一種自動(dòng)節(jié)水灌溉的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)節(jié)水灌溉的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)，屬于節(jié)水灌溉技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]如今，淡水資源的日益匱乏與人力成本的逐步增加使得自動(dòng)節(jié)水灌溉技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代化農(nóng)林牧副業(yè)用水灌溉發(fā)展的重要方向。無(wú)人值守的自動(dòng)節(jié)水灌溉設(shè)備需要滿足包括:土壤溫濕度數(shù)據(jù)采集、供水支路通斷獨(dú)立控制、供水控制等等諸多基本功能要求。對(duì)于大面積田塊的自動(dòng)節(jié)水灌溉控制，由于供水支路和土壤溫濕度測(cè)試點(diǎn)位較多，如果采用長(zhǎng)距離連線的方式進(jìn)行用電供給與采集數(shù)據(jù)傳輸，則存在布局困難、系統(tǒng)柔性低以及對(duì)管理造成障礙等諸多不利問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種完全利用太陽(yáng)能電池供電的自動(dòng)節(jié)水灌溉無(wú)線網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)，利用若干無(wú)線網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)與主控設(shè)備等共同組成自動(dòng)節(jié)水灌溉的設(shè)備系統(tǒng)，完成無(wú)人值守的自動(dòng)節(jié)水灌溉工作。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]—種自動(dòng)節(jié)水灌溉的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)，包括ZigBee模塊、溫濕度傳感器、供水支路電磁閥；其特征在于，還包括太陽(yáng)能電池板和充電電池，太陽(yáng)能電池板與充電電池電連接，充電電池分別與Z i gBee模塊、溫濕度傳感器、供水支路電磁閥電連接，Z i gBee模塊還分別與溫濕度傳感器、供水支路電磁閥電連接。
[0006]優(yōu)選的，所述充電電池選用鋰聚合物電池。此設(shè)計(jì)的好處在于，鋰電池容量高、體積小、重量輕、安全性好。
[0007]優(yōu)選的，所述溫濕度傳感器選用土壤溫濕度一體化傳感器。此設(shè)計(jì)的好處在于，采用一體化的溫濕度傳感器集成度高、方便施工安裝，節(jié)省施工時(shí)間。
[0008]優(yōu)選的，所述供水支路電磁閥為直流電池閥IBV-101G。
[0009]優(yōu)選的，所述太陽(yáng)能電池板通過(guò)充電電池充電管理電路與充電電池電連接。
[0010]優(yōu)選的，所述充電電池通過(guò)ZigBee模塊用電變換電路與ZigBee模塊電連接。
[0011]優(yōu)選的，所述充電電池通過(guò)溫濕度傳感器用電變換電路與溫濕度傳感器電連接。
[0012]優(yōu)選的，所述充電電池通過(guò)供水支路電磁閥用電變換電路與供水支路電磁閥電連接。
[0013]優(yōu)選的，所述ZigBee模塊還分別通過(guò)溫濕度傳感器用電變換電路、供水支路電磁閥用電變換電路與溫濕度傳感器、供水支路電磁閥電連接。
[0014]該自動(dòng)節(jié)水灌溉的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)的使用過(guò)程如下:
[0015]由主控設(shè)備根據(jù)作物的不同生長(zhǎng)階段向終端節(jié)點(diǎn)無(wú)線發(fā)送土壤濕度上、下限監(jiān)控參數(shù)及土壤溫度上限監(jiān)控參數(shù)；終端節(jié)點(diǎn)利用溫濕度傳感器周期性地采集土壤溫濕度信息，并與存儲(chǔ)的土壤濕度上、下限監(jiān)控參數(shù)及土壤溫度上限監(jiān)控參數(shù)比較，當(dāng)溫度超過(guò)上限監(jiān)控參數(shù)或者濕度低于下限監(jiān)控參數(shù)時(shí)，向主控設(shè)備發(fā)送灌溉請(qǐng)求信息；主控設(shè)備根據(jù)終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送的請(qǐng)求信息決策是否灌溉供水，若主控設(shè)備供給灌溉用水則向終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送灌溉命令，所有土壤濕度沒(méi)有達(dá)到濕度控制上限的終端節(jié)點(diǎn)都打開(kāi)供水支路電磁閥進(jìn)行灌溉操作，當(dāng)土壤濕度達(dá)到上限監(jiān)控參數(shù)時(shí)，終端節(jié)點(diǎn)關(guān)閉供水支路電磁閥并向主控設(shè)備發(fā)送該終端節(jié)點(diǎn)灌溉結(jié)束信息，當(dāng)所有終端節(jié)點(diǎn)結(jié)束灌溉操作時(shí)，主控設(shè)備結(jié)束灌溉供水。
