一種節(jié)水灌溉用ZigBee通信模塊太陽能供電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種短距離無線通訊模塊的太陽能供電裝置，尤其是指一種應(yīng)用于節(jié)水灌溉的ZigBee通信模塊太陽能供電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]ZigBee技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低成本的雙向無線通訊技術(shù)。“Zig”的中文意思是“之”字形的路徑，“Bee”就是蜜蜂的意思。ZigBee技術(shù)，就是模仿蜜蜂信息傳遞的方式，通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間信息的互傳，使信息從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)竭h(yuǎn)處的另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。可工作在2.4GHz、868MHz和915MHz3個(gè)頻段上，分別具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的傳輸速率，它的傳輸距離從標(biāo)準(zhǔn)的75m到幾百米、幾千米不等，支持無限擴(kuò)展，并形成網(wǎng)絡(luò)。ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星形網(wǎng)絡(luò)、簇狀網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。本系統(tǒng)ZigBee通信模塊主要由嵌入了 CC2530芯片的單片機(jī)組成，常用在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域作為信息交換的核心板，在節(jié)水灌溉中作為通訊節(jié)點(diǎn)使用。
[0003]傳統(tǒng)的ZigBee通信模塊供電是靠普通干電池供電，干電池提供的電壓較低，需要定期更換干電池以保障該模塊的可靠穩(wěn)定運(yùn)行。若模塊數(shù)量較多，更換工作很繁瑣，且更換下來的廢舊干電池如果處理不好，將對(duì)周邊環(huán)境形成潛在的污染源。加上現(xiàn)有農(nóng)業(yè)滴灌系統(tǒng)中所用的電磁閥，是由220V市電通過單獨(dú)變壓器轉(zhuǎn)換成低壓12V~48V來滿足用電需求。若通過傳統(tǒng)方式供電，需要在前期為電磁閥鋪設(shè)大量電線電纜。對(duì)于處于野外的農(nóng)田來講，不僅增加了成本，后期維護(hù)也很工作復(fù)雜。一旦某條電力線路發(fā)生故障，查找故障點(diǎn)十分因難，會(huì)影響整個(gè)區(qū)域的灌溉工作。在一些遠(yuǎn)離電力來源卻又需要種植的邊遠(yuǎn)地區(qū)，鋪設(shè)電纜更是十分困難。此外，電費(fèi)也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一筆不小的開支，增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。
[0004]太陽能光伏發(fā)電技術(shù)是一種新能源技術(shù)，發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)相當(dāng)成熟。在光照條件下，蓄電池將太陽能電池板通過“光電效應(yīng)”產(chǎn)生的電能存儲(chǔ)起來，由蓄電池直接給用電設(shè)備供電。太陽能本身安全、可靠、環(huán)保，且成本低廉。
[0005]節(jié)水灌溉的是指采取最有效的技術(shù)措施，用最少的灌溉水量創(chuàng)造最佳的生產(chǎn)效益和經(jīng)濟(jì)效益。通過節(jié)水灌溉，農(nóng)作物得到及時(shí)灌溉，提高了灌溉能效，促進(jìn)糧食增產(chǎn)增收，這也是節(jié)水灌溉工程的主要效益。此外，節(jié)水灌溉還能實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)地、節(jié)電、等效益。隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)由傳統(tǒng)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型，水資源的日益匱乏，人們節(jié)水意識(shí)的提高，節(jié)水灌溉勢(shì)必得到大規(guī)模的推廣。
[0006]一種節(jié)水灌溉用ZigBee通信模塊太陽能供電裝置，它是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)ZigBee通信模塊和太陽能發(fā)電技術(shù)的融合，并應(yīng)用于節(jié)水灌溉，以實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)能、遠(yuǎn)程無線控制的集成技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型所要解決的問題是:通過使用太陽能發(fā)電改變?cè)衂igBee通信模塊電源設(shè)計(jì)的不足，改變傳統(tǒng)節(jié)水灌溉中需要大量鋪設(shè)電線電纜的局限，提供一種應(yīng)用于ZigBee通信模塊的太陽能供電裝置。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種節(jié)水灌溉用ZigBee通信模塊太陽能供電裝置，包括太陽能電池板邊框、太陽能電池板、控制箱、支架和底座，上述支架豎直設(shè)置，上述太陽能電池板邊框安裝在支架頂部，上述太陽能電池板安裝在太陽能電池板邊框上，上述控制箱安裝在支架上部，上述底座安裝在支架底部，上述太陽能電池板與控制箱線路連接，上述控制箱上還安裝有天線。
