本發(fā)明涉及一種城市綠化灌溉管網(wǎng)技術(shù)，特別涉及一種綠化管網(wǎng)遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制器及方法。

背景技術(shù)：

綠化管網(wǎng)是城市市政管理的重要組成部分，對(duì)城市綠化區(qū)域植被的灌溉和養(yǎng)護(hù)起到至關(guān)重要的作用。目前，城市綠化灌溉還是主要以人工現(xiàn)場(chǎng)操作為主，存在著灌溉不及時(shí)、不與天氣預(yù)報(bào)相結(jié)合、灌溉用水量無(wú)精確依據(jù)從而造成水資源的浪費(fèi)或灌溉不徹底等弊端，同時(shí)也浪費(fèi)大量的人力和物力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種綠化管網(wǎng)遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制器，解放了人力、實(shí)現(xiàn)綠化灌溉精準(zhǔn)用水、按需用水、遠(yuǎn)程開關(guān)綠化管網(wǎng)灌溉設(shè)備、并及時(shí)上傳和反饋整個(gè)管網(wǎng)及設(shè)備運(yùn)行的各種數(shù)據(jù)和故障報(bào)警。

本發(fā)明提到的一種綠化管網(wǎng)遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制器，包括微型處理器(1)、閥門開關(guān)控制單元(2)、管道流量傳感器(3)、管道壓力傳感器(4)、土壤濕度分析儀(5)、網(wǎng)絡(luò)模塊(6)、rs232模塊(7)、485模塊(8)、高精度光電編碼器(9)、存儲(chǔ)器(10)、485總線(11)、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境傳感器(12)、觸摸屏(13)、路燈供電轉(zhuǎn)換器(14)、蓄電池(15)，

所述微型處理器(1)設(shè)置有第一個(gè)sci接口、第二個(gè)sci接口、第三個(gè)sci接口、pwm接口、第一個(gè)i/o接口、第二個(gè)i/o接口、第三個(gè)i/o接口、第四個(gè)i/o接口以及i²c接口；

所述第一個(gè)sci接口連接網(wǎng)絡(luò)模塊(6)，用于微型處理器(1)數(shù)據(jù)的上傳；

所述第二個(gè)sci接口連接rs232模塊(7)，用于采集路燈供電轉(zhuǎn)換器(14)及蓄電池(15)工作狀態(tài)的所有數(shù)據(jù)；

所述第三個(gè)sci接口連接485模塊(8)，485模塊(8)通過(guò)485總線(11)連接現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境傳感器(12)和觸摸屏(13)；

所述pwm接口連接高精度光電編碼器(9)，微型處理器(1)通過(guò)高精度光電編碼器(9)計(jì)算閥門開度值；

所述第一個(gè)i/o接口連接土壤濕度分析儀(5)，微型處理器(1)讀取土壤濕度分析儀(5)的數(shù)據(jù)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)模塊(6)上傳實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，由平臺(tái)匯總并判斷是否符合灌溉條件及發(fā)出報(bào)警；

所述第二個(gè)i/o接口連接管道壓力傳感器(4)，微型處理器(1)讀取管道壓力傳感器(4)的數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)上傳；

所述第三個(gè)i/o接口連接管道流量傳感器(3)，微型處理器(1)讀取、計(jì)算、匯總管道流量傳感器(3)的數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)上傳；

所述第四個(gè)i/o接口連接閥門開關(guān)控制單元(2)，微型處理器(1)通過(guò)向閥門開關(guān)控制單元(2)輸出模擬信號(hào)進(jìn)行控制閥門的打開和關(guān)閉；

所述i²c接口連接存儲(chǔ)器(10)，微型處理器(1)通過(guò)i²c接口對(duì)存儲(chǔ)器(10)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫；

所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境傳感器(12)，用于現(xiàn)場(chǎng)溫濕度以及氣體的數(shù)據(jù)采集；

