一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)施農(nóng)業(yè)電路控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種設(shè)施農(nóng)業(yè)電路控制裝置，尤其是涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)施農(nóng)業(yè)電路控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在設(shè)施農(nóng)業(yè)的管控中，大部分運用的是單一的工業(yè)現(xiàn)場總線或以太網(wǎng)的方式將各個設(shè)備互聯(lián)起來，實現(xiàn)各個設(shè)備之間的通訊和管理。但是隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的管控規(guī)模的增大，線纜的數(shù)目，線纜的連接點的數(shù)目都在爆炸式的增長，這使得現(xiàn)有的有線總線的通訊方式在設(shè)施農(nóng)業(yè)的管控現(xiàn)場的鋪設(shè)難度也在急劇地增大，而且當(dāng)設(shè)施農(nóng)業(yè)的管控要更新設(shè)備或者增加設(shè)備的時候，設(shè)施農(nóng)業(yè)的管控現(xiàn)場的通信電纜可能就需要重新鋪設(shè)，這就照成人力物力的浪費，所以傳統(tǒng)的與有線通訊方式在可重用性和可升級性方面很差。
[0003]隨著通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，短距離無線通訊技術(shù)成為通訊領(lǐng)域的一大熱點。由于工業(yè)自動化、家庭自動化、遙測自動化、汽車自動化、農(nóng)業(yè)自動化等的需要都迫切渴望有一種低成本，近距離，低功耗，組網(wǎng)能力強等優(yōu)點的無線互聯(lián)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在這樣的背景下產(chǎn)生了 Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。Zigbee技術(shù)是一種近距離，低成本，低復(fù)雜度的雙向無線通訊技術(shù)。因此將Zigbee技術(shù)應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)的管控現(xiàn)場的各個設(shè)備的通訊，可以克服傳統(tǒng)的有線通訊方式的鋪設(shè)難度大，可重用性差，可升級性差等缺點。
[0004]傳統(tǒng)的供電方式，通常采用有線供電方式，這種方式引起設(shè)施農(nóng)業(yè)的管控現(xiàn)場，除需要部署通訊線路外，還需要部署大量的供電線路，這使得整個設(shè)施農(nóng)業(yè)中線路錯綜復(fù)雜，維護極其困難。
[0005]目前，在設(shè)施農(nóng)業(yè)的管控設(shè)備中，大部分使用的是采用單一的工業(yè)總線將各個設(shè)備連接起來，實現(xiàn)各個設(shè)備之間的通訊和管理。但是隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的管控規(guī)模的增大，線纜的數(shù)目，線纜的連接點的數(shù)目都在爆炸式的增長，這使得現(xiàn)有的有線總線的通訊方式在設(shè)施農(nóng)業(yè)的管控現(xiàn)場的鋪設(shè)難度也在急劇地增大，而且當(dāng)設(shè)施農(nóng)業(yè)的管控要更新設(shè)備或者增加設(shè)備的時候，工業(yè)現(xiàn)場的通信電纜可能就需要重新鋪設(shè)，這就照成人力物力的浪費，所以傳統(tǒng)的與有線通訊方式在可重用性和可升級性方面很差。主要存在以下問題:現(xiàn)場通訊線路的部署，隨著采集信息和控制項目的增多，導(dǎo)致現(xiàn)場線路鋪設(shè)難度也在急劇地增大；控制點固定，只能根據(jù)預(yù)先鋪設(shè)的線路進行布置電路控制點，無法根據(jù)現(xiàn)場情況靈活變通；在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的種植內(nèi)容和種植方式發(fā)生變更的時候，已有的設(shè)備和控制邏輯就會不適宜，需要推翻重建；在設(shè)施農(nóng)業(yè)中，經(jīng)常會需要對整個設(shè)施農(nóng)業(yè)中進行土地深翻、棚架調(diào)整等工作，就會帶來固定的有線設(shè)備位置等調(diào)整，引起巨大工作量；傳統(tǒng)的供電方式，需要先變出對應(yīng)電壓的直流電，再通過錯綜復(fù)雜的線路進行供電，導(dǎo)致現(xiàn)場線路更加復(fù)雜。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種體積小巧，低功耗，低成本，高可靠性，且安裝控制簡便的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)施農(nóng)業(yè)電路控制裝置。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是:
[0008]一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)施農(nóng)業(yè)電路控制裝置，由執(zhí)行單元、狀態(tài)采集單元以及控制單元組成，執(zhí)行單元與控制單元相連，狀態(tài)采集單元與控制單元相連；所述的執(zhí)行單元由功率繼電器、光耦繼電器、以及穩(wěn)壓電源電路組成，功率繼電器與光耦繼電器相連，穩(wěn)壓電源電路與光耦繼電器相連；所述的狀態(tài)采集單元由光隔離開關(guān)量采集電路組成，所述光隔離開關(guān)量采集電路與控制單元相連接；所述的控制單元由處理器和無線通信模塊組成，處理器與執(zhí)行單元中的繼電器、以及穩(wěn)壓電源電路相連，處理器的另一端與無線通信模塊相連。
[0009]所述執(zhí)行單元、狀態(tài)采集單元以及控制單元分別連接有電源管理模塊，電源管理模塊由電源管理、儲電單元以及光伏供電單元組成，電源管理、儲電單元以及光伏供電單元兩兩連接。
[0010]采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果為:由于執(zhí)行單元與控制單元相連，狀態(tài)采集單元與控制單元相連；所述的執(zhí)行單元由功率繼電器、光耦繼電器、以及穩(wěn)壓電源電路組成，功率繼電器與光耦繼電器相連，功率繼電器與光耦繼電器相連，穩(wěn)壓電源電路與繼電器相連；所述的狀態(tài)采集單元由光隔離開關(guān)量采集電路組成，所述光隔離開關(guān)量采集電路與控制單元相連接；所述的控制單元由處理器和無線通信模塊組成，處理器與執(zhí)行單元中的繼電器、以及穩(wěn)壓電源電路相連，處理器的另一端與無線通信模塊相連，所以它支持ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)，體積小巧，低功耗，低成本，高可靠性，且安裝控制簡便，更加適應(yīng)現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)的需要；采用的多級繼電器控制技術(shù)，能夠有效的控制設(shè)施農(nóng)業(yè)中各類電氣設(shè)備；采用光伏供電方式，減少供電線路的設(shè)計，對整個設(shè)備的移動配置能力大大提高。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0013]如圖1所示，一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)施農(nóng)業(yè)電路控制裝置，由執(zhí)行單元1、狀態(tài)采集單元2以及控制單元3組成，執(zhí)行單元I與控制單元3相連，狀態(tài)采集單元2與控制單元3相連；所述的執(zhí)行單元I由第一、第二功率繼電器1-1、1-2，第一、第二光耦繼電器1-3、1-4以及穩(wěn)壓電源電路1-5組成，第一功率繼電器1-1與第一光耦繼電器1-3相連，第二功率繼電器1-2與第二光親繼電器1-4相連，穩(wěn)壓電源電路1-5與第一、第二光親繼電器1-3、1-4相連；所述的狀態(tài)采集單元2由光隔離開關(guān)量采集電路組成，所述光隔離開關(guān)量采集電路與控制單元3相連接；所述的控制單元3由處理器3-1和無線通信模塊3-2組成，處理器3-1與執(zhí)行單元I中的光耦繼電器1-3、1-4以及穩(wěn)壓電源電路1-5相連，處理器3-1的另一端與無線通信模塊3-2相連。
[0014]執(zhí)行單元1、狀態(tài)采集單元2以及控制單元3分別連接有電源管理模塊4，電源管理模塊4由電源管理4-3、儲電單元4-2以及光伏供電單元4-1組成，電源管理4-3、儲電單元4-2以及光伏供電單元4-1兩兩連接。
[0015]本實用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)施農(nóng)業(yè)電路控制裝置，將30A大功率繼電器與光耦繼電器的輸出相連接，構(gòu)成執(zhí)行單元；將控制單元通過接插件與執(zhí)行單元及狀態(tài)采集單元相連接；電源方面通過光伏供電，并具備儲電的那元用于保存大量電力，可以提供給各部分的供電保障；控制單元主要負責(zé)通過ZigBee接收控制指令并進行解析，通過執(zhí)行單元進行執(zhí)行；控制單元還負責(zé)檢測各控制單元的狀態(tài)，以及狀態(tài)采集單元的狀態(tài)，并整理成狀態(tài)信息，通過ZigBee向外發(fā)送。
