一种基于无线物联网的智能浇灌系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种基于无线物联网的智能浇灌系统，包括浇灌系统主体、中央控制器、区域控制器、浇灌控制模块、传感控制模块和移动客户端，其中中央控制器、区域控制器、传感控制模块位于浇灌系统主体内部，区域控制器通过ZigBee无线通信模块控制所述传感控制模块，中央控制器通过ZigBee无线通信模块控制所述区域控制器，区域控制器通过ZigBee无线通信模块控制所述传感控制模块，传感控制模块测得的各项传感器数据通过ZigBee无线通信模块传输到所述区域控制器，区域控制器通过ZigBee无线通信模块将各项传感器数据传输到所述中央控制器。本发明专利技术近端可用按键设置定时浇灌，远端可用手机操作随时随地进行浇灌操作，支持一键式操作。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无线物联网的智能浇灌系统
本专利技术涉及一种智能土壤浇灌系统，尤其涉及一种实现移动终端远程控制和系统自动检测智能浇灌的一键式智能土壤浇灌系统。
技术介绍
中国是一个农业大国，也是用水大户，据相关调查统计发现:我国年均水资源为2.81万亿立方米，按13亿人口计算，人均占有水量为2200立方米，只有世界平均水量的1/4，不到美国的1/5。同时，工业化的发展和城镇化的跟进，导致原本就严重缺水的城市更加缺水。庞大的人口基数，工农业生产规模扩大，加之水资源的大量浪费使国内用水形势十分严峻。当下农业用水占据了水资源消耗的绝大部分。传统的灌溉作业要花费大量的人力、物力，由于较难依据植物生长特性和气象条件进行精细化作业，容易造成水资源的大量浪费。现代农业正向着高新技术的方向发展，水资源短缺，浪费严重，技术落后这三个问题成为阻碍其发展的三座壁垒。随着物联网技术的发展，基于传感网和人工智能的现代智能灌溉技术方兴未艾。通过传感网获取土壤、气象和植被的大数据信息，结合人工智能分析，实现科学化、精细化灌溉控制，不仅能大大提高灌溉效率，促进植物生长，实现科学种植，而且通过自动化降低了人工管理成本，节 能节水。现今国内外市场上已推出的土壤浇灌系统存在以下弊端:第一，国内市场上已推出的土壤浇灌系统多采用传统农业生产灌溉方式，经验要求高、浇灌效率低下、水资源浪费严重等问题，植被吸收率低，国产的设备以手动和半自动为主，大部分都无计算机网络控制，缺少对作物生长特性和环境参数的采样和大数据分析，依据差异性特点进行科学给水调节，无法实现智能灌溉系统。第二，国内市场上推出的土壤浇灌系统仅仅能实现自动浇灌和缺水提醒功能，无法实现用户远程控制进行浇灌操作，功能单一，不能实现依据特定植物培育规律进行主动提醒和远程通信进行告知的功能，不能实现植物动态监护，确保植物的健康生长。第三，国内市场上应用的节水自动灌溉控制系统，多数从欧美和以色列等进口，价格昂贵，成本大。本专利技术实施例旨在进行一种实现移动终端远程控制和系统自动检测智能浇灌的一键式智能土壤浇灌系统，一键式智能土壤浇灌系统采用了人工智能、无线通讯技术，实现全自动、全天候、无人值守管理，近端可用按键设置定时浇灌，远端可用手机操作随时随地进行浇灌操作，支持一键式操作，功能强大，性能稳定，既可达到节水效果，又有助于提高管理水平和灌溉系统的综合调度能力，降低了管理成本，提高了作业效率。本专利技术一键式智能土壤浇灌系统适用于农产品、植物、花卉的培育，可广泛应用于农业灌溉、温室大棚灌溉等场合。
技术实现思路