所述觸摸屏(13)，用于終端控制，發(fā)送人工交互指令和數(shù)據(jù)顯示；

所述路燈供電轉(zhuǎn)換器(14)，用于從路燈供電線路取電并給蓄電池(15)能量進(jìn)行補(bǔ)償；

所述蓄電池(15)，用于現(xiàn)場(chǎng)所有設(shè)備的供電。

進(jìn)一步的，上述的微型處理器(1)為stm32f746ie型。

進(jìn)一步的，上述的網(wǎng)絡(luò)模塊(6)利用tcp/ip協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

優(yōu)選的，上述的土壤濕度分析儀(5)與微型處理器(1)實(shí)時(shí)通訊，當(dāng)檢測(cè)到土壤濕度高于平臺(tái)設(shè)定的植被所需水分正常值時(shí)，微型處理器(1)向閥門開關(guān)控制單元(2)發(fā)出關(guān)閉指令；當(dāng)檢測(cè)到土壤濕度低于平臺(tái)設(shè)定的植被所需水分正常值時(shí)，微型處理器(1)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)模塊(6)上傳綜合調(diào)度控制中心并報(bào)警，由值班人員根據(jù)近期天氣情況決策是否進(jìn)行閥門開啟操作。

優(yōu)選的，上述的微型處理器(1)實(shí)時(shí)讀取高精度光電編碼器(9)的數(shù)值，獲取閥門開度狀態(tài)，在閥門開度達(dá)到命令值時(shí)，閥門開關(guān)控制單元(2)停止工作，并將閥門的實(shí)時(shí)開度值上傳至綜合調(diào)度控制中心。

本發(fā)明提到的一種綠化管網(wǎng)遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制器的控制方法，包括以下步驟：

a、微型處理器(1)實(shí)時(shí)采集閥門開度、土壤濕度分析儀(5)、管道壓力傳感器(4)、管道流量傳感器(3)、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境傳感器(12)、路燈供電轉(zhuǎn)換器(14)的數(shù)據(jù)信息，并實(shí)時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)模塊(6)上傳至綜合調(diào)度控制中心；

b、綜合調(diào)度控制中心根據(jù)顯示的現(xiàn)場(chǎng)各種傳感器及土壤濕度分析儀(5)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況做出判斷并發(fā)出操控指令，微型處理器(1)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)模塊(6)獲取到綜合調(diào)度控制中心操控指令，將開度參數(shù)發(fā)送給閥門開關(guān)控制單元(2)，從而控制閥門的打開與關(guān)閉；在整個(gè)過(guò)程中，微型處理器(1)實(shí)時(shí)讀取高精度光電編碼器(9)的數(shù)值，獲取閥門開度狀態(tài)，在閥門開度達(dá)到命令值時(shí)，閥門開關(guān)控制單元(2)停止工作，并將閥門的實(shí)時(shí)開度值上傳至綜合調(diào)度控制中心；

c、土壤濕度分析儀(5)與微型處理器(1)實(shí)時(shí)通訊，當(dāng)檢測(cè)到土壤濕度高于平臺(tái)設(shè)定的植被所需水分正常值時(shí)，微型處理器(1)向閥門開關(guān)控制單元(2)發(fā)出關(guān)閉指令；當(dāng)檢測(cè)到土壤濕度低于平臺(tái)設(shè)定的植被所需水分正常值時(shí)，微型處理器(1)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)模塊(6)上傳綜合調(diào)度控制中心并報(bào)警，由值班人員根據(jù)近期天氣情況決策是否進(jìn)行閥門開啟操作。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的主控單元采用微型處理器進(jìn)行控制，控制器輸出模擬信號(hào)控制閥門開關(guān)單元并由高精度光電編碼器反饋閥門開度值，控制器通過(guò)收集土壤濕度分析儀數(shù)據(jù)向綜合調(diào)度控制中心發(fā)出預(yù)警信號(hào)，采用串口轉(zhuǎn)網(wǎng)口模塊實(shí)現(xiàn)與綜合調(diào)度控制中心遠(yuǎn)程交互；本發(fā)明與應(yīng)用單位綜合調(diào)度控制中心的平臺(tái)軟件聯(lián)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)中所有閥門的遠(yuǎn)程控制，并將整個(gè)管網(wǎng)中的壓力、流量、蓄電池狀態(tài)、閥門開度值、設(shè)備故障報(bào)警、土壤濕度、現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控圖像等信息實(shí)時(shí)上傳、分析、存儲(chǔ)，方便控制中心及時(shí)了解整個(gè)管網(wǎng)的運(yùn)行狀況和綠化灌溉決策。

