專利名稱：無(wú)線電磁閥門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)或林業(yè)灌溉技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種可通過(guò)無(wú)線傳輸方式控制其通與斷從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌溉的無(wú)線電磁閥門。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有農(nóng)業(yè)方面，為了保證作物生長(zhǎng)發(fā)育需要，需要對(duì)作物需水情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)灌溉；在城市園林綠化方面，也需要經(jīng)常對(duì)林木花草進(jìn)行灌溉。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)中，特別是在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)，對(duì)于一些大面積的作物灌溉時(shí)，需要投入大量的人力、物力和財(cái)力，不僅浪費(fèi)有限資源，而且增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，挫傷了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)積極性。在現(xiàn)有的一些灌溉方式中，多數(shù)采用人工灌溉和定時(shí)自動(dòng)灌溉。人工灌溉就是通過(guò)人對(duì)作物是否需水的觀察判斷，靠人工來(lái)控制閥門的開(kāi)關(guān)，以實(shí)現(xiàn)灌溉。人工灌溉雖然能夠基本上按照作物的缺水情況進(jìn)行灌溉，但其缺點(diǎn)是需要大量的人力消耗，勞動(dòng)強(qiáng)度大，水資源浪費(fèi)大，要真正實(shí)現(xiàn)灌溉實(shí)時(shí)性非常困難。而對(duì)于定時(shí)自動(dòng)灌溉，需要預(yù)先設(shè)定灌溉開(kāi)始的時(shí)間和灌溉時(shí)間長(zhǎng)，當(dāng)?shù)搅祟A(yù)設(shè)的時(shí)間，就自動(dòng)打開(kāi)控制閥，進(jìn)行定時(shí)長(zhǎng)的灌溉。其缺點(diǎn)是灌溉針對(duì)性較差，不能根據(jù)作物的實(shí)際需水狀況進(jìn)行灌溉，可能造成水資源的浪費(fèi)，并且需要在控制閥與控制終端之間鋪設(shè)雙向電纜，造成人力、物力成本的增加。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決該問(wèn)題，本發(fā)明提供一種無(wú)線電磁閥門，可通過(guò)無(wú)線傳輸方式控制該電磁閥門的通與斷，從而實(shí)現(xiàn)灌溉控制的自動(dòng)化，達(dá)到節(jié)約人力、物力以及水資源的目的。本發(fā)明采取如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)該目的一種無(wú)線電磁閥門，包括閥門線圈以及連接至線圈的電源開(kāi)關(guān)，還包括一無(wú)線傳輸模塊，用于接收與本閥門同一區(qū)域內(nèi)的中央控制器及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)出的指令，并將無(wú)線電磁閥門的狀態(tài)信息反饋至中央控制器；還包括一微程序控制器，用于將根據(jù)SPI協(xié)議接收到的無(wú)線傳輸模塊中的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼并將指令地址與閥門地址進(jìn)行比較，若為中央控制器發(fā)出的灌溉指令則控制電源開(kāi)關(guān)打開(kāi)電磁閥門，按照中央控制器指定的灌溉計(jì)劃進(jìn)行灌溉；若為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的各傳感器數(shù)據(jù)，則針對(duì)該傳感器的數(shù)據(jù)信息對(duì)無(wú)線電磁閥門的通斷時(shí)間進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，若此時(shí)收到中央控制器取消傳感器命令，則忽略傳感器信息。進(jìn)一步的，還包括一 GSM模塊接口，用于直接接收服務(wù)器主機(jī)的信號(hào)，并按照指定的方式解碼，按照信號(hào)中的灌溉計(jì)劃灌溉。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案還進(jìn)一步包括，所述無(wú)線傳輸模塊外接有天線，用于過(guò)濾并接收同一區(qū)域內(nèi)的中央控制器及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)出的指令，并將無(wú)線電磁閥門的狀態(tài)信息反饋至中央控制器。本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于1、本發(fā)明可以通過(guò)無(wú)線發(fā)送灌溉程序指令給閥門，因此也沒(méi)有必要通過(guò)有線來(lái)發(fā)射程序，僅僅只需要電源線給閥門供電。如果是通過(guò)風(fēng)能或者太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，則可以完全實(shí)現(xiàn)無(wú)線，根本不需要電源線，避免了常規(guī)結(jié)構(gòu)中的銅線鋪設(shè)，節(jié)約了人力物力成本。2、在無(wú)線灌溉的情況下，維修和保護(hù)的費(fèi)用也會(huì)降到最低。3、在一個(gè)灌溉區(qū)域內(nèi)，僅僅只需要一個(gè)命令就可與專利號(hào)201120052593. 8中所述的中央控制器之間進(jìn)行通信，使灌溉更加簡(jiǎn)便精確。4、本發(fā)明具有智能檢測(cè)功能，若出現(xiàn)故障時(shí)，將會(huì)發(fā)出報(bào)警信息。