针对现有技术，本专利技术的目的是提供一种基于无线物联网的智能浇灌系统，在市场上现有的土壤浇灌系统已具备的自动浇灌、缺水提醒的功能上，优化性能增加用户远程控制进行浇灌操作、移动设备客户端实时更新植物生长状况、自主设定所培育植物所处环境参数等功能，供电方式采用太阳能电池板供电，一键式智能土壤浇灌系统采用了人工智能、无线通讯技术，实现全自动、全天候、无人值守管理，近端可用按键设置定时浇灌，远端可用手机操作随时随地进行浇灌操作，支持一键式操作，功能强大，性能稳定，既可达到节水效果，又有助 于提高管理水平和灌溉系统的综合调度能力，降低了管理成本，提高了作业效率。本专利技术一键式智能土壤浇灌系统适用于农产品、植物、花卉的培育，可广泛应用于农业灌溉、温室大棚灌溉等场合。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为:一种基于无线物联网的智能浇灌系统，包括浇灌系统主体、中央控制器、区域控制器、浇灌控制模块、传感控制模块和移动客户端，其中所述中央控制器、区域控制器、传感控制模块位于所述浇灌系统主体内部，所述区域控制器通过ZigBee无线通信模块控制所述传感控制模块，所述中央控制器通过ZigBee无线通信模块控制所述区域控制器，所述区域控制器通过ZigBee无线通信模块控制所述传感控制模块，所述传感控制模块测得的各项传感器数据通过ZigBee无线通信模块传输到所述区域控制器，所述区域控制器通过ZigBee无线通信模块将各项传感器数据传输到所述中央控制器，所述中央控制器通过以太网将各项传感器数据传输到所述移动客户端，所述移动客户端通过以太网将用户在移动客户端键入的控制信息命令传输到所述中央控制器，所述中央控制器通过ZigBee无线通信模块将控制信息命令传输到所述区域控制器，所述区域控制器通过ZigBee无线通信模块根据控制信息命令控制所述浇灌控制模块进行相应的浇灌操作，所述区域控制器通过ZigBee无线通信模块根据控制信息命令控制所述传感控制模块进行控制土壤温度、控制土壤湿度、控制空气温度、控制空气湿度等操作；所述传感控制模块的数量不定，根据实际需要决定。优选地，所述中央控制器包括主控芯片、ZigBee无线通信模块、网络端口，所述中央控制器通过ZigBee无线通信模块控制所述区域控制器，所述网络端口用来连接外部路由器设备进行以太网数据传输，所述中央控制器通过以太网将各项传感器数据传输到所述移动客户端。优选地，所述区域控制器包括控制芯片、ZigBee无线通信模块，所述区域控制器通过ZigBee无线通信模块将各项传感器数据传输到所述中央控制器，所述区域控制器通过ZigBee无线通信模块控制所述传感控制模块中的各个传感器进行相应的浇灌、控制土壤温度、控制土壤湿度、控制空气温度、控制空气湿度等操作。优选地，所述传感控制模块包括浇灌控制模块、水泵、ZigBee无线通信模块、喷头、电磁阀、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、空气温度传感器、空气湿度传感器、光强传感器、水管、水槽，所述喷头的数量不定，根据实际需要决定，所述传感控制模块测得的各项传感器数据通过ZigBee无线通信模块传输到所述区域控制器，所述土壤温度传感器测量并控制土壤温度，所述土壤湿度传感器测量并控制土壤湿度，所述空气温度传感器测量并控制空气温度，所述空气湿度传感器测量并控制空气湿度，当所述传感控制模块接收到所述区域控制器的浇灌操作指令后，所述水泵开启将外部水槽中的水通过水管从所述喷头中喷出从而完成浇灌作业，所述电磁阀的开启和关闭用于多路通水控制，根据实际浇灌需求进行电磁阀的开启或者关闭；所述移动客户端通过以太网将用户在移动客户端键入的控制信息命令传输到所述中央控制器。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下:(I)采用一键式操作，可实现自动设置土壤浇灌系统中各传感器阈值和灌溉水量及时间；(2)采用全智能环境监测，实时掌控作物生长环境情况，用最少的水在最佳的时间做最有效的烧灌;(3)建立了植被生长需水量数据库，提供植物生长信息检索，同时具有自主学习记忆功能，适应新的植被灌溉规律；(4)具备多点环境和多参数采集监测功能，可实现实时动态调节；(5)采用远程控制，网络接入，随时随地自由控制；(6)采用无线连接，自动组网，施工简单；(7)结合人工智能，采用模糊算法实现智能化灌溉，实现动态给水控制，以达到最优方案节水；(8)采用了人工智能、无线通讯技术，实现全自动、全天候、无人值守管理，近端可用按键设置定时浇灌，远端可用手机操作随时随地进行浇灌操作，支持一键式操作，功能强大，性能稳定，既可达到节水效果，又有助于提高管理水平和灌溉系统的综合调度能力，降低了管理成本，提高了作业效率。