一種用于苗圃的智能控制一體化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種用于苗圃的智能控制一體化系統(tǒng)，包括：多組智能控制子系統(tǒng)，其中，每組智能控制子系統(tǒng)應用于一個消防灌溉區(qū)域，每組智能控制子系統(tǒng)包括：傳感器模塊；數(shù)據(jù)采集器；可編程控制器通過通信接口接收由數(shù)據(jù)采集器轉發(fā)的多項環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)，并將每項環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)與對應的環(huán)境因子閾值進行比較，統(tǒng)計超過環(huán)境因子閾值的環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)，根據(jù)統(tǒng)計結果生成執(zhí)行指令；被控設備電路；執(zhí)行器；通信模塊；中心控制平臺通過通信模塊接收來自可編程控制器的多項環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)，并將通過可視化界面將項環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給用戶查看，以對每個消防灌溉區(qū)域的狀態(tài)進行監(jiān)控。本發(fā)明可以實現(xiàn)對灌溉、防火噴淋一體化設備的智能控制。
【專利說明】一種用于苗圃的智能控制一體化系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及苗圃管理和智能控制【技術領域】，特別涉及一種用于苗圃的智能控制一體化系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]苗圃是各類喬木、花灌木、地被植物的種植場所，因為占地面積較大，林木種植密度高，所以大面積灌溉成為主要成本之一，主要體現(xiàn)在以下兩個方面:
[0003]第一，傳統(tǒng)采用人工移動消防水帶的方式進行苗圃灌溉，造成人工成本增加；
[0004]第二，澆灌方式粗放，僅憑經(jīng)驗判斷澆灌水量是否合理，為保證苗木澆透水，往往采用過量澆灌方式，造成用水量的浪費。
[0005]同時，火災是最為突出的苗圃安全隱患之一，主要體現(xiàn)在:在大風干燥、雜草枯枝落葉較多且尚未及時清理的秋季，極易誘發(fā)火災；在雜草枯枝落葉慪肥的重點區(qū)域，物料腐熟過程中產生大量熱，也成為苗圃火災的多發(fā)地段。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明的目的旨在至少解決所述技術缺陷之一。
[0007]為此，本發(fā)明的目的在于提出一種用于苗圃的智能控制一體化系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)對灌溉、防火噴淋一體化設備的智能控制。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實施例提供一種用于苗圃的智能控制一體化系統(tǒng)，包括:多組智能控制子系統(tǒng)，其中，每組智能控制子系統(tǒng)應用于一個消防灌溉區(qū)域，所述苗圃劃分為多個消防灌溉區(qū)域，其中，每組智能控制子系統(tǒng)包括:傳感器模塊，用于采集所在消防灌溉區(qū)域的多項環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)采集器，所述數(shù)據(jù)采集器的輸入端與所述傳感器模塊的輸出端相連，用于接收所述多項環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)；可編程控制器，所述可編程控制器通過通信接口接收由所述數(shù)據(jù)采集器轉發(fā)的所述多項環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)，并將每項環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)與對應的環(huán)境因子閾值進行比較，統(tǒng)計超過所述環(huán)境因子閾值的環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)，根據(jù)統(tǒng)計