專利名稱：灌溉系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及自動化系統(tǒng)領域，具體而言，涉及ー種灌溉系統(tǒng)。
背景技術：
隨著社會的發(fā)展，城市綠化帶被人們給予越來越多的關注，相關部門也加大了對城市綠化帶的規(guī)劃カ度。隨著城市緑化帶的增多，緑化帶的灌溉問題也日益顯現(xiàn)出。在城市緑化帶灌溉中，傳統(tǒng)上都是采取目測灌溉或定期灌溉的人工方式，工作人員通過目測觀看的方式可靠性差，不能根據(jù)綠化帶的實際情況進行灌溉；由于綠化帶各個區(qū)域的環(huán)境參數(shù)存在差異，因此采用定期灌溉的方式可能會造成了水資源的浪費；此外，由于綠化帶的面積大，使得工作人員工作量大，會造成不必要的開銷。針對相關技術中的在城市綠化帶灌溉過程不能根據(jù)綠化帶的實際情況進行灌溉而造成的灌溉量不準確且開銷大的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供了ー種灌溉系統(tǒng)，以解決相關技術中在城市綠化帶灌溉過程不能根據(jù)綠化帶的實際情況進行灌溉而造成的灌溉量不準確且開銷大的問題。本發(fā)明提供了一種灌溉系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括傳感器裝置，用于輸出所需灌溉區(qū)域的環(huán)境參數(shù)；控制器裝置，用于接收傳感器裝置輸出的灌溉區(qū)域的環(huán)境參數(shù)，井根據(jù)接收到的環(huán)境參數(shù)發(fā)出控制指令，以對灌溉噴頭的開關進行控制。優(yōu)選地，灌溉系統(tǒng)為太陽能灌溉系統(tǒng)，傳感器裝置包括第一光伏電池；第ー電源単元，與第一光伏電池連接，用于為傳感器裝置供電；數(shù)據(jù)采集単元，與第一電源單元連接，用于采集灌溉區(qū)域的環(huán)境參數(shù)；發(fā)送單元，與數(shù)據(jù)采集單元連接，用于將數(shù)據(jù)采集單元采集的環(huán)境參數(shù)發(fā)送給控制器裝置。優(yōu)選地,第一電源單兀包括第一蓄電池；第一充電控制電路，與第一光伏電池連接，用于控制第一光伏電池為第一蓄電池充電；第一 DC模塊，與第一蓄電池連接，用于轉換第一蓄電池的輸出電壓。優(yōu)選地,第一充電控制電路包括充電控制電路輸入端，用于輸入高低電平 ，第一NPN三極管，第一 NPN三極管的基極與充電控制電路輸入端連接，集電極與第一蓄電池的正極和第一光伏電池的正極連接，發(fā)射極與第二 NPN三極管的發(fā)射極連接；第二 NPN三極管，第二 NPN三極管的基極通過ニ極管與第一 NPN三極管的集電極連接，發(fā)射極與第一光伏電池的負極連接，集電極分別與PNP三極管的集電極和第一 N溝道MOS管的G極連接；PNP三極管，PNP三極管的基極與第一蓄電池的正極和第一光伏電池的正極連連接，發(fā)射極與第三NPN三極管的發(fā)射極連接，集電極與第一光伏電池的負極連接；第三NPN三極管，第三NPN三極管的基極與PNP三極管的基極連接，發(fā)射極與第二 N溝道MOS管的G極連接，集電極與第一蓄電池的正極和第一光伏電池的正極連接；第一 N溝道MOS管，第一 N溝道MOS管的G極與第一蓄電池的正極和第一光伏電池的正極連接，D極與第一蓄電池的負極連接，S極與第一光伏電池的負極連接；第二 N溝道MOS管，第二 N溝道MOS管的G極與PNP三極管的發(fā)射極連接，D極與第一 N溝道MOS管的D極連接，S極與第一光伏電池的負極連接。優(yōu)選地，第一 DC模塊包括電源芯片，電源芯片的輸入端與第一蓄電池連接；反饋電阻，與電源芯片連接，用于為電源芯片提供反饋信號；電感，與電源芯片連接，用于根據(jù)電源芯片輸出的振蕩信號進行充放電，以實現(xiàn)電壓變換。優(yōu)選地,數(shù)據(jù)采集單元包括第一 Zigbee芯片及第一 Zigbee芯片的外圍電路；溫度傳感器，與第一 Zigbee芯片連接，用于采集灌溉區(qū)域的溫度參數(shù)；水分傳感器，與第一Zigbee芯片連接，用于采集灌溉區(qū)域的水分參數(shù)。