本专利技术一键式智本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线物联网的智能浇灌系统，其特征在于，包括浇灌系统主体(10)、中央控制器(20)、区域控制器(30)、浇灌控制模块(40)、传感控制模块(50)和移动客户端(60)，其中所述中央控制器(20)、区域控制器(30)、传感控制模块(50)位于所述浇灌系统主体(10)内部，所述区域控制器(30)通过ZigBee无线通信模块控制所述传感控制模块(50)，所述中央控制器(20)通过ZigBee无线通信模块控制所述区域控制器(30)，所述区域控制器(30)通过ZigBee无线通信模块控制所述传感控制模块(50)，所述传感控制模块(50)测得的各项传感器数据通过ZigBee无线通信模块传输到所述区域控制器(30)，所述区域控制器(30)通过ZigBee无线通信模块将各项传感器数据传输到所述中央控制器(20)，所述中央控制器(20)通过以太网将各项传感器数据传输到所述移动客户端(60)，所述移动客户端通过以太网将用户在移动客户端键入的控制信息命令传输到所述中央控制器(20)，所述中央控制器(20)通过ZigBee无线通信模块将控制信息命令传输到所述区域控制器(30)，所述区域控制器(30)通过ZigBee无线通信模块根据控制信息命令控制所述浇灌控制模块(40)进行相应的浇灌操作，所述区域控制器(30)通过ZigBee无线通信模块根据控制信息命令控制所述传感控制模块进行控制土壤温度、控制土壤湿度、控制空气温度、控制空气湿度等操作；所述传感控制模块(50)的数量不定，根据实际需要决定。...

【技术特征摘要】
1.一种基于无线物联网的智能浇灌系统，其特征在于，包括浇灌系统主体(10)、中央控制器(20)、区域控制器(30)、浇灌控制模块(40)、传感控制模块(50)和移动客户端(60)，其中所述中央控制器(20)、区域控制器(30)、传感控制模块(50)位于所述浇灌系统主体(10)内部，所述区域控制器(30)通过ZigBee无线通信模块控制所述传感控制模块(50)，所述中央控制器(20)通过ZigBee无线通信模块控制所述区域控制器(30)，所述区域控制器(30)通过ZigBee无线通信模块控制所述传感控制模块(50),所述传感控制模块(50)测得的各项传感器数据通过ZigBee无线通信模块传输到所述区域控制器(30)，所述区域控制器(30)通过ZigBee无线通信模块将各项传感器数据传输到所述中央控制器(20)，所述中央控制器(20)通过以太网将各项传感器数据传输到所述移动客户端(60)，所述移动客户端通过以太网将用户在移动客户端键入的控制信息命令传输到所述中央控制器(20)，所述中央控制器(20)通过ZigBee无线通信模块将控制信息命令传输到所述区域控制器(30)，所述区域控制器(30 )通过ZigBee无线通信模块根据控制信息命令控制所述浇灌控制模块(40)进行相应的浇灌操作，所述区域控制器(30)通过ZigBee无线通信模块根据控制信息命令控制所述传感控制模块进行控制土壤温度、控制土壤湿度、控制空气温度、控制空气湿度等操作；所述传感控制模块(50)的数量不定，根据实际需要决定。2.根据权利要求1所述的基于无线物联网的智能浇灌系统，其特征在于，所述中央控制器(20)包括主控芯片(201)、ZigBee无线通信模块(202)、网络端(203)，所述中央控制器(20)通过ZigBee无线通信模块(202)控制所述区域控制器(30)，所述网络端(203)用来连接外部路由...

【专利技术属性】
技术研发人员：何淑飞，盛庆华，周巧娣，于海滨，叶璘，汪波涛，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33