附圖說(shuō)明

附圖1是本發(fā)明的流程示意圖；

上圖中：微型處理器1、閥門開關(guān)控制單元2、管道流量傳感器3、管道壓力傳感器4、土壤濕度分析儀5、網(wǎng)絡(luò)模塊6、rs232模塊7、485模塊8、高精度光電編碼器9、存儲(chǔ)器10、485總線11、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境傳感器12、觸摸屏13、路燈供電轉(zhuǎn)換器14、蓄電池15。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提到的一種綠化管網(wǎng)遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制器，包括微型處理器1、閥門開關(guān)控制單元2、管道流量傳感器3、管道壓力傳感器4、土壤濕度分析儀5、網(wǎng)絡(luò)模塊6、rs232模塊7、485模塊8、高精度光電編碼器9、存儲(chǔ)器10、485總線11、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境傳感器12、觸摸屏13、路燈供電轉(zhuǎn)換器14、蓄電池15，

所述微型處理器1設(shè)置有第一個(gè)sci接口、第二個(gè)sci接口、第三個(gè)sci接口、pwm接口、第一個(gè)i/o接口、第二個(gè)i/o接口、第三個(gè)i/o接口、第四個(gè)i/o接口以及i²c接口；本發(fā)明的主控單元采用微型處理器進(jìn)行控制，控制器輸出模擬信號(hào)控制閥門開關(guān)單元并由高精度光電編碼器反饋閥門開度值，控制器通過(guò)收集土壤濕度分析儀數(shù)據(jù)向綜合調(diào)度控制中心發(fā)出預(yù)警信號(hào)，采用串口轉(zhuǎn)網(wǎng)口模塊實(shí)現(xiàn)與綜合調(diào)度控制中心遠(yuǎn)程交互。

所述第一個(gè)sci接口連接網(wǎng)絡(luò)模塊6，用于微型處理器1數(shù)據(jù)的上傳；

所述第二個(gè)sci接口連接rs232模塊7，用于采集路燈供電轉(zhuǎn)換器14及蓄電池15工作狀態(tài)的所有數(shù)據(jù)；

所述第三個(gè)sci接口連接485模塊8，485模塊8通過(guò)485總線11連接現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境傳感器12和觸摸屏13；

所述pwm接口連接高精度光電編碼器9，微型處理器1通過(guò)高精度光電編碼器9計(jì)算閥門開度值；

所述第一個(gè)i/o接口連接土壤濕度分析儀5，微型處理器1讀取土壤濕度分析儀5的數(shù)據(jù)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)模塊6上傳實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，由平臺(tái)匯總并判斷是否符合灌溉條件及發(fā)出報(bào)警；

所述第二個(gè)i/o接口連接管道壓力傳感器4，微型處理器1讀取管道壓力傳感器4的數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)上傳；

所述第三個(gè)i/o接口連接管道流量傳感器3，微型處理器1讀取、計(jì)算、匯總管道流量傳感器3的數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)上傳；

所述第四個(gè)i/o接口連接閥門開關(guān)控制單元2，微型處理器1通過(guò)向閥門開關(guān)控制單元2輸出模擬信號(hào)進(jìn)行控制閥門的打開和關(guān)閉；

所述i²c接口連接存儲(chǔ)器10，微型處理器1通過(guò)i²c接口對(duì)存儲(chǔ)器10進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫；

所述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境傳感器12，用于現(xiàn)場(chǎng)溫濕度以及氣體的數(shù)據(jù)采集；

所述觸摸屏13，用于終端控制，發(fā)送人工交互指令和數(shù)據(jù)顯示；

所述路燈供電轉(zhuǎn)換器14，用于從路燈供電線路取電并給蓄電池15能量進(jìn)行補(bǔ)償；

所述蓄電池15，用于現(xiàn)場(chǎng)所有設(shè)備的供電。

進(jìn)一步的，上述的微型處理器1為stm32f746ie型。

進(jìn)一步的，上述的網(wǎng)絡(luò)模塊6利用tcp/ip協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

