物聯網灌溉信息處理裝置及其組成的系統的製作方法
2023-07-06 14:36:51 2
物聯網灌溉信息處理裝置及其組成的系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型旨在提供一種可實時檢測、遠程控制、成本低、管理便捷的物聯網灌溉信息處理裝置及其組成的系統。該裝置包括主控單元、和主控單元對應連接的節點單元；以及與節點單元對應連接的執行單元，執行單元包括電磁閥或水泵；所述的電磁閥或水泵設置於對應的輸水管道上。
【專利說明】物聯網灌溉信息處理裝置及其組成的系統
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及灌溉【技術領域】，具體是一種物聯網灌溉信息處理裝置及其組成的 系統。
【背景技術】
[0002] 目前，包括綠化管理在內的灌溉技術在其實際應用過程中存在以下問題：
[0003] (1)資源浪費：即水、電、人力等方面的不合理利用，尤其是水資源管理上缺乏科學 規劃、灌溉方式單一；
[0004] (2)管理局限性：目前綠地所採用的灌溉方式滿足不了實時監控和養護的功能，造 成了現有綠地的損失和養護成本的增加，特別是對於一些屋頂綠化項目由於沒有及時的灌 溉，造成綠色植被的大量死亡和再建成本的增加。因此，為了解決以上問題，物聯網智能灌 溉系統應運而生，其設計理念是在保證植物需水量的前提下，實現節約用水而提出的一整 套解決方案，而目前的智能灌溉技術多停留於研究階段，少數處於實際應用的設備多不能 達到上述要求，或是即使能夠達到上述要求，而由於其控制的局限性、區域型、成本高、布線 複雜等造成其難以推廣。 實用新型內容
[0005] 本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，適應現實需要，旨在提供一種可實 時檢測、遠程控制、成本低、管理便捷的物聯網灌溉信息處理裝置。
[0006] 為了實現本實用新型的目的，本實用新型所採用的技術方案為：
[0007] 設計一種物聯網灌溉信息處理裝置，包括主控單元、和主控單元對應連接的至少 一個用於檢測土壤溼度及溫度、大氣溫度及溼度、水流量、二氧化碳濃度、光照強度的節點 單元；以及與所述節點單元對應連接的執行單元，所述執行單元包括至少一個電磁閥或水 泵；所述電磁閥或水泵與輸水管道對應連接；該裝置還包括與所述主控單元對應連接的， 且用於將所述節點單元所檢測到的數據進行傳輸的數據通信單元。
[0008] 所述節點單元包括AVR單片機、以及均與該AVR單片機對應連接的土壤溼度傳感 器、土壤溫度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、大氣溼度傳感器、大氣溫度傳感器、水流傳感 器、光照強度傳感器，所述水流傳感器對應設置於所述的輸水管道上。
[0009] 所述數據通信單元包括與所述主控單元對應連接的3G通信模塊、4G通信模塊、 WiFi通信模塊、GPRS通信模塊中的至少一種。
[0010] 所述主控單元同樣包括AVR單片機；本裝置還包括與所述主控單元中的AVR單片 機對應連接的至少一個RS485接口，所述主控單元中的AVR單片機經由該RS485接口與所 述節點單元中的AVR單片機對應連接。
[0011] 本實用新型還設計一種物聯網灌溉信息處理系統，包括以上所述的物聯網灌溉信 息處理裝置：用於將節點單元所檢測的數據進行傳輸、接收外部控制信息並執行；
[0012] 資料庫伺服器：用於存儲所述節點單元所檢測到的數據、並存儲相應的設置信 息；
[0013] 雲伺服器：將數據通信單元與資料庫伺服器建立數據通信連接；
[0014] 客戶控制端：通過雲伺服器與資料庫伺服器建立連接，訪問資料庫伺服器中存儲 的信息，輸入設置信息並存儲。
[0015] 所述客戶控制端為計算機和手機。
[0016] 本實用新型的有益效果在於：
[0017] 1.本實用新型在硬體結構上主要分為四個部分：主控單元、節點單元、執行單元 和數據通信單元，主控單元主要接收並處理伺服器發來的應用指令，以及控制節點單元做 出相應的操作，同時節點單元主要用於檢測土壤溫溼度、大氣溫溼度、水流量、二氧化碳濃 度、光照強度等數據，並將所檢測到的數據傳輸至主控單元中，進而經由數據通信單元傳輸 至相應的伺服器和客戶控制端中，而執行單元主要是通過電磁閥或水泵控制輸水管道是否 輸水，而數據通信單元包括3G通信模塊、4G通信模塊、WiFi通信模塊、GPRS通信模塊，其主 要與資料庫伺服器進行通信。
[0018] 2.通過本實用新型能夠為用戶提供方便、快捷的智能化的控制技術方案，其數據 監測的節點單元能夠有效的檢測植被土壤溫溼度，空氣的溫溼度、光照強度、二氧化碳濃度 等物理參數，並通過物聯網技術實時傳回至客戶控制端，用戶也可通過客戶控制端訪問數 據庫伺服器，實現遠程監測植被的實時生長環境及生長狀況，並實現遠程控制現場設備，進 而進行灌溉等操作。