[0016]一種自動(dòng)節(jié)水灌溉系統(tǒng)，包括自動(dòng)節(jié)水灌溉主控設(shè)備，及多個(gè)上述自動(dòng)節(jié)水灌溉的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0018]1、本實(shí)用新型自動(dòng)節(jié)水灌溉的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)利用太陽(yáng)能電池板供電、充電電池蓄電，避免了傳統(tǒng)有線式灌溉土壤濕度數(shù)據(jù)采集供電存在的鋪線麻煩、連線復(fù)雜的問(wèn)題，其工序簡(jiǎn)單、施工安裝方便。
[0019]2、利用本實(shí)用新型中的ZigBee模塊，實(shí)現(xiàn)了終端節(jié)點(diǎn)的無(wú)線傳輸，將各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)的灌溉請(qǐng)求信號(hào)或結(jié)束灌溉信號(hào)無(wú)線傳輸給主控設(shè)備，主控設(shè)備根據(jù)灌溉請(qǐng)求信息或結(jié)束灌溉信息控制灌溉供水，達(dá)到準(zhǔn)確實(shí)施節(jié)水灌溉的目的。
[0020]3、本實(shí)用新型自動(dòng)節(jié)水灌溉的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)無(wú)需額外電源供電，利用清潔能源太陽(yáng)能即可滿足終端節(jié)點(diǎn)的工作，節(jié)約了用電資源。
[0021]4、本實(shí)用新型自動(dòng)節(jié)水灌溉的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)，在滿足無(wú)線網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)的功能要求的同時(shí)，又具有系統(tǒng)布局柔性高、便于操作管理、成本較低的特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0023]其中:I為太陽(yáng)能電池板；2為充電電池充電管理電路；3為充電電池;4為土壤溫濕度一體化傳感器用電變換電路;5為ZigBee模塊用電變換電路;6為供水支路電磁閥用電變換電路;7為土壤溫濕度一體化傳感器;8為ZigBee模塊;9為供水支路電磁閥。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面通過(guò)實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明，但不限于此。
[0025]實(shí)施例1:
[0026]一種自動(dòng)節(jié)水灌溉的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)，包括ZigBee模塊8、溫濕度傳感器7、供水支路電磁閥9、太陽(yáng)能電池板1、充電電池3，充電電池充電管理電路2、ZigBee模塊用電變換電路5、溫濕度傳感器用電變換電路4、供水支路電磁閥用電變換電路6;太陽(yáng)能電池板I通過(guò)充電電池充電管理電路2與充電電池3電連接，充電電池3通過(guò)ZigBee模塊用電變換電路5與ZigBee模塊8電連接、通過(guò)溫濕度傳感器用電變換電路4與溫濕度傳感器7電連接、通過(guò)供水支路電磁閥用電變換電路6與供水支路電磁閥9電連接，ZigBee模塊8還分別與溫濕度傳感器用電變換電路4、供水支路電磁閥用電變換電路6電連接。其結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。
[0027]其中，本實(shí)施例中溫濕度傳感器選用土壤溫濕度一體化傳感器，太陽(yáng)能電池板通過(guò)充電電池充電管理電路2為充電電池3充電，充電電池3通過(guò)土壤溫濕度一體化傳感器用電變換電路4、Z i gBee模塊用電變換電路5和供水支路電磁閥用電變換電路6分別給土壤溫濕度一體化傳感器7、ZigBee模塊8和供水支路電磁閥9供電；ZigBee模塊8利用土壤溫濕度一體化傳感器7采集土壤的溫濕度數(shù)據(jù);ZigBee模塊8還分別連接控制土壤溫濕度一體化傳感器用電變換電路4與供水支路電磁閥用電變換電路9的輸出。
[0028]ZigBee模塊8主芯片選用集2.4GHz IEEE 802.15.4、ZigBee和RF4CE多種功能的增強(qiáng)型8051CPU芯片CC2530; 土壤溫濕度一體化傳感器7選用已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器STHl I，該傳感器具有微功耗、較高檢測(cè)