結果生成執(zhí)行指令；被控設備電路，所述被控設備電路通過所述通信接口接收所述執(zhí)行指令，并解析所述執(zhí)行指令以設置執(zhí)行器的作業(yè)內容，并向所述執(zhí)行器發(fā)送作業(yè)指令，其中，所述作業(yè)指令包括對應執(zhí)行器的作業(yè)內容；執(zhí)行器，所述執(zhí)行器接收來自所述被控設備電路的作業(yè)指令，并根據(jù)所述作業(yè)指令完成對應的作業(yè)內容；通信模塊，所述通信模塊與所述可編程控制器進行通信；中心控制平臺，所述中心控制平臺與每組智能控制子系統(tǒng)的通信模塊進行通信，用于預設多項環(huán)境狀態(tài)的環(huán)境因子閾值，將所述多項環(huán)境狀態(tài)的環(huán)境因子閾值通過所述通信模塊發(fā)送至所述可編程控制器，以及通過所述通信模塊接收來自所述可編程控制器的多項環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)，并將通過可視化界面將所述項環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給用戶查看，以對每個所述消防灌溉區(qū)域的狀態(tài)進行監(jiān)控。
[0009]在本發(fā)明的一個實施例中，所述傳感器模塊包括:土壤水分傳感器，用于檢測所在消防灌溉區(qū)域的土壤含水量；土壤溫度傳感器，用于檢測所在消防灌溉區(qū)域的土壤溫度；紅外/溫度傳感器，用于生成環(huán)境溫度模擬信號輸出電壓，所述環(huán)境溫度模擬信號輸出電壓用于表征所在消防灌溉區(qū)域的環(huán)境溫度；煙霧傳感器，用于生成煙霧濃度模擬信號輸出電壓，所述煙霧濃度模擬信號輸出電壓用于表征所在消防灌溉區(qū)域的煙霧濃度。
[0010]在本發(fā)明的又一個實施例中，所述傳感器模塊塊中各傳感器均采用太陽能電池板供電。
[0011]在本發(fā)明的再一個實施例中，所述多項環(huán)境狀態(tài)的環(huán)境因子閾值包括:土壤含水量下限值、所述土壤溫度上限值、環(huán)境溫度上限值、各個消防灌溉區(qū)域間溫差閾值和煙霧濃度上限值。
[0012]在本發(fā)明的一個實施例中，所述可編程控制器根據(jù)接收到的各消防灌溉區(qū)域土壤含水量和土壤溫度，當判斷某一區(qū)域土壤含水量低于設定該區(qū)域土壤含水量下限值，且該區(qū)域土壤溫度低于所述土壤溫度上限值時，判斷所在消防灌溉區(qū)域處于缺水狀態(tài)且適宜灌溉，且苗圃所在區(qū)域24小時內無中到大雨時，生成實施供水的執(zhí)行指令。
[0013]在本發(fā)明的另一個實施例中，所述可編程控制器根據(jù)接收到的環(huán)境溫度模擬信號輸出電壓，當判斷所述環(huán)境溫度模擬信號輸出電壓超過所述環(huán)境溫度上限值時，則環(huán)境溫度超過上限值，判斷所在消防灌溉區(qū)域存在火患，生成啟動滅火的執(zhí)行指令。
[0014]在本發(fā)明的再一個實施例中，所述可編程控制器還用于通過所述通信模塊接收由所述中心控制平臺轉發(fā)的其他消防灌溉區(qū)域的環(huán)境溫度，當判斷所在消防灌溉區(qū)域的環(huán)境溫度與其他消防灌溉區(qū)域的環(huán)境溫度的差值大于所述各消防灌溉區(qū)域間溫差閾值時，判斷所在消防灌溉區(qū)域存在火患，生成啟動滅火的執(zhí)行指令。
[0015]在本發(fā)明的另一個實施例中，所述可編程控制器根據(jù)接收到的煙霧濃度模擬信號輸出電壓，當判斷所述煙霧濃度模擬信號輸出電壓超過所述煙霧濃度模擬信號輸出電壓臨界值時，則煙霧濃度超過上限值，判斷所在消防灌溉區(qū)域存在火患，生成啟動滅火的執(zhí)行指令。
[0016]在本發(fā)明的一個實施例中，所述通信模塊采用GPRS無線傳輸技術與所述中心控制平臺和所述可編程控制器進行通信。
[0017]在本發(fā)明的另一個實施例中，所述中心控制平臺還用于獲取所述苗圃所在區(qū)域的公共氣象預報信息，并將所述公共氣象預報信息通過所述通信模塊發(fā)送給所述可編程控制器，所述可編程控制器在統(tǒng)計超過所述環(huán)境因子閾值的環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)之后，根據(jù)所述統(tǒng)計結果和所述公共氣象預報信息生成執(zhí)行指令。