優(yōu)選地，控制器裝置包括第二光伏電池；第二電源單元，與第二光伏電池連接，用于為控制器裝置供電；接收單元，用于接收發(fā)送單元發(fā)送的環(huán)境參數(shù)；控制單元，用于根 據(jù)時鐘信號分析接收到的環(huán)境參數(shù)，并根據(jù)分析的結果發(fā)出控制指令對灌溉噴頭的開關進行控制。優(yōu)選地，第二電源單元包括第二蓄電池；第二充電控制電路，用于控制第二光伏電池為第二蓄電池充電；第二 DC模塊，與第二蓄電池連接，用于轉換第二蓄電池的輸出電壓。優(yōu)選地，控制單元包括第二 ZigBee芯片和第二 ZigBee芯片的外圍電路；時鐘模塊，與第二 ZigBee芯片連接，用于提供時鐘信號；灌溉控制模塊，與第二 ZigBee芯片連接，用于發(fā)出控制指令對灌溉噴頭的開關進行控制。優(yōu)選地，灌溉控制模塊包括繼電器，用于根據(jù)控制指令控制灌溉噴頭的開關。通過本發(fā)明，利用傳感器裝置采集灌溉區(qū)域的實際環(huán)境參數(shù)，并將采集到的環(huán)境參數(shù)發(fā)送給控制器裝置進行分析，控制器裝置結合季節(jié)、時間等因素分析接收到的環(huán)境參數(shù)，最終發(fā)出控制指令來控制是否進行灌溉及灌溉的量，實現(xiàn)綠化帶的灌溉的自動化的同時，保證了灌溉的準確性，解決了相關技術中在城市綠化帶灌溉過程不能根據(jù)綠化帶的實際情況進行灌溉而造成的灌溉量不準確且開銷大的問題，達到根據(jù)綠化帶的實際情況進行灌溉的效果，進一歩地，減小了綠化帶灌溉過程的人工開銷。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進ー步理解，構成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中圖I是根據(jù)本發(fā)明實施例的灌溉系統(tǒng)的ー種優(yōu)選的結構示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的灌溉系統(tǒng)的ー種優(yōu)選的總體結構圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的灌溉系統(tǒng)的傳感器裝置的一種優(yōu)選的結構圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的灌溉系統(tǒng)的第一電源單元的一種優(yōu)選的結構圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的灌溉系統(tǒng)的充電控制電路的一種優(yōu)選的電路圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的灌溉系統(tǒng)的DC模塊的一種優(yōu)選的電路圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的灌溉系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集単元的一種優(yōu)選的電路圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的灌溉系統(tǒng)的控制器裝置的一種優(yōu)選的結構圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例的灌溉系統(tǒng)的第二電源單元的一種優(yōu)選的結構圖；以及圖10是根據(jù)本發(fā)明實施例的灌溉系統(tǒng)的第二控制器的ー種優(yōu)選的電路圖。
