本實(shí)用新型灌溉系統(tǒng)涉及農(nóng)業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，特別是一種基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的多點(diǎn)灌溉系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在丘陵地帶的耕地落差較大且灌溉水源分散，有時(shí)存在土地距離水源較遠(yuǎn)且間隔其他農(nóng)戶土地的情況，所以目前的灌溉方法往往是農(nóng)民就近人工水挑水和澆水，十分不方便。特別在高溫季節(jié)，勞動(dòng)強(qiáng)度的增大時(shí)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)中暑的情況。

雖然目前有些農(nóng)戶使用長(zhǎng)距離的電線或者電動(dòng)車的電瓶向潛水泵供電取水澆灌土地，但此方式一般只適用于平原地形，對(duì)于丘陵地形，不僅沒(méi)有直接的電源，而且農(nóng)用電動(dòng)車根本無(wú)法到達(dá)取水處，因此，潛水泵無(wú)法發(fā)揮作用。

上述問(wèn)題的存在，對(duì)生活在丘陵地區(qū)的農(nóng)戶生活產(chǎn)生很大的影響，限制了生活條件的改善，急需一套能夠針對(duì)丘陵地區(qū)適用的灌溉系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述不足之處提供一種基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的多點(diǎn)灌溉系統(tǒng)，通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)由主站同時(shí)控制多個(gè)農(nóng)田的灌溉，減輕了農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，在一定程度上緩解丘陵地區(qū)取水難，灌溉難的問(wèn)題。

本實(shí)用新型是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的多點(diǎn)灌溉系統(tǒng)包括Zigbee主站和灌溉子系統(tǒng)，Zigbee主站包括主站單片機(jī)和Zigbee模塊；Zigbee主站與灌溉子系統(tǒng)之間通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳輸信號(hào)，Zigbee主站向灌溉子系統(tǒng)發(fā)出灌溉或停止灌溉的命令；灌溉子系統(tǒng)將灌溉子系統(tǒng)情況傳送給Zigbee主站；

所述灌溉子系統(tǒng)包括蓄電池、控制模塊、潛水泵、出水管和水浸傳感器；蓄電池通過(guò)供電電線與控制模塊相連，為控制模塊提供電能；潛水泵設(shè)置在取水點(diǎn)的水中，水浸傳感器安裝在潛水泵的頂部，潛水泵的供電線與水浸傳感器的供電線并聯(lián)后與控制模塊相連，通過(guò)控制模塊供電；水浸傳感器與控制模塊通過(guò)通訊線相連，水浸傳感器將水位信息傳送給控制模塊；出水管的一端與潛水泵相連，另一端設(shè)置在待澆灌目標(biāo)上；在控制模塊上安裝有與Zigbee主站配對(duì)的Zigbee模塊；

所述灌溉子系統(tǒng)不少于1個(gè)，灌溉子系統(tǒng)之間通過(guò)Zigbee模塊相聯(lián)；

所述灌溉子系統(tǒng)情況包括潛水泵工作狀態(tài)、蓄電池的電能狀況和水浸傳感器的浸沒(méi)狀態(tài)。

所述Zigbee主站采用遙控器，Zigbee主站集成在遙控器內(nèi)部，遙控器上還設(shè)有輸入按鍵和顯示屏，輸入按鍵和顯示屏分別與主站單片機(jī)相連，通過(guò)輸入按鍵傳輸指令到灌溉子系統(tǒng)。

所述控制模塊采用單片機(jī)，當(dāng)取水點(diǎn)的液位降低到水浸式傳感器以下時(shí)，單片機(jī)輸入端口接收到液位過(guò)低信號(hào)，單片機(jī)輸出端輸出控制指令，使位于潛水泵前的繼電器停止?jié)撍霉ぷ?，防止?jié)撍玫碾姍C(jī)燒壞，同時(shí)通過(guò)單片機(jī)將停止指令通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)通知主站單片機(jī)，在Zigbee主站的顯示屏上顯示潛水泵露出水面；當(dāng)蓄電池供電不足時(shí)，通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)通知主站單片機(jī)，在Zigbee主站的顯示屏上提示供電不足。

所述水浸傳感器采用接觸式水浸探測(cè)器。

所述蓄電池采用12V直流蓄電池。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理、設(shè)計(jì)科學(xué)，針對(duì)不同取水點(diǎn)的不同情況，合理地采取措施，通過(guò)手持遙控器控制Zigbee網(wǎng)絡(luò)下指定的潛水泵工作，可以在一定程度上緩解丘陵地區(qū)取水難，灌溉難的問(wèn)題；通過(guò)使用蓄電池和潛水泵可以提高水源附近農(nóng)田的灌溉效率，一次控制多個(gè)農(nóng)田的灌溉，減輕農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，通過(guò)Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將分散在各處的灌溉源進(jìn)行集中控制，提升了農(nóng)民的田間管理能力，同時(shí)在潛水泵上設(shè)置的水浸傳感器也可保證潛水泵的安全。