圖1是本發(fā)明裝配結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)框圖。圖3為本發(fā)明軟件流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。本發(fā)明所述無(wú)線電磁閥門與服務(wù)器主機(jī)、中央控制器以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(傳感器)三個(gè)部分組成一整套的無(wú)線灌溉控制系統(tǒng)，如圖1所示揭示了四部分之間的關(guān)系。服務(wù)器主機(jī)為遠(yuǎn)程電腦終端，在電腦上設(shè)置GSM模塊并運(yùn)行有相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序以及控制軟件， 在需要灌溉的地區(qū)中央位置處設(shè)置中央控制器，并環(huán)繞中央控制器設(shè)置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及無(wú)線電磁閥門，所述無(wú)線電磁閥門連接地下水管。終端的服務(wù)器主機(jī)與前端的中央控制器之間采用GSM模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程無(wú)線通信，或者是用綁定的控制手機(jī)直接發(fā)送灌溉指令至中央控制器，中央控制器接收到指令后，將相應(yīng)的控制指令通過(guò)無(wú)線傳輸方式發(fā)送至無(wú)線電磁閥門，同時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)也將各傳感器接收到的外部環(huán)境信息如土壤溫濕度、土壤PH值、光照輻射、大氣壓、風(fēng)速、雨水量等信息傳送至中央控制器及無(wú)線電磁閥門，并由中央控制器經(jīng)由GSM模塊發(fā)送至服務(wù)器主機(jī)，以便于操作人員分析數(shù)據(jù)并采取相關(guān)操作。同時(shí)，本發(fā)明所述無(wú)線電磁閥門還包括一 GSM模塊接口，可用于直接接收服務(wù)器主機(jī)的信號(hào)，并按照指定的方式進(jìn)行解碼后，按照服務(wù)器主機(jī)信號(hào)中的灌溉計(jì)劃準(zhǔn)確灌溉，此方式使該系統(tǒng)延展性增強(qiáng)，適用范圍更加廣闊。圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)框圖，其由微程序控制器、無(wú)線傳輸模塊、電壓調(diào)節(jié)器及電源開(kāi)關(guān)等部分組成。無(wú)線傳輸模塊通過(guò)接口與天線連接，天線不斷的檢測(cè)空間中與該頻率匹配的電磁波，當(dāng)檢測(cè)到時(shí)將激活無(wú)線傳輸模塊，并產(chǎn)生中斷。無(wú)線傳輸模塊將數(shù)據(jù)以SPI協(xié)議輸入至微控制器，微控制器將該數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼并將指令地址與閥門地址進(jìn)行比較。若該數(shù)據(jù)為中央控制器發(fā)出的灌溉指令則控制電源開(kāi)關(guān)打開(kāi)電磁閥門，按照中央控制器指定的灌溉計(jì)劃進(jìn)行灌溉，包括灌溉開(kāi)始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、循環(huán)模式等；若為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的各傳感器數(shù)據(jù)，則針對(duì)該傳感器的數(shù)據(jù)信息對(duì)無(wú)線電磁閥門的通斷進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，若此時(shí)收到中央控制器取消傳感器命令，將會(huì)忽略傳感器信息。所述電壓調(diào)節(jié)器輸入24V的交流電源，經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)后輸出5V的直流電源為微控制器提供電源，并同時(shí)將MV的交流電源直接輸出至電源開(kāi)關(guān)來(lái)提供閥門工作的電能。當(dāng)電源開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)，24V的交流電流向閥門線圈，通過(guò)電磁感應(yīng)來(lái)打開(kāi)閥門進(jìn)行灌溉。如圖3所示為本發(fā)明的軟件流程圖。天線不斷的檢測(cè)空間中的電磁波，若檢測(cè)到與該頻率匹配的電磁波時(shí)產(chǎn)生中斷，此時(shí)微控制器通過(guò)SPI協(xié)議接受無(wú)線傳輸模塊的信號(hào)，并將該信號(hào)進(jìn)行解碼。解碼出來(lái)的信號(hào)包括目的地址、源地址、類型、數(shù)據(jù)、CRC等。首先進(jìn)行CRC校正， 將正確的信號(hào)中目的地址與本閥門的地址進(jìn)行比較。