[0018]根據(jù)本發(fā)明實施例的用于苗圃的智能控制一體化系統(tǒng)，以苗圃主要環(huán)境因子傳感器、執(zhí)行器和自動控制技術為核心，構建智能灌溉、防火噴淋一體化系統(tǒng)。利用紅外/溫度傳感器采集苗圃空氣溫度、負壓式土壤水分傳感器采集土壤含水量、土壤溫度傳感器，通過自動控制算法用程序實現(xiàn)控制噴灌系統(tǒng)，達到自動(含手動)灌溉、防火的目的。本發(fā)明可以實現(xiàn)對灌溉、防火噴淋一體化設備的智能控制，使同一執(zhí)行器既能在土壤墑情不足時自動化的合理用水、補充水分，又能在火災隱患發(fā)生初期自動啟動灌溉設備，將火情消滅在初始狀態(tài)。即，本發(fā)明實現(xiàn)灌溉、防火噴淋一體化設備，采用一個執(zhí)行器即實現(xiàn)灌溉功能、又具備消防條件。
[0019]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0021]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的用于苗圃的智能控制一體化系統(tǒng)的示意圖；
[0022]圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的傳感器模塊的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0024]本發(fā)明實施例提供一種應用苗圃的智能控制一體化系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成有智能控制灌溉、防火噴淋等功能。
[0025]首先，本發(fā)明根據(jù)保證運輸車輛、耕作機具、作業(yè)人員的正常通行以及苗圃排水、灌溉的考慮，將苗圃劃分為多個消防灌溉區(qū)域，每個消防灌溉區(qū)域對應為將苗圃道路系統(tǒng)及排水灌溉系統(tǒng)劃分出的區(qū)塊。
[0026]如圖1所示，本發(fā)明實施例的用于苗圃的智能控制一體化系統(tǒng)，包括:多組智能控制子系統(tǒng)I和中心控制平臺2。
[0027]每組智能控制子系統(tǒng)I應用于一個消防灌溉區(qū)域，用于完成所在消防灌溉區(qū)域內環(huán)境因子的監(jiān)控及環(huán)境狀態(tài)的改變，并與中心控制平臺2進行信息交互，最終實現(xiàn)中心控制平臺2對各個消防灌溉區(qū)域的監(jiān)控。
[0028]具體地，每組智能控制子系統(tǒng)I包括:傳感器模塊11、數(shù)據(jù)采集器12、可編程控制器13、被控設備電路14、執(zhí)行器15和通信模塊16。
[0029]傳感器模塊11用于采集所在消防灌溉區(qū)域的多項環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)，例如，土壤環(huán)境數(shù)據(jù)、溫度環(huán)境數(shù)據(jù)等。
[0030]在本發(fā)明的一個實施例中，如圖2所示，傳感器模塊11包括:土壤水分傳感器111、土壤溫度傳感器112、紅外/溫度傳感器113和煙霧傳感器114。其中，傳感器模塊11中各傳感器塊均采用太陽能電池板供電.
[0031]具體地，土壤水分傳感器111用于檢測所在消防灌溉區(qū)域的土壤含水量。其中，土壤水分傳感器111采用負壓式土壤水分傳感器，其輸入電壓為5V，可以采用太陽能電池板供電。負壓式土壤水分傳感器用土壤吸力與土壤水分成反比的關系，對土壤含水量進行檢測。
[0032]土壤溫度傳感器112用于檢測所在消防灌溉區(qū)域的土壤溫度。具體地，土壤溫度傳感器112利用鉑電阻的阻值隨溫度變化而變化，并呈一定函數(shù)關系的特性來進行測溫，從而獲得土壤溫度。
[0033]紅外/溫度傳感器113用于生成環(huán)境溫度模擬信號輸出電壓，其中該環(huán)境溫度模擬信號輸出電壓用于表征所在消防灌溉區(qū)域的環(huán)境溫度。具體地，紅外/溫度傳感器113是利用輻射熱效應，探測器件接收輻射能后引起溫度升高，再由接觸型測溫元件測量溫度改變量，輸出模擬信號輸出電壓，從而測定所在消防灌溉區(qū)域的環(huán)境溫度。
[0034]煙霧傳感器114用于生成煙霧濃度模擬信號輸出電壓，其中該煙霧濃度模擬信號輸出電壓用于表征所在消防灌溉區(qū)域的煙霧濃度。其中，煙霧傳感器114的輸入電壓為5v，可采用太陽能電池板供電，具有TTL、模擬信號雙路輸出，當檢測到煙霧濃度超過設定值時，TTL輸出低電平，模擬信號在工作時輸出0-5V電壓，煙霧濃度越高，模擬信號輸出電壓越大。