優(yōu)選的，上述的土壤濕度分析儀5與微型處理器1實(shí)時(shí)通訊，當(dāng)檢測(cè)到土壤濕度高于平臺(tái)設(shè)定的植被所需水分正常值時(shí)，微型處理器1向閥門開關(guān)控制單元2發(fā)出關(guān)閉指令；當(dāng)檢測(cè)到土壤濕度低于平臺(tái)設(shè)定的植被所需水分正常值時(shí)，微型處理器1通過(guò)網(wǎng)絡(luò)模塊6上傳綜合調(diào)度控制中心并報(bào)警，由值班人員根據(jù)近期天氣情況決策是否進(jìn)行閥門開啟操作。

優(yōu)選的，上述的微型處理器1實(shí)時(shí)讀取高精度光電編碼器9的數(shù)值，獲取閥門開度狀態(tài)，在閥門開度達(dá)到命令值時(shí)，閥門開關(guān)控制單元2停止工作，并將閥門的實(shí)時(shí)開度值上傳至綜合調(diào)度控制中心。

本發(fā)明提到的一種綠化管網(wǎng)遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制器的控制方法，包括以下步驟：

a、微型處理器1實(shí)時(shí)采集閥門開度、土壤濕度分析儀5、管道壓力傳感器4、管道流量傳感器3、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境傳感器12、路燈供電轉(zhuǎn)換器14的數(shù)據(jù)信息，并實(shí)時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)模塊6上傳至綜合調(diào)度控制中心；

b、綜合調(diào)度控制中心根據(jù)顯示的現(xiàn)場(chǎng)各種傳感器及土壤濕度分析儀5的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況做出判斷并發(fā)出操控指令，微型處理器1通過(guò)網(wǎng)絡(luò)模塊6獲取到綜合調(diào)度控制中心操控指令，將開度參數(shù)發(fā)送給閥門開關(guān)控制單元2，從而控制閥門的打開與關(guān)閉；在整個(gè)過(guò)程中，微型處理器1實(shí)時(shí)讀取高精度光電編碼器9的數(shù)值，獲取閥門開度狀態(tài)，在閥門開度達(dá)到命令值時(shí)，閥門開關(guān)控制單元2停止工作，并將閥門的實(shí)時(shí)開度值上傳至綜合調(diào)度控制中心；

c、土壤濕度分析儀5與微型處理器1實(shí)時(shí)通訊，當(dāng)檢測(cè)到土壤濕度高于平臺(tái)設(shè)定的植被所需水分正常值時(shí)，微型處理器1向閥門開關(guān)控制單元2發(fā)出關(guān)閉指令；當(dāng)檢測(cè)到土壤濕度低于平臺(tái)設(shè)定的植被所需水分正常值時(shí)，微型處理器1通過(guò)網(wǎng)絡(luò)模塊6上傳綜合調(diào)度控制中心并報(bào)警，由值班人員根據(jù)近期天氣情況決策是否進(jìn)行閥門開啟操作。

本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程準(zhǔn)確測(cè)量各個(gè)灌溉點(diǎn)的流量、壓力、陣列電壓、陣列電流、電池電壓、閥門開度值、設(shè)備故障報(bào)警以及整個(gè)管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)等，并實(shí)現(xiàn)對(duì)灌溉點(diǎn)設(shè)備的遠(yuǎn)程開關(guān)控制，同時(shí)結(jié)合后端綜合調(diào)度控制平臺(tái)軟件，可實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)漏水預(yù)警及漏水點(diǎn)的定位，可實(shí)現(xiàn)整個(gè)管網(wǎng)內(nèi)任意區(qū)域的集中供水、調(diào)度用水等。

以上所述，僅是本發(fā)明的部分較佳實(shí)施例，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員均可能利用上述闡述的技術(shù)方案加以修改或?qū)⑵湫薷臑榈韧募夹g(shù)方案。因此，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所進(jìn)行的任何簡(jiǎn)單修改或等同置換，盡屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。