温室智能灌溉测控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于温室灌溉系统技术领域，具体涉及一种温室智能灌溉测控系统。
【背景技术】
[0002]随着土地流转加速，土地规模化经营已经是大势所趋。设施农业相比于大田农业而言，环境相对可控，采用工程技术手段能够实现植物高效生产。在我国的西北地区，规模庞大的设施农业群已经成为一种新的农业生产模式，西北地区温室群规模一般较大，多至上千个温室集中连片。在实际生产中，一般是将温室承包给不同农户进行管理。由于水源是集中供水，而末端用户取水是分散取水，并且由于随意性较大，不同用户之间经常会存在争水问题，导致都不能正常灌溉。同时管理上还存在水量难计量和水费难收取等问题。
【发明内容】
[0003]本实用新型为克服现有技术的不足而提供了一种能够有效提高灌溉管理水平和提高灌溉效率的温室智能灌溉测控系统。
[0004]本实用新型为解决上述技术问题采用如下技术方案，温室智能灌溉测控系统，其特征在于包括1C卡管理机、中央控制器、分控器和温室单元，其中1C卡管理机通过线路与中央控制器的控制端口相连，中央控制器和分控器上分别连接有无线通讯模块，多个分控器分别通过无线通讯模块与远程监控中心的中央控制器建立无线双向通信，分控器采用一拖多的星型控制方式对多个温室单元进行控制，每个温室单元分别包括1C卡控制箱、电磁阀和流量计，1C卡控制箱内设有1C卡读卡器，该1C卡读卡器的上端连接智能控制器，1C卡读卡器的下端连接流量计和电磁阀，1C卡控制箱上设有显示屏和刷卡区，流量计采用24V直流供电，同时输出4-20mA电流信号和0-5V脉冲信号，电流信号通过分控器传输至中央控制器用于监测流量，脉冲信号用于1C卡刷卡计费，中央控制器对电磁阀的控制级别高于温室单元的刷卡启动级别，电磁阀和流量计沿进水方向依次设置于每个温室单元的供水支路上。
[0005]进一步限定，所述的温室单元中分别设有温湿度传感器，该温湿度传感器用于测量温室单元中土壤的温湿度，温湿度传感器通过线路与1C卡控制箱内的数据采集模块连接。
[0006]本实用新型通过采用自动化智能测控技术和通讯技术有效提高了灌溉的自动化，减少了人为操作带来的随意性，提高了灌溉管理水平；同时能够减少单独温室内的基础设施建设，减少能量消耗，提高灌溉效率。
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型的线路模块图；
[0008]图2是本实用新型中温室单元的线路连接图。
【具体实施方式】
[0009]结合附图详细描述本实用新型的具体内容。如图1-2所示，温室智能灌溉测控系统，包括1C卡管理机、中央控制器、分控器和温室单元，其中1C卡管理机通过线路与中央控制器的控制端口相连，中央控制器和分控器上分别连接有无线通讯模块，多个分控器分别通过无线通讯模块与远程监控中心的中央控制器建立无线双向通信，分控器采用一拖多的星型控制方式对多个温室单元进行控制，每个温室单元分别包括1C卡控制箱、电磁阀、流量计和温湿度传感器，1C卡控制箱内设有1C卡读卡器，该1C卡读卡器的上端连接智能控制器，1C卡读卡器的下端连接流量计和电磁阀，1C卡控制箱上设有显示屏和刷卡区，流量计采用24V直流供电，同时输出4-20mA电流信号和0-5V脉冲信号，电流信号通过分控器传输至中央控制器用于监测流量，脉冲信号用于1C卡刷卡计费，中央控制器对电磁阀的控制级别高于温室单元的刷卡启动级别，电磁阀和流量计沿进水方向依次设置于每个温室单元的供水支路上，温湿度传感器通过线路与1C卡控制箱内的数据采集模块连接，该温湿度传感器用于测量每个温室单元中土壤的温湿度。
[0010]本实用新型采用集中供水，通过管网将水送至每个温室，进水管一般采用DN50管即可。温室进水采用24V的DN50电磁阀控制，同时后面安装有流量计。每个温室单元配置一个1C卡控制箱，采用刷卡方式能够控制电磁阀启闭，磁卡内存有水费，刷卡启动电磁阀后，流量计开始计量，同时磁卡内就开始扣费。灌溉结束，再次刷卡即可关闭阀门，控制器显示消费水费和剩余水费。当农户使用刷卡灌溉控制器时，读卡成功后，收费机扣除预定时间段金额，该金额可根据温室面积确定出最大灌水量，将该最大灌水量设置为扣费初始值，1C卡控制箱的显示屏上显示卡上剩余余额。当灌溉量满足需求时，再次读卡，即可停水。并将预扣剩余金额写回1C卡中。如果结束灌溉时没打卡，那么灌溉会在设置好的限制流量用完时自动关闭电磁阀，结束灌溉。当灌溉系统遇到非法卡时，主机自动发出报警信号。
