本實用新型涉及一種提水控制系統(tǒng)，特別是一種基于北斗通信的提水控制系統(tǒng)。

背景技術：

目前大量的提水系統(tǒng)應用于農村飲水安全或灌溉工程，常設置在較為偏遠的農業(yè)園區(qū)或廣大的農村地區(qū)，而目前的機電設備的主要通過光纖、線纜等有線方式連接，自動化控制采集、傳輸設備投入高，運行維護困難，推廣應用局限性較大。再者，現(xiàn)在的光伏節(jié)能技術應用較為成熟，可在光熱資源豐富區(qū)域實現(xiàn)穩(wěn)定、高效供電。但是目前的提水系統(tǒng)仍以市電為主，存在且取電、變壓、電損、沖擊電網(wǎng)等缺陷，且線路鋪設成本過高、極溝通協(xié)調較為困難，提水系統(tǒng)自動化程度低，能源和水資源浪費較大，使用成本高，不適合廣大農村地區(qū)推廣和應用。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于，提供一種基于北斗通信的提水控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用光伏供電，遠程中心管理信息系統(tǒng)單元和現(xiàn)地控制器單元之間的通信通過北斗衛(wèi)星通信實現(xiàn)，結合嵌入式技術、自動控制技術實現(xiàn)光伏提水的自動化控制和無人化管理，具有節(jié)水、節(jié)能和節(jié)工的特點。

本實用新型的技術方案：一種基于北斗衛(wèi)星通信的提水控制系統(tǒng)，包括有遠程中心管理信息系統(tǒng)單元，遠程中心管理信息系統(tǒng)單元通過北斗衛(wèi)星通信模塊與多個現(xiàn)地控制器單元連接，其中遠程中心管理信息系統(tǒng)單元包括有LCD操作顯示控制器，LCD操作顯示控制器分別與空氣溫度傳感器、空氣濕度傳感器、風速傳感器和雨量傳感器連接，現(xiàn)地控制器單元包括有控制芯片單片機，控制芯片單片機分別與土壤溫濕度傳感器、流量傳感器、第一自保持式脈沖電磁閥、第二自保持脈沖電磁閥、第一電動閥驅動模塊、第二電動閥驅動模塊以及第三電動閥驅動模塊連接，LCD操作顯示控制器通過北斗衛(wèi)星通信模塊與控制芯片單片機連接。

前述的基于北斗衛(wèi)星通信的提水控制系統(tǒng)，所述遠程中心管理信息系統(tǒng)單元還包括有光伏模塊和仿真器接口，兩者均與LCD操作顯示控制器連接。

前述的基于北斗衛(wèi)星通信的提水控制系統(tǒng)，所述現(xiàn)地控制器單元還包括有光伏模塊，光伏模塊與現(xiàn)地控制器單元中的用電設備連接。

前述的基于北斗衛(wèi)星通信的提水控制系統(tǒng)，所述光伏模塊包括有光伏組件、風力發(fā)電機、光伏控制單元以及蓄電池組。

本實用新型的有益效果：與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的遠程中心管理信息系統(tǒng)單元與現(xiàn)地控制器單元通過北斗衛(wèi)星通信模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，通過該結構，替代了光纖等有線網(wǎng)絡的傳輸，從而節(jié)省了傳輸線路的鋪設；通過北斗衛(wèi)星通信模塊實現(xiàn)遠程中心管理信息系統(tǒng)單元和現(xiàn)地控制器單元的通信，使其通訊具備了“抗雨摔、容量大、時效強、功耗低、通信快捷、并發(fā)能力強”的特點，能很好地滿足提水控制系統(tǒng)報訊和通信實時的要求。除此外，本實用新型基于國產自主北斗衛(wèi)星通信進行數(shù)據(jù)傳輸，使采集的數(shù)據(jù)傳輸更加安全。不僅如此，本實用新型所使用的各傳感器均為無線傳感器，該結構進一步精簡了傳輸線路，有效節(jié)約了成本。本實用新型的遠程中心管理信息系統(tǒng)單元、北斗衛(wèi)星通信模塊和現(xiàn)地控制器單元能實現(xiàn)多點對單點、多點對多點通訊，該通訊其運行使用流量的費用較低，從而滿足了高性能、高效率、低運行成本和遠程監(jiān)控管理的應用需求。本實用新型通過遠程中心管理信息系統(tǒng)單元完成對數(shù)據(jù)的采集控制、數(shù)據(jù)存儲和中心控制，通過現(xiàn)地控制器單元進行數(shù)據(jù)監(jiān)測和執(zhí)行智能提水，滿足了農作物種類、生育期和土壤類型等的個性化需求。本實用新型通過光伏模塊對通電布線不便的現(xiàn)地控制器單元進行供電，不僅有效節(jié)約了電能，而且使得應用安裝更加方便。