附圖說(shuō)明

以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明：

圖1 是本實(shí)用新型系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；

圖2 是本實(shí)用新型系統(tǒng)的Zigbee主站工作流程圖；

圖3 是本實(shí)用新型系統(tǒng)的灌溉子系統(tǒng)的工作流程圖；

圖4 是本實(shí)用新型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖中：1、Zigbee主站，2、灌溉子系統(tǒng)，2-1、蓄電池，2-2、控制模塊，2-3、潛水泵，2-4、出水管，2-5、水浸傳感器，2-6、通訊線，2-7、電源線/供電電線，3、取水點(diǎn)，4、待澆灌目標(biāo)，5、Zigbee模塊。

具體實(shí)施方式

參照附圖1~4，本實(shí)用新型基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的多點(diǎn)灌溉系統(tǒng)包括Zigbee主站1和灌溉子系統(tǒng)2，Zigbee主站1包括主站單片機(jī)和Zigbee模塊5；Zigbee主站1與灌溉子系統(tǒng)2之間通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳輸信號(hào)，Zigbee主站1向灌溉子系統(tǒng)2發(fā)出灌溉或停止灌溉的命令；灌溉子系統(tǒng)2將灌溉子系統(tǒng)情況傳送給Zigbee主站1；

所述灌溉子系統(tǒng)2包括蓄電池2-1、控制模塊2-2、潛水泵2-3、出水管2-4和水浸傳感器2-5；蓄電池2-1通過(guò)供電電線2-7與控制模塊2-2相連，為控制模塊2-2提供電能；潛水泵2-3設(shè)置在取水點(diǎn)3的水中，水浸傳感器2-5安裝在潛水泵2-3的頂部，潛水泵2-3的供電線與水浸傳感器2-5的供電線并聯(lián)后與控制模塊2-2相連，通過(guò)控制模塊2-2供電；水浸傳感器2-5與控制模塊2-2通過(guò)通訊線2-6相連，水浸傳感器2-5將水位信息傳送給控制模塊2-2；出水管2-4的一端與潛水泵2-3相連，另一端設(shè)置在待澆灌目標(biāo)3上；在控制模塊2-2上安裝有與Zigbee主站1配對(duì)的Zigbee模塊5；

所述灌溉子系統(tǒng)2不少于1個(gè)，灌溉子系統(tǒng)2之間通過(guò)Zigbee模塊5相聯(lián)；

所述灌溉子系統(tǒng)2情況包括潛水泵工作狀態(tài)、蓄電池的電能狀況和水浸傳感器的浸沒(méi)狀態(tài)。

所述Zigbee主站1采用遙控器，Zigbee主站1 集成在遙控器內(nèi)部，遙控器上還設(shè)有輸入按鍵和顯示屏，輸入按鍵和顯示屏分別與主站單片機(jī)相連，通過(guò)輸入按鍵傳輸指令到灌溉子系統(tǒng)2。

所述水浸傳感器2-5采用接觸式水浸探測(cè)器。

所述蓄電池2-1采用12V直流蓄電池。

本系統(tǒng)使用時(shí)，將潛水泵2-3設(shè)置在取水點(diǎn)3，并將水浸式傳感器2-5安裝在潛水泵2-3的頂部，將水浸式傳感器2-5的電源線和信號(hào)線接入灌溉子系統(tǒng)2的控制模塊2-2的對(duì)應(yīng)插槽；將潛水泵2-3接入灌溉子系統(tǒng)2的控制模塊2-2的對(duì)應(yīng)插槽；將直流12V蓄電池2-1接入灌溉子系統(tǒng)2的控制模塊2-2的對(duì)應(yīng)插槽；潛水泵2-3與水浸式傳感器2-5最好應(yīng)懸浮在較清潔的水體中間，避免過(guò)多的雜質(zhì)進(jìn)入潛水泵2-3損壞電機(jī)。

在灌溉子系統(tǒng)2的控制模塊2-2內(nèi)部設(shè)有過(guò)載保護(hù)電路，防止雜質(zhì)卷入潛水泵2-3導(dǎo)致“堵?！爆F(xiàn)象，損壞電動(dòng)機(jī)。

灌溉子系統(tǒng)2的控制模塊2-2采用單片機(jī)，當(dāng)取水點(diǎn)3的液位降低到水浸傳感器2-5以下時(shí)，單片機(jī)輸入端口接收到液位過(guò)低信號(hào)，單片機(jī)輸出端輸出控制指令，使位于潛水泵2-3前的繼電器停止?jié)撍?-3工作，防止?jié)撍?-3的電機(jī)燒壞，同時(shí)通過(guò)單片機(jī)將停止指令通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)通知主站單片機(jī)，在Zigbee主站1的顯示屏上顯示潛水泵露出水面；當(dāng)蓄電池2-1供電不足時(shí)，通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)通知Zigbee主站單片機(jī)，在Zigbee主站1的顯示屏上提示電壓不正常供電不足；當(dāng)水浸傳感器2-5浸沒(méi)不足時(shí)，通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)通知Zigbee主站單片機(jī)，在Zigbee主站1的顯示屏上提示電壓不正常。