[0019] 3.本實用新型能夠分析植被生長的最佳條件、生長環境，根據實際的環境狀況實 現合理灌溉，為植被有一個良好的、適宜的生長環境。也為植被的養護工作提供有力工具、 達到合理養護、節約型養護、高效率養護的目的，保證植物成活率達到95%以上。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020] 圖1為本實用新型中物聯網灌溉信息處理裝置原理示意圖；
[0021] 圖2為本系統組成原理示意圖。
【具體實施方式】
[0022] 下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明：
[0023] 實施例1 :一種物聯網灌溉信息處理裝置，參見圖1，該裝置的結構主要有：
[0024] ( 1)主控單元，該主控單元選用AVR單片機作為控制信息處理的主控中心；
[0025] (2)節點單元，該節點單元主要包括土壤溼度傳感器、土壤溫度傳感器、二氧化碳 濃度傳感器、大氣溼度傳感器、大氣溫度傳感器、水流傳感器、光照強度傳感器；各水流傳感 器對應設置於各輸水管道上，用於檢測各輸水管道的水流量；該節點單元同樣還包括一個 AVR單片機，以上所述的各傳感器均與該節點單元中的AVR單片機對應連接，且以上所述的 傳感器以用於檢測土壤溼度及溫度、大氣溫度及溼度、水流量、二氧化碳濃度、光照強度等 影響植被生長狀況的實時環境數據，同時，將採集到的環境數據經由本節點單元中的AVR 單片機傳輸至主控單元的AVR單片機中，該節點單元中的AVR單片機與主控單元中的AVR 單片機經由RS485接口對應連接。
[0026] (3)執行單元，該執行單元包括多個電磁閥和水泵；各電磁閥、水泵對應設置於各 輸水管道上，各輸水管道對應設置於植物莖部下方土壤中或植物上方，通過電磁閥、水泵控 制輸水管道的開合，以實現對植物有效地灌溉。
[0027] (4)數據通信單元，該數據通信單元包括3G通信模塊、4G通信模塊、WiFi通信模 塊、GPRS通信模塊；通過該數據通信單元可將本裝置與客戶控制端建立通信連接，實現數 據的傳輸。
[0028] 基於本實施例的物聯網灌溉信息處理裝置組成的物聯網灌溉信息處理系統；其主 要包括：
[0029] (1)以上所述的物聯網灌溉信息處理裝置：其用於將節點單元所檢測的數據進行 傳輸、接收外部控制信息並執行；
[0030] (2)資料庫伺服器，用於存儲上述裝置中節點單元所檢測到的數據、並存儲相應的 設置信息；
[0031] (3)雲伺服器，將數據通信單元與資料庫伺服器建立數據通信連接；
[0032] (4)客戶控制端，通過雲伺服器與資料庫伺服器建立連接，訪問資料庫伺服器中存 儲，輸入設直彳目息並存儲，該客戶控制為計算機和手機。
[0033] 在所述客戶控制端上可輸入用戶個人信息，也可顯示節點單元所檢測到的數據， 其用戶個人信息具體可包括表1中內容；
[0034] 表1用戶個人信息
[0035]
【權利要求】
1. 一種物聯網灌溉信息處理裝置，包括主控單元，其特徵在於，該裝置還包括和主控 單元對應連接的至少一個用於檢測土壤溼度及溫度、大氣溫度及溼度、水流量、二氧化碳濃 度、光照強度的節點單元；以及與所述節點單元對應連接的執行單元，所述執行單元包括至 少一個電磁閥或水泵；所述電磁閥或水泵與輸水管道對應連接；該裝置還包括與所述主控 單元對應連接的，且用於將所述節點單元所檢測到的數據進行傳輸的數據通信單元。
2. 如權利要求1所述的物聯網灌溉信息處理裝置，其特徵是：所述節點單元包括AVR 單片機、以及均與該AVR單片機對應連接的土壤溼度傳感器、土壤溫度傳感器、二氧化碳濃 度傳感器、大氣溼度傳感器、大氣溫度傳感器、水流傳感器、光照強度傳感器，所述水流傳感 器對應設置於所述的輸水管道上。
3. 如權利要求2所述的物聯網灌溉信息處理裝置，其特徵是：所述數據通信單元包括 與所述主控單元對應連接的3G通信模塊、4G通信模塊、WiFi通信模塊、GPRS通信模塊中的 至少一種。
4. 如權利要求3所述的物聯網灌溉信息處理裝置，其特徵是：所述主控單元同樣包括 AVR單片機；本裝置還包括與所述主控單元中的AVR單片機對應連接的至少一個RS485接 口，所述主控單元中的AVR單片機經由該RS485接口與所述節點單元中的AVR單片機對應 連接。
5. -種物聯網灌溉信息處理系統，其特徵在於， 該系統包括權利要求1所述的物聯網灌溉信息處理裝置：用於將節點單元所檢測的數 據進行傳輸、接收外部控制信息並執行； 資料庫伺服器：用於存儲所述節點單元所檢測到的數據、並存儲相應的設置信息； 雲伺服器：將數據通信單元與資料庫伺服器建立數據通信連接； 客戶控制端：通過雲伺服器與資料庫伺服器建立連接，訪問資料庫伺服器中存儲的信 息，輸入設置信息並存儲。
6. 如權利要求5所述的物聯網灌溉信息處理系統，其特徵是：所述客戶控制端為計算 機和手機。
【文檔編號】A01G25/16GK204047443SQ201420466463
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年8月19日 優先權日:2014年8月19日
【發明者】楊貴松, 陳燦燦 申請人:楊貴松