具體實施例方式下文中將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。實施例I本實施例提供了ー種灌溉系統(tǒng)，具體地，如圖I所示，該系統(tǒng)包括傳感器裝置10，用于輸出灌溉區(qū)域的環(huán)境參數(shù)；控制器裝置20，用于接收傳感器裝置輸出的灌溉區(qū)域的環(huán)境參數(shù)，井根據(jù)接收到的環(huán)境參數(shù)發(fā)出控制指令，以對灌溉噴頭的開關進行控制。優(yōu)選的，控制器裝置20與傳感器裝置10通過ZigBee無線傳輸方式進行通訊，這種通訊方式復雜度低、功耗低、且成本低。圖2示出上述灌溉系統(tǒng)的ー種優(yōu)選的總體結構圖，灌溉系統(tǒng)中的所有節(jié)點按照在網(wǎng)絡中功能不同分為控制器節(jié)點(控制器裝置20)和傳感器節(jié)點(傳感器裝置10)，所有節(jié)點都是由太陽能組件単獨供電。優(yōu)選的，在單個網(wǎng)絡中，存在一個控制器節(jié)點(控制器裝置20)和多個傳感器節(jié)點(傳感器裝置10)，其中，控制器節(jié)點作為整個網(wǎng)絡的中心，存放所有·的控制策略，控制器節(jié)點(控制器裝置20)能接收傳感器節(jié)點(傳感器裝置10)向其發(fā)送的數(shù)據(jù)參數(shù)，通過智能判斷后，發(fā)出相應的控制指令；傳感器節(jié)點(傳感器裝置10)分布于所需灌溉區(qū)域的各個地方，負責采集灌溉區(qū)域的環(huán)境參數(shù)，優(yōu)選的，可以按照預定時間間隔或者接收到控制器節(jié)點發(fā)出獲取指令后將環(huán)境參數(shù)發(fā)送給控制器節(jié)點。在上述優(yōu)選的實施方式中，利用傳感器裝置采集灌溉區(qū)域的實際環(huán)境參數(shù)，并將采集到的環(huán)境參數(shù)發(fā)送給控制器裝置進行分析，控制器裝置結合季節(jié)、時間等因素分析接收到的環(huán)境參數(shù)，最終發(fā)出控制指令來控制是否進行灌溉及灌溉的量，實現(xiàn)綠化帶的灌溉的自動化的同時，保證了灌溉的準確性，解決了相關技術中相關技術中在城市緑化帶灌溉過程不能根據(jù)綠化帶的實際情況進行灌溉而造成的灌溉量不準確且開銷大的問題，達到根據(jù)綠化帶的實際情況進行灌溉的效果，進一歩地，減小了綠化帶灌溉過程的開銷。本發(fā)明還對上述灌溉系統(tǒng)進行了優(yōu)化，具體地，該灌溉系統(tǒng)為太陽能灌溉系統(tǒng)，利用太陽能為系統(tǒng)供電。此外，本發(fā)明還提供了一種傳感器裝置10的優(yōu)選的方案，具體來說，如圖3所示，傳感器裝置10包括第一光伏電池11，通過第一光伏電池11可以實現(xiàn)太陽能供電；第一電源單元12，與第一光伏電池11連接，用于為傳感器裝置10供電；數(shù)據(jù)采集單元13，用于采集灌溉區(qū)域的環(huán)境參數(shù)；發(fā)送單元14，與數(shù)據(jù)采集単元13連接，用于將數(shù)據(jù)采集単元13采集的環(huán)境參數(shù)發(fā)送給控制器裝置20，優(yōu)選的，用于執(zhí)行發(fā)送操作的裝置可以為天線。光伏電池可以實現(xiàn)傳感器裝置10的工作過程中利用太陽能供電，因而，本發(fā)明還提供了ー種第一光伏電池11的優(yōu)選的設計方案，具體來說，第一光伏電池11的性能參數(shù)見下表一:表一
最大功率(Pmax)I. 6W
最大功率點電壓(Vmp) 8V
權利要求
1.一種灌溉系統(tǒng)，其特征在于，包括 傳感器裝置，用于輸出所需灌溉區(qū)域的環(huán)境參數(shù)； 控制器裝置，用于接收所述傳感器裝置輸出的灌溉區(qū)域的環(huán)境參數(shù)，并根據(jù)接收到的環(huán)境參數(shù)發(fā)出控制指令，以對灌溉噴頭的開關進行控制。
2.根據(jù)權利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述灌溉系統(tǒng)為太陽能灌溉系統(tǒng)，所述傳感器裝置包括 第一光伏電池； 第一電源單元，與所述第一光伏電池連接，用于為所述傳感器裝置供電； 數(shù)據(jù)采集單元，與所述第一電源單元連接，用于采集所述灌溉區(qū)域的環(huán)境參數(shù)； 發(fā)送單元，與所述數(shù)據(jù)采集單元連接，用于將所述數(shù)據(jù)采集單元采集的所述環(huán)境參數(shù)發(fā)送給所述控制器裝置。