[0035]數(shù)據(jù)采集器12的輸入端與傳感器模塊11的輸出端相連，用于接收來自傳感器模塊11的多項環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)。具體地，數(shù)據(jù)采集器12接收傳感器模塊11中各個傳感器單元發(fā)送來的環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)，并將上述環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)通過通信接口 17傳輸給可編程控制器13，以作為可編程控制器13操作執(zhí)行器15的依據(jù)。
[0036]可編程控制器13通過通信接口 17接收由數(shù)據(jù)采集器12轉發(fā)的多項環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)，并將每項環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)與對應的環(huán)境因子閾值進行比較，統(tǒng)計超過環(huán)境因子閾值的環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)，根據(jù)統(tǒng)計結果生成執(zhí)行指令。
[0037]需要說明的是，上述環(huán)境因子閾值是由用戶通過中心控制平臺2預設后，由中心控制平臺2通過通信模塊16發(fā)送至可編程控制器13。
[0038]在本發(fā)明的一個實施例中，多項環(huán)境狀態(tài)的環(huán)境因子閾值包括:土壤含水量下限值、土壤溫度上限值、環(huán)境溫度上限值、各個消防灌溉區(qū)域間溫差閾值和煙霧濃度模擬信號輸出電壓臨界值。
[0039]需要說明的是，上述環(huán)境因子閾值根據(jù)苗圃大田內苗木品種的不同，其數(shù)值也相應不同。
[0040]可編程控制器13可通過對軟件參數(shù)的設定自動控制算法，當環(huán)境狀態(tài)無法滿足上述參環(huán)境因子閾值時，實現(xiàn)對執(zhí)行器15的控制，起到改善土壤墑情或滅火的作用。
[0041]被控設備電路14通過通信接口 17接收來自可編程控制器13的執(zhí)行指令，并解析該執(zhí)行指令以設置執(zhí)行器15的作業(yè)內容，并向執(zhí)行器15發(fā)送作業(yè)指令。其中，作業(yè)指令包括對應執(zhí)行器的作業(yè)內容。即，被控設備電路14在接收到執(zhí)行指令后，首先分析出需要執(zhí)行該指令的相關的執(zhí)行器和執(zhí)行器的作業(yè)內容，然后將上述作業(yè)內容以作業(yè)指令形式發(fā)送給相關的執(zhí)行器15。即，被控設備電路14可以按照可編程控制器13的執(zhí)行指令，實現(xiàn)執(zhí)行器15按設定要求作業(yè)。
[0042]進一步可知，通信接口 17可以實現(xiàn)可編程控制器13與數(shù)據(jù)采集器12、被控設備電路14的線路連接與通信。其中，通信接口 17可以采用GPRS通信技術。
[0043]本發(fā)明通過太陽能板對傳感器模塊11的實時供電、利用GPRS技術進行傳感器模塊I采集數(shù)據(jù)的信號傳輸，實現(xiàn)了在基礎設施尚不完善的遠郊信號的遠距離傳輸，并節(jié)省了綜合布線費用。
[0044]執(zhí)行器15接收來自被控設備電路14的作業(yè)指令，并根據(jù)作業(yè)指令完成對應的作業(yè)內容，從而改變當前消防灌溉區(qū)域的環(huán)境狀態(tài)。
[0045]下面針對不同環(huán)境因子下，對可編程控制器13生成相應的執(zhí)行指令，控制執(zhí)行器15作業(yè)的過程分別進行說明。
[0046](I) 土壤含水量和土壤溫度
[0047]可編程控制器13可以根據(jù)預設的各個消防灌溉區(qū)域需水狀態(tài)對應的土壤含水量下限值及土壤溫度上限值，實現(xiàn)執(zhí)行器15對土壤的按需供水。
[0048]具體地，可編程控制器13根據(jù)接收到的各個消防灌溉區(qū)域土壤含水量和土壤溫度，當當判斷某一區(qū)域土壤含水量低于設定該區(qū)域土壤含水量下限值，且該區(qū)域土壤溫度低于土壤溫度上限值時，判斷所在消防灌溉區(qū)域處于缺水狀態(tài)且適宜灌溉，且苗圃所在區(qū)域24小時內無中到大雨時，即土壤墑情不足，生成實施供水的執(zhí)行指令。被控設備電路14根據(jù)該執(zhí)行指令，向對應的執(zhí)行器15發(fā)送作業(yè)指令，執(zhí)行器15在收到作業(yè)指令后啟動實施供水，啟動對苗圃大田實施灌溉。