附圖說明

附圖1為本實用新型的結構示意圖；

附圖標記：1- LCD操作顯示控制器，2-空氣溫度傳感器，3-空氣濕度傳感器，4-風速傳感器，5-雨量傳感器，6-光伏模塊，7-仿真器借口，8-北斗衛(wèi)星通信模塊，9-控制芯片單片機，10-土壤溫濕度傳感器，11-流量傳感器，12-第一自保持式脈沖電磁閥，13-第二自保持式脈沖電磁閥，14-現(xiàn)地控制器單元，15-光伏組件，16-風力發(fā)電機，17-光伏控制單元，18-蓄電池組，19-第一電動閥驅動模塊，20-第二電動閥驅動模塊，21-第三電動閥驅動模塊，22-遠程中心管理信息系統(tǒng)單元。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明，但并不作為對本實用新型限制的依據(jù)。

本實用新型的實施例：一種基于北斗衛(wèi)星通信的提水控制系統(tǒng)，如附圖1所示，包括有遠程中心管理信息系統(tǒng)單元22，遠程中心管理信息系統(tǒng)單元22通過北斗衛(wèi)星通信模塊8與多個現(xiàn)地控制器單元14連接，其中遠程中心管理信息系統(tǒng)單元22包括有LCD操作顯示控制器1，LCD操作顯示控制器1分別與空氣溫度傳感器2、空氣濕度傳感器3、風速傳感器4和雨量傳感器5連接，現(xiàn)地控制器單元14包括有控制芯片單片機9，控制芯片單片機9分別與土壤溫濕度傳感器10、流量傳感器11、第一自保持式脈沖電磁閥12、第二自保持脈沖電磁閥13、第一電動閥驅動模塊19、第二電動閥驅動模塊20以及第三電動閥驅動模塊21連接，LCD操作顯示控制器1通過北斗衛(wèi)星通信模塊8與控制芯片單片機9連接。

所述遠程中心管理信息系統(tǒng)單元22還包括有光伏模塊6和仿真器接口7，兩者均與LCD操作顯示控制器1連接。通過光伏模塊6為遠程中心管理信息系統(tǒng)23中的用電設備提供所需的電力。通過仿真器接口7可以實現(xiàn)程序的下載、在線調試和仿真。

所述現(xiàn)地控制器單元14還包括有光伏模塊6，光伏模塊6與現(xiàn)地控制器單元14中的用電設備連接，為用電設備提供所需電力。

所述光伏模塊6包括有光伏組件15、風力發(fā)電機16、光伏控制單元17以及蓄電池組18，通過光伏模塊6將自然能抓換為電能，并進行儲備，對用電設備進行供電，可在不通電的地區(qū)使用。

本系統(tǒng)的工作過程如下：打開電源后，設置當前作物的溫濕度限值，選擇手動/自動控制模式。在手動模式下，遠程中心管理信息系統(tǒng)單元22通過北斗衛(wèi)星通信模塊8控制現(xiàn)地控制器單元14，開/關閥、獲取溫濕度；在自動模式下，遠程中心管理信息系統(tǒng)單元22可選擇定時提水和自適應提水，當為定時提水時，管理者設定提水時間后，系統(tǒng)會自動將設定時間與當前時間做比較。若時間相等，通過北斗衛(wèi)星通信模塊8控制現(xiàn)地控制器單元14；當設定自適應提水時，遠程中心管理信息系統(tǒng)單元22循環(huán)檢測各現(xiàn)地控制器單元14的土壤溫濕度傳感器10的溫濕度，當土壤溫濕度超過限制時，通過北斗衛(wèi)星通信模塊8控制現(xiàn)地控制器單元14，使其執(zhí)行元件開始動作。無論手動還是自動模式，系統(tǒng)都會自動將各節(jié)點的溫濕度數(shù)據(jù)和提水時間及當前狀態(tài)存入SQL數(shù)據(jù)庫中。在觸摸屏界面上可以進行溫濕度限值的修改、自動/手動模式切換、提水對象選擇、設定提水計劃和查看歷史記錄。

遠程中心管理信息系統(tǒng)單元22采用Samsung S3C2440A ARM11芯片，現(xiàn)地控制器單元14采用工業(yè)級C8051F410芯片，空氣溫濕度傳感器3、風速傳感器4、雨量傳感器5、土壤溫濕度傳感器10和水控閥(電磁閥或電動閥)分別采用市場上穩(wěn)定、低功耗的產品?？諝鉁囟葌鞲衅?、空氣濕度傳感器3、風速傳感器4和雨量傳感器5采集到的氣象信息傳遞給遠程中心管理信息系統(tǒng)單元22進行分析，當選擇自適應提水時，遠程中心管理信息系統(tǒng)單元22對氣象信息進行分析，從而判斷是否需要提水灌溉，若需要提水灌溉，還需要分析提水灌溉的多少。

遠程中心管理信息系統(tǒng)單元22集成了貴州主要農作物水稻、玉米、小麥、油菜和烤煙適宜的土壤水分控制閾值，通過系統(tǒng)的模糊模糊決策與智能判斷，實現(xiàn)了自動化和智能化的高效精準提水。