[0009]上述控制箱內(nèi)具有PWM太陽能控制器、ZigBee通信模塊和蓄電池，上述PWM太陽能控制器和太陽能電池板通過線路連接，上述ZigBee通信模塊和PWM太陽能控制器通過線路連接，上述PWM太陽能控制器和蓄電池通過線路連接，上述天線和ZigBee通信模塊連接。
[0010]太陽能電池板通過PWM太陽能控制器控制蓄電池的充電和放電；蓄電池為ZigBee通信模塊供電，整個(gè)裝置通過底座安裝在混凝土基礎(chǔ)上，電源線和信號(hào)線通過支架內(nèi)部走線。
[0011]結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有:本裝置小巧美觀、支架牢固、便于安裝，且天線無屏蔽，結(jié)構(gòu)緊湊，太陽能電池板不僅美觀安全也便于清潔維護(hù)。
[0012]本實(shí)用新型的優(yōu)勢(shì)在于:克服了更換干電池的不便，解決了環(huán)境污染問題，提供了一種太陽能供電裝置，節(jié)省了電磁閥供電需要鋪設(shè)電線的費(fèi)用。該裝置可以在遠(yuǎn)離電力源的田間野外或其他偏遠(yuǎn)地區(qū)安全可靠地為ZigBee通信模塊供電。不僅可獨(dú)立安裝，不受電力束縛，而且可以保證供電的穩(wěn)定性，非常環(huán)保節(jié)能。
[0013]將太陽能供電設(shè)備和ZigBee通信模塊一體化能有效地解決控制箱內(nèi)部設(shè)備的防水防曬問題，還可以抵御風(fēng)沙、鹽堿等各種惡劣自然環(huán)境，使ZigBee通信模塊使用壽命大幅增加。且結(jié)構(gòu)緊湊，便于安裝和維護(hù)，占地面積小(不到0.5 ΙΓ12)，整體造價(jià)低廉易于農(nóng)民接受。此外若單個(gè)裝置出現(xiàn)故障，不會(huì)影響ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的其他終端通信模塊。
【附圖說明】
[0014]圖1一種節(jié)水灌溉用ZigBee通信模塊太陽能供電裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:1、太陽能電池板邊框，2、太陽能電池板，3、控制箱，4、支架，5、底座，9、天線。
[0016]圖2—種節(jié)水灌溉用ZigBee通信模塊太陽能供電裝置的控制箱結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:6、PWM太陽能控制器，7、ZigBee通信模塊，8、蓄電池，9、天線。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)介紹:
[0019]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)，太陽能電池板邊框1、控制箱3、底座5焊接在支架4上，太陽能電池板2安裝在太陽能電池板邊框I中，天線9從控制箱3中伸出。在光照條件下，太陽能電池板2產(chǎn)生的電能給控制箱3中的用電設(shè)備供電?？刂葡?中的用電設(shè)備通過天線9來和ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的其他模塊聯(lián)接。
[0020]圖2為本實(shí)用新型的控制箱3，由PWM太陽能控制器6、ZigBee通信模塊7、蓄電池8、天線9組成。太陽能電池板2產(chǎn)生的電能通過PWM太陽能控制器6來給蓄電池8充電，蓄電池8通過PWM太陽能控制器6來為ZigBee通信模塊7供電，ZigBee通信模塊7通過天線9來和ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的其它模塊聯(lián)接。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種節(jié)水灌溉用ZigBee通信模塊太陽能供電裝置，其特征在于:包括太陽能電池板邊框(1)、太陽能電池板(2)、控制箱(3)、支架(4)和底座(5)，所述支架(4)豎直設(shè)置，所述太陽能電池板邊框(I)安裝在支架(4)頂部，所述太陽能電池板(2)安裝在太陽能電池板邊框(I)上，所述控制箱(3)安裝在支架(4)上部，所述底座(5)安裝在支架(4)底部，所述太陽能電池板(2)與控制箱(3)線路連接，所述控制箱(3)上還安裝有天線(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)水灌溉用ZigBee通信模塊太陽能供電裝置，其特征在于:所述控制箱(3)內(nèi)具有PWM太陽能控制器(6)、ZigBee通信模塊(7)和蓄電池(8)，所述PWM太陽能控制器(6)和太陽能電池板(2)通過線路連接，所述ZigBee通信模塊(7)和PWM太陽能控制器(6)通過線路連接，所述PWM太陽能控制器(6)和蓄電池(8)通過線路連接，所述天線(9 )和ZigBee通信模塊(7 )連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型是一種節(jié)水灌溉用ZigBee通信模塊太陽能供電裝置，主要是由太陽能電池板邊框，太陽能電池板，控制箱，支架，底座，天線組成。其中，設(shè)置在頂部的太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)換為電能通過PWM太陽能控制器對(duì)蓄電池充電，蓄電池為控制箱中的ZigBee通信模塊和附近的電磁閥供電，用電設(shè)備和電源以電線連接。該裝置將太陽能供電設(shè)備和ZigBee通信模塊一體化，有效地解決了野外農(nóng)田及其它遠(yuǎn)離電力源地區(qū)的ZigBee通信和控制模塊的供電問題，具有價(jià)格低廉，安裝維護(hù)方便，占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H02S40-38, H02S10-00
【公開號(hào)】CN204597844
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420841196
【發(fā)明人】萬松
【申請(qǐng)人】武漢慧泰新能源科技有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2014年12月27日