[0016]本實用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)施農(nóng)業(yè)電路控制裝置的電路控制過程描述如下:控制單元中的無線通信模塊接收到ZigBee數(shù)據(jù)幀之后傳送到處理器，處理器進行信號的解調(diào)，解碼，校驗。最終得到正確的指令，并依此改變與相關(guān)繼電器相連接的GP1接口的電平狀態(tài)，進而改變繼電器的通斷，來實現(xiàn)控制電路通斷的目的。同時該操作也會記錄在控制單元中的處理器中，以方便上報當(dāng)前電路通斷狀態(tài)。
[0017]本實用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)施農(nóng)業(yè)電路控制裝置的發(fā)送狀態(tài)信息過程描述如下:控制單元的處理器按照程序設(shè)置定時發(fā)送固定的狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，同時結(jié)合檢測電路當(dāng)前的繼電器通斷狀態(tài)，加上狀態(tài)采集單元采集到的外來GP1狀態(tài)。通過控制單元的無線通信模塊發(fā)送出去。
[0018]本實用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)施農(nóng)業(yè)電路控制裝置，采用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的ZigBee技術(shù)、光伏供電技術(shù)和多級繼電器控制技術(shù)，構(gòu)建起基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)施農(nóng)業(yè)電路控制裝置，有效的解決目前技術(shù)的缺陷^SZigBee這種近距離，低成本，低復(fù)雜度的雙向無線通訊技術(shù)，解決現(xiàn)場通訊問題；多級控制單元，使得弱電控制強電更加安全可靠，加之允許可以根據(jù)現(xiàn)場需要對控制點進行調(diào)整，使整個電路控制更加貼近現(xiàn)場使用，適應(yīng)設(shè)施農(nóng)業(yè)現(xiàn)場管控的需要；可以隨意調(diào)整位置，不會帶來線路方面的問題；采用光伏供電，并配置儲電單元，使得整個設(shè)備的工作運行更加獨立，不依靠周邊環(huán)境，同時給徹底解脫有線束縛。
[0019]本實用新型不局限于上述具體的實施方式，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員從上述構(gòu)思出發(fā)，不經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動，所作出的種種變換，均落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)施農(nóng)業(yè)電路控制裝置，由執(zhí)行單元、狀態(tài)采集單元以及控制單元組成，其特征在于:執(zhí)行單元與控制單元相連，狀態(tài)采集單元與控制單元相連；所述的執(zhí)行單元由功率繼電器、光耦繼電器、以及穩(wěn)壓電源電路組成，功率繼電器與光耦繼電器相連，穩(wěn)壓電源電路與光耦繼電器相連；所述的狀態(tài)采集單元由光隔離開關(guān)量采集電路組成，所述光隔離開關(guān)量采集電路與控制單元相連接；所述的控制單元由處理器和無線通信模塊組成，處理器與執(zhí)行單元中的繼電器、以及穩(wěn)壓電源電路相連，處理器的另一端與無線通信模塊相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)施農(nóng)業(yè)電路控制裝置，其特征在于:所述執(zhí)行單元、狀態(tài)采集單元以及控制單元分別連接有電源管理模塊，電源管理模塊由電源管理、儲電單元以及光伏供電單元組成，電源管理、儲電單元以及光伏供電單元兩兩連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)施農(nóng)業(yè)電路控制裝置，由執(zhí)行單元、狀態(tài)采集單元以及控制單元組成，執(zhí)行單元與控制單元相連，狀態(tài)采集單元與控制單元相連；所述的執(zhí)行單元由功率繼電器、光耦繼電器、以及穩(wěn)壓電源電路組成，功率繼電器與光耦繼電器相連，穩(wěn)壓電源電路與光耦繼電器相連；所述的狀態(tài)采集單元由光隔離開關(guān)量采集電路組成，所述光隔離開關(guān)量采集電路與控制單元相連接；所述的控制單元由處理器和無線通信模塊組成，處理器與執(zhí)行單元中的繼電器、以及穩(wěn)壓電源電路相連，處理器的另一端與無線通信模塊相連。本實用新型的體積小巧，低功耗，低成本，高可靠性，且安裝控制簡便的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。
【IPC分類】G05B19-418
【公開號】CN204613711
【申請?zhí)枴緾N201520182359
【發(fā)明人】王超, 彭琦
【申請人】哈密佰銳網(wǎng)絡(luò)科技有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年3月27日