置，所述太陽能供電裝置分別與MCU主控單元、蓄電池電連接。
[0015]上述方案中，所述閥門控制模塊可以為繼電器閥門開關(guān)，為了防止繼電器開合時(shí)對電路造成電流沖擊，所述繼電器閥門開關(guān)連接有一保護(hù)電路。
[0016]上述方案中，所述濕度檢測模塊可以為濕度傳感器，并埋設(shè)于土壤內(nèi)。
[0017]上述方案中，所述養(yǎng)分檢測模塊可以為離子傳感器，并埋設(shè)于土壤內(nèi)。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0019]本實(shí)用新型的智能澆灌施肥系統(tǒng)通過濕度檢測模塊、養(yǎng)分檢測模塊實(shí)時(shí)檢測種植物的土壤數(shù)據(jù)，并直接發(fā)送給MCU主控單元，MCU主控單元通過閥門控制模塊來控制澆水管道和養(yǎng)分輸送管道的打開與關(guān)閉，并通過輸入模塊根據(jù)不同的種植品種及其生長時(shí)期輸入相應(yīng)的澆水量和施肥量的參考值、且存儲于MCU主控單元內(nèi)。設(shè)定的參考值科學(xué)合理，能實(shí)時(shí)監(jiān)測種植物生長時(shí)的水分及肥力，且無需人工發(fā)送控制指令、也無需調(diào)用及處理歷史數(shù)據(jù)，具有智能控制程度高，節(jié)約水資源，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0020]圖1為本智能澆灌施肥系統(tǒng)的框圖。
[0021]圖2為檢測控制單元的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0022]圖3為本智能澆灌施肥系統(tǒng)的工作流程圖。
[0023]圖4為遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的解釋說明，但不用以限制本實(shí)用新型。
[0025]如圖1所示，一種智能澆灌施肥系統(tǒng)，包括遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)和至少1個(gè)檢測控制單元，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)與檢測控制單元通過無線模塊連接，每個(gè)檢測控制單元對應(yīng)監(jiān)控一片同一物種的種植園，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)用于實(shí)時(shí)接收檢測控制單元發(fā)送的濕度檢測模塊和養(yǎng)分檢測模塊檢測到的數(shù)據(jù)，同時(shí)也接收MCU主控單元發(fā)送的故障信息，并發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信號。所述遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)的工作流程如圖4所示:
[0026]濕度檢測模塊和養(yǎng)分檢測模塊對土壤實(shí)時(shí)檢測，同時(shí)故障檢測模塊也實(shí)時(shí)監(jiān)測濕度檢測模塊、養(yǎng)分檢測模塊是否有異常，MCU主控單元將上述數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)，遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行識別處理:收到的數(shù)據(jù)是常規(guī)的澆水量和/或施肥量的檢測值、還是故障信息，若為前者直接保存；若為后者發(fā)出警報(bào)并顯示故障信息，然后保持該故障信息。所述故障信息包括濕度檢測模塊和/或養(yǎng)分檢測模塊的編號、發(fā)生故障的時(shí)間以及故障類型。
[0027]如圖2所示，所述檢測控制單元包括MCU主控單元及電連接于MCU主控單元輸入端的濕度檢測模塊、養(yǎng)分檢測模塊和輸入模塊，MCU主控單元的輸出端經(jīng)一閥門控制模塊后分別與澆水管道和養(yǎng)分輸送管道連接，MCU主控單元由供電模塊進(jìn)行供電；為及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的故障，檢測控制單元還包括故障檢測模塊，故障檢測模塊的一端分別與濕度檢測模塊和養(yǎng)分檢測模塊的輸出端信號連接，其另一端與MCU主控單元連接；為實(shí)時(shí)記錄監(jiān)測澆水量和施肥量，檢測控制單元還包括流量監(jiān)測模塊，流量監(jiān)測模塊設(shè)于澆水管道和養(yǎng)分輸送管道的出口處，并與MCU主控單元信號