[0049]如果土壤含水量低，而土壤溫度較高時，即時澆水會迅速降低土壤溫度，反不利于水份吸收。以銀杏種植區(qū)域為例，土壤溫度、濕度傳感器埋深30cm處，當土壤含水量為田間最大持水量50%時，且土壤溫度低于28°C時，執(zhí)行器15啟動，實施供水。
[0050]進一步，可編程控制器13可以根據(jù)設定不同品種苗木種植區(qū)域需水狀態(tài)對應的土壤水吸力范圍，實現(xiàn)執(zhí)行器15對土壤的按需供水。
[0051](2)本區(qū)域環(huán)境溫度
[0052]可編程控制器13根據(jù)接收到的環(huán)境溫度模擬信號輸出電壓，當判斷溫度模擬信號輸出電壓超過環(huán)境溫度上限值時，則環(huán)境溫度超過上限值，判斷所在消防灌溉區(qū)域存在火，，生成啟動滅火的執(zhí)行指令。被控設備電路14根據(jù)該執(zhí)行指令，向對應的執(zhí)行器15發(fā)送作業(yè)指令，執(zhí)行器15在收到作業(yè)指令后啟動滅火。
[0053](3)區(qū)域間溫度差值
[0054]可編程控制器13還用于通過通信模塊16接收由中心控制平臺2轉發(fā)的其他消防灌溉區(qū)域的環(huán)境溫度，當判斷所在消防灌溉區(qū)域的環(huán)境溫度與其他消防灌溉區(qū)域的環(huán)境溫度的差值大于各消防灌溉區(qū)域間溫差閾值時，判斷所在消防灌溉區(qū)域存在火患，生成啟動滅火的執(zhí)行指令。被控設備電路14根據(jù)該執(zhí)行指令，向對應的執(zhí)行器15發(fā)送作業(yè)指令，執(zhí)行器15在收到作業(yè)指令后啟動滅火。即，由高溫區(qū)域的執(zhí)行器啟動滅火。
[0055]例如，當某一消防灌溉區(qū)氣溫超過80攝氏度，該區(qū)域的執(zhí)行器啟動滅火；當不同消防灌溉區(qū)氣溫溫差超過30攝氏度時，高溫區(qū)域執(zhí)行器啟動滅火。
[0056](4)煙霧濃度
[0057]可編程控制器13根據(jù)接收到的煙霧濃度模擬信號輸出電壓，當判斷煙霧濃度模擬信號輸出電壓超過煙霧濃度模擬信號輸出電壓臨界值時，則煙霧濃度超過上限值，判斷所在消防灌溉區(qū)域存在火患，生成啟動滅火的執(zhí)行指令。被控設備電路14根據(jù)該執(zhí)行指令，向對應的執(zhí)行器15發(fā)送作業(yè)指令，執(zhí)行器15在收到作業(yè)指令后啟動滅火。
[0058]在本發(fā)明的實施例中，執(zhí)行器15可以為噴灌設備。即，當需要對苗圃大田進行灌溉供水和滅火時，啟動噴灌設備進行供水。
[0059]可選擇地，所述噴灌設備，采用全塑節(jié)水灌溉系統(tǒng)，根據(jù)不同消防灌溉區(qū)域不同植被需求，確定灌溉量，然后控制信號輸出，結合中心控制平臺的指令，控制電磁閥的開關，BP可實現(xiàn)自動灌溉。亦可在某一消防灌溉區(qū)域發(fā)現(xiàn)火患后，電磁閥自動全面開啟，即可實現(xiàn)自動滅火。
[0060]通信模塊16與可編程控制器13進行通信。在本發(fā)明的一個實施例中，通信模塊16采用GPRS無線傳輸技術與中心控制平臺2和可編程控制器13進行通信，從而實現(xiàn)中心控制平臺2與每個消防灌溉區(qū)域內的智能控制子系統(tǒng)I的交互。
[0061]中心控制平臺2對來自每組智能控制子系統(tǒng)I的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)管理，最終實現(xiàn)系統(tǒng)自動化。
[0062]中心控制平臺2與每組智能控制子系統(tǒng)I的通信模塊16通過互聯(lián)網(wǎng)(Internet)進行通信，用于預設多項環(huán)境狀態(tài)的環(huán)境因子閾值，將上述多項環(huán)境狀態(tài)的環(huán)境因子閾值通過通信模塊16發(fā)送至可編程控制器13，以及通過通信模塊16接收對應權限內的來自可編程控制器13的多項環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)，并將通過可視化界面將項環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給用戶查看，以對每個消防灌溉區(qū)域的狀態(tài)進行監(jiān)控。