若匹配，將根據(jù)類型將數(shù)據(jù)分為傳感器數(shù)據(jù)與灌溉指令。如果為傳感器數(shù)據(jù)，微處理器將傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，若檢測(cè)到正在降雨、風(fēng)速過(guò)大或陽(yáng)光過(guò)強(qiáng)，將關(guān)閉閥門停止灌溉。再根據(jù)其他的環(huán)境數(shù)據(jù)，如土壤PH值、土壤溫濕度、 大氣壓等，計(jì)算出植物的需水量，同時(shí)合理的改變電磁閥門的運(yùn)行時(shí)間。如果為灌溉指令，微處理器首先將根據(jù)指令確定灌溉日期及循環(huán)方式。灌溉的日期格式為年月日時(shí)分秒。循環(huán)方式包括日循環(huán)、周循環(huán)及自定義循環(huán)等。若此時(shí)還沒(méi)有到灌溉的時(shí)間，將根據(jù)精密時(shí)鐘進(jìn)行計(jì)時(shí)，一直到灌溉的開(kāi)始時(shí)間進(jìn)行灌溉。如果正灌溉時(shí)， 可根據(jù)環(huán)境情況合理的調(diào)整灌溉時(shí)間。若灌溉指令中包含忽略傳感器數(shù)據(jù)字段，將對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行舍棄。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線電磁閥門，包括閥門線圈以及連接至線圈的電源開(kāi)關(guān)，其特征在于，還包括一無(wú)線傳輸模塊，用于接收與本閥門同一區(qū)域內(nèi)的中央控制器及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)出的指令，并將無(wú)線電磁閥門的狀態(tài)信息反饋至中央控制器；還包括一微程序控制器，用于根據(jù)SPI協(xié)議接收無(wú)線傳輸模塊中的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼并將指令地址與閥門地址進(jìn)行比較，若為中央控制器發(fā)出的灌溉指令則控制電源開(kāi)關(guān)打開(kāi)電磁閥門，按照中央控制器指定的灌溉計(jì)劃進(jìn)行灌溉；若為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的各傳感器數(shù)據(jù)，則針對(duì)該傳感器的數(shù)據(jù)信息對(duì)無(wú)線電磁閥門的通斷進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，若此時(shí)收到中央控制器取消傳感器命令，則忽略傳感器信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線智能灌溉系統(tǒng)，其特征在于，還包括一GSM模塊接口，用于直接接收服務(wù)器主機(jī)的信號(hào)，并按照指定的方式解碼，按照信號(hào)中的灌溉計(jì)劃灌溉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線電磁閥門，其特征在于，所述無(wú)線傳輸模塊外接有天線， 用于過(guò)濾并接收同一區(qū)域內(nèi)的中央控制器及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)出的指令，并將無(wú)線電磁閥門的狀態(tài)信息反饋至中央控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線電磁閥門，其特征在于，還包括一電壓調(diào)節(jié)器，用于向微控制器提供5VDC的電源輸入以及向電源開(kāi)關(guān)提供MVAC的電源輸入。
全文摘要
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)或林業(yè)灌溉技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種可通過(guò)無(wú)線傳輸方式控制其通與斷從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌溉的無(wú)線電磁閥門，包括閥門線圈以及連接至線圈的電源開(kāi)關(guān)，還包括一無(wú)線傳輸模塊，用于接收與本閥門同一區(qū)域內(nèi)的中央控制器及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)出的指令，并將無(wú)線電磁閥門的狀態(tài)信息反饋至中央控制器；還包括一微程序控制器，用于將根據(jù)SPI協(xié)議接收到的無(wú)線傳輸模塊中的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼并將指令地址與閥門地址進(jìn)行比較，將電磁閥門打開(kāi)進(jìn)行灌溉。本發(fā)明可以通過(guò)無(wú)線發(fā)送灌溉程序指令給閥門，僅僅只需要電源線給閥門供電，或者是通過(guò)風(fēng)能或太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，完全?shí)現(xiàn)無(wú)線，避免了常規(guī)結(jié)構(gòu)中的銅線鋪設(shè)，節(jié)約了人力物力成本。
文檔編號(hào)F16K31/06GK102506218SQ20111035426
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者廖文瑾, 肖智 申請(qǐng)人:深圳市賽瑞景觀工程設(shè)計(jì)有限公司