[0011]每个温室的刷卡控制单元作为一个独立控制单元，均通过有线方式连接至分控器，分控器采取一拖多的星型控制方式对多个温室单元进行控制。分控器与管理房内的中央控制器采取无线通讯方式，中央控制器可以远程对末端电磁阀进行控制，同时，中央控制器的控制级别要高于末端温室单元刷卡启动级别，也就是说当中央控制器将某个温室单元电磁阀锁定时，末端的刷卡启动即失效。只有当解除锁定时，才能重新进行控制。这样就可以在正常运行状态时，即用水量不大，管网压力保持稳定时，将管理权限交给终端用户；当非正常使用，即集中灌溉、用水量大时将管理权限收回，进行统一控制，优化配水。中央控制器可以设定最大同时开启阀门数量，当超过管网中同时开启的最大电磁阀数量时，中央控制器报警提示，进入非正常运行状态，此时，末端用户刷卡无效，同时每个末端温室控制箱也配有报警灯，提示用户等待。用户若想排队，则可以继续刷卡，用户刷卡后，系统自动记录，进行排序，先刷卡者先排队，类似银行叫号系统，温室显示屏上也可以显示排队人数。等有人灌溉结束，刷卡关闭阀门时，则排队用户的灌溉阀门自动打开。
[0012]管网中布设多个压力传感点，实时采集管网压力数据，通过无线或有线方式传送至中央控制器，方便管理人员实时监控管网压力。中央控制软件可以实现数据记录，报表打印，数据曲线实时更新等功能。将每个温室开始灌溉时间、停止灌溉时间等数据记录在数据库中。对于某些温室如果不需要用户管理，想实现自动灌溉，可以通过中央控制器来完成电磁阀的远程自动启闭。
[0013]该系统主要可以实现以下目标:第一，实时监控末端温室灌溉情况，可实现远程启闭电磁阀，能够实现正常工作时，下放权限，分散管理；非正常使用时，集中管理；第二，改变传统的收费模式，用水农户需要持1C卡到管理中心先交费，交费后才能用水，并且通过中央控制器，能够实现最大用水量限制，防止浪费；第三，刷卡取水，只需要在温室首部安装电磁阀、流量计、1C卡控制箱即可，必要时可以配备温湿度传感器，采集温室内的温湿度数据，提供给中央控制器进行决策灌溉。不需要修建水池，安装水栗等配套设施，节约用地，提高了生产效率。
[0014]以上显示和描述了本实用新型的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围。
【主权项】
1.温室智能灌溉测控系统，其特征在于包括1C卡管理机、中央控制器、分控器和温室单元，其中1C卡管理机通过线路与中央控制器的控制端口相连，中央控制器和分控器上分别连接有无线通讯模块，多个分控器分别通过无线通讯模块与远程监控中心的中央控制器建立无线双向通信，分控器采用一拖多的星型控制方式对多个温室单元进行控制，每个温室单元分别包括1C卡控制箱、电磁阀和流量计，1C卡控制箱内设有1C卡读卡器，该1C卡读卡器的上端连接智能控制器，1C卡读卡器的下端连接流量计和电磁阀，1C卡控制箱上设有显示屏和刷卡区，流量计采用24V直流供电，同时输出4-20mA电流信号和0-5V脉冲信号，电流信号通过分控器传输至中央控制器用于监测流量，脉冲信号用于1C卡刷卡计费，中央控制器对电磁阀的控制级别高于温室单元的刷卡启动级别，电磁阀和流量计沿进水方向依次设置于每个温室单元的供水支路上。2.根据权利要求1所述的温室智能灌溉测控系统，其特征在于:所述的温室单元中分别设有温湿度传感器，该温湿度传感器用于测量温室单元中土壤的温湿度，温湿度传感器通过线路与1C卡控制箱内的数据采集模块连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种温室智能灌溉测控系统，包括IC卡管理机、中央控制器、分控器和温室单元，其中IC卡管理机通过线路与中央控制器的控制端口相连，中央控制器和分控器上分别连接有无线通讯模块，多个分控器通过无线通讯模块与远程监控中心的中央控制器建立无线双向通信，分控器采用一拖多的星型控制方式对多个温室单元进行控制。本实用新型通过采用自动化智能测控技术和通讯技术有效提高了灌溉的自动化，减少了人为操作带来的随意性，提高了灌溉管理水平；同时能够减少单独温室内的基础设施建设，减少能量消耗，提高灌溉效率。
【IPC分类】G07F15/06, G05B19/418
【公开号】CN205080422
【申请号】CN201520787324
【发明人】蔡九茂, 李莉, 李景海, 翟国亮, 邓忠, 宗洁
【申请人】中国农业科学院农田灌溉研究所
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年10月12日