[0063]進一步，中心控制平臺2還用于獲取苗圃所在區(qū)域的公共氣象預報信息，并將該公共氣象預報信息通過通信模塊16發(fā)送給可編程控制器13?？删幊炭刂破?3在統(tǒng)計超過環(huán)境因子閾值的環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)之后，根據(jù)統(tǒng)計結果和公共氣象預報信息生成執(zhí)行指令。即，可編程控制器13將傳感器模塊11采集的數(shù)據(jù)結合氣象資料綜合決定對執(zhí)行器15發(fā)出指令。例如，苗圃所在區(qū)域24小時之內有中到大雨，則即使土壤水含量低于限定值，執(zhí)行器15也不實施灌溉作業(yè)。
[0064]根據(jù)本發(fā)明實施例的用于苗圃的智能控制一體化系統(tǒng)，以苗圃主要環(huán)境因子傳感器、執(zhí)行器和自動控制技術為核心，構建智能灌溉、防火噴淋一體化系統(tǒng)。利用紅外/溫度傳感器采集苗圃空氣溫度、負壓式土壤水分傳感器采集土壤含水量、土壤溫度傳感器，通過自動控制算法用程序實現(xiàn)控制噴灌系統(tǒng)，達到自動(含手動)灌溉、防火的目的。本發(fā)明可以實現(xiàn)對灌溉、防火噴淋一體化設備的智能控制，使同一執(zhí)行器既能在土壤墑情不足時自動化的合理用水、補充水分，又能在火災隱患發(fā)生初期自動啟動灌溉設備，將火情消滅在初始狀態(tài)。即，本發(fā)明實現(xiàn)灌溉、防火噴淋一體化設備，采用一個執(zhí)行器即實現(xiàn)灌溉功能、又具備消防條件。
[0065]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0066]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。本發(fā)明的范圍由所附權利要求極其等同限定。
【權利要求】
1.一種用于苗圃的智能控制一體化系統(tǒng)，其特征在于，包括: 多組智能控制子系統(tǒng)，其中，每組智能控制子系統(tǒng)應用于一個消防灌溉區(qū)域，所述苗圃劃分為多個消防灌溉區(qū)域，其中，每組智能控制子系統(tǒng)包括: 傳感器模塊，用于采集所在消防灌溉區(qū)域的多項環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)采集器，所述數(shù)據(jù)采集器的輸入端與所述傳感器模塊的輸出端相連，用于接收所述多項環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)； 可編程控制器，所述可編程控制器通過通信接口接收由所述數(shù)據(jù)采集器轉發(fā)的所述多項環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)，并將每項環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)與對應的環(huán)境因子閾值進行比較，統(tǒng)計超過所述環(huán)境因子閾值的環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)，根據(jù)統(tǒng)計結果生成執(zhí)行指令； 被控設備電路，所述被控設備電路通過所述通信接口接收所述執(zhí)行指令，并解析所述執(zhí)行指令以設置執(zhí)行器的作業(yè)內容，并向所述執(zhí)行器發(fā)送作業(yè)指令，其中，所述作業(yè)指令包括對應執(zhí)行器的作業(yè)內容； 執(zhí)行器，所述執(zhí)行器接收來自所述被控設備電路的作業(yè)指令，并根據(jù)所述作業(yè)指令完成對應的作業(yè)內容； 通信模塊，所述通信模塊與所述可編程控制器進行通信； 中心控制平臺，所述中心控制平臺與每組智能控制子系統(tǒng)的通信模塊進行通信，用于預設多項環(huán)境狀態(tài)的環(huán)境因子閾值，將所述多項環(huán)境狀態(tài)的環(huán)境因子閾值通過所述通信模塊發(fā)送至所述可編程控制器，以及通過所述通信模塊接收來自所述可編程控制器的多項環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)，并將通過可視化界面將所述項環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給用戶查看，以對每個所述消防灌溉區(qū)域的狀態(tài)進行監(jiān)控。
2.如權利要求1所述的用于苗圃的智能控制一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器模塊包括: 土壤水分傳感器，用于檢測所在消防灌溉區(qū)域的土壤含水量； 土壤溫度傳感器，用于檢測所在消防灌溉區(qū)域的土壤溫度； 紅外/溫度傳感器，用于生成環(huán)境溫度模擬信號輸出電壓，所述環(huán)境溫度模擬信號輸出電壓用于表征所在消防灌溉區(qū)域的環(huán)境溫度； 煙霧傳感器，用于生成煙霧濃度模擬信號輸出電壓，所述煙霧濃度模擬信號輸出電壓用于表征所在消防灌溉區(qū)域的煙霧濃度。
3.如權利要求2所述的用于苗圃的智能控制一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器模塊中各傳感器塊均采用太陽能電池板供電。
4.如權利要求2所述的用于苗圃的智能控制一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述多項環(huán)境狀態(tài)的環(huán)境因子閾值包括:土壤含水量下限值、所述土壤溫度上限值、環(huán)境溫度上限值、各個消防灌溉區(qū)域間溫差閾值和煙霧濃度模擬信號輸出電壓臨界值。
5.如權利要求4所述的用于苗圃的智能控制一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述可編程控制器根據(jù)接收到的各消防灌溉區(qū)域土壤含水量和土壤溫度，當判斷某一區(qū)域土壤含水量低于設定該區(qū)域土壤含水量下限值，且該區(qū)域土壤溫度低于所述土壤溫度上限值時，判斷所在消防灌溉區(qū)域處于缺水狀態(tài)且適宜灌溉，且苗圃所在區(qū)域24小時內無中到大雨時，生成實施供水的執(zhí)行指令。
6.如權利要求4所述的用于苗圃的智能控制一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述可編程控制器根據(jù)接收到的環(huán)境溫度模擬信號輸出電壓，當判斷所述環(huán)境溫度模擬信號輸出電壓超過所述環(huán)境溫度上限值時，則環(huán)境溫度超過上限值，判斷所在消防灌溉區(qū)域存在火患，生成啟動滅火的執(zhí)行指令。
7.如權利要求4所述的用于苗圃的智能控制一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述可編程控制器還用于通過所述通信模塊接收由所述中心控制平臺轉發(fā)的其他消防灌溉區(qū)域的環(huán)境溫度，當判斷所在消防灌溉區(qū)域的環(huán)境溫度與其他消防灌溉區(qū)域的環(huán)境溫度的差值大于所述各個消防灌溉區(qū)域間溫差閾值時，判斷所在消防灌溉區(qū)域存在火患，生成啟動滅火的執(zhí)行指令。
8.如權利要求4所述的用于苗圃的智能控制一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述可編程控制器根據(jù)接收到的煙霧濃度模擬信號輸出電壓，當判斷所述煙霧濃度模擬信號輸出電壓超過所述煙霧濃度模擬信號輸出電壓臨界值時，則煙霧濃度超過上限值，判斷所在消防灌溉區(qū)域存在火患，生成啟動滅火的執(zhí)行指令。
9.如權利要求1所述的用于苗圃的智能控制一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述通信模塊采用⑶舊無線傳輸技術與所述中心控制平臺和所述可編程控制器進行通信。
10.如權利要求1所述的用于苗圃的智能控制一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述中心控制平臺還用于獲取所述苗圃所在區(qū)域的公共氣象預報信息，并將所述公共氣象預報信息通過所述通信模塊發(fā)送給所述可編程控制器， 所述可編程控制器在統(tǒng)計超過所述環(huán)境因子閾值的環(huán)境因子實時數(shù)據(jù)之后，根據(jù)所述統(tǒng)計結果和所述公共氣象預報信息生成執(zhí)行指令。
【文檔編號】G05B19/418GK104503411SQ201410827467
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月26日 優(yōu)先權日:2014年12月26日
【發(fā)明者】張 成, 王津, 劉鵬飛, 馮旭東, 劉傳芹, 滑霖, 高大為, 梁馨予, 張春江 申請人:熙川數(shù)字（天津）科技有限公司