3.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一電源單元包括 第一蓄電池； 第一充電控制電路，與所述第一光伏電池連接，用于控制所述第一光伏電池為所述第一蓄電池充電； 第一 DC模塊，與所述第一蓄電池連接，用于轉換所述第一蓄電池的輸出電壓。
4.根據(jù)權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一充電控制電路包括 充電控制電路輸入端，用于輸入高低電平； 第一 NPN三極管，所述第一 NPN三極管的基極與所述充電控制電路輸入端連接， 集電極與所述第一蓄電池的正極和所述第一光伏電池的正極連接，發(fā)射極與第二 NPN三極管的發(fā)射極連接； 所述第二 NPN三極管，所述第二 NPN三極管的基極通過二極管與第一 NPN三極管的集電極連接，發(fā)射極與所述第一光伏電池的負極連接，集電極與PNP三極管的集電極和第一 N溝道MOS管的G極連接； 所述PNP三極管，所述PNP三極管的基極與所述第一蓄電池的正極和所述第一光伏電池的正極連連接，發(fā)射極與第三NPN三極管的發(fā)射極連接，集電極與所述第一光伏電池的負極連接； 所述第三NPN三極管，所述第三NPN三極管的基極與所述PNP三極管的基極連接，發(fā)射極與第二 N溝道MOS管的G極連接，集電極與所述第一蓄電池的正極和所述第一光伏電池的正極連接； 所述第一 N溝道MOS管，所述第一 N溝道MOS管的G極與所述第一蓄電池的正極和所述第一光伏電池的正極連接，D極與第一蓄電池的負極連接，S極與所述第一光伏電池的負極連接； 所述第二 N溝道MOS管，所述第二 N溝道MOS管的G極與所述PNP三極管的發(fā)射極連接，D極與第一 N溝道MOS管的D極連接，S極與所述第一光伏電池的負極連接。
5.根據(jù)權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一DC模塊包括 電源芯片，所述電源芯片的輸入端與第一蓄電池連接； 反饋電阻，與所述電源芯片連接，用于為所述電源芯片提供反饋信號； 電感，與所述電源芯片連接，用于根據(jù)電源芯片輸出的振蕩信號進行充放電，以實現(xiàn)電壓變換。
6.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集單元包括 第一 Zigbee芯片及所述第一 Zigbee芯片的外圍電路； 溫度傳感器，與所述第一 Zigbee芯片連接，用于采集所述灌溉區(qū)域的溫度參數(shù)； 水分傳感器，與所述第一 Zigbee芯片連接，用于采集所述灌溉區(qū)域的水分參數(shù)。
7.根據(jù)權利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器裝置包括 第二光伏電池； 第二電源單元，與所述第二光伏電池連接，用于為所述控制器裝置供電； 接收單元，用于接收所述發(fā)送單元發(fā)送的所述環(huán)境參數(shù)； 控制單元，用于根據(jù)時鐘信號分析接收到的所述環(huán)境參數(shù)，并根據(jù)分析的結果發(fā)出控制指令對灌溉噴頭的開關進行控制。
8.根據(jù)權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二電源單元包括 第二蓄電池； 第二充電控制電路，用于控制所述第二光伏電池為所述第二蓄電池充電； 第二 DC模塊，與所述第二蓄電池連接，用于轉換所述第二蓄電池的輸出電壓。
9.根據(jù)權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元包括 第二 ZigBee芯片和所述第二 ZigBee芯片的外圍電路； 時鐘模塊，與所述第二 ZigBee芯片連接，用于提供時鐘信號； 灌溉控制模塊，與所述第二 ZigBee芯片連接，用于發(fā)出所述控制指令對灌溉噴頭的開關進行控制。
10.根據(jù)權利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述灌溉控制模塊包括繼電器，用于根據(jù)所述控制指令控制所述灌溉噴頭的開關。
全文摘要
本發(fā)明提供一種灌溉系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括傳感器裝置，用于輸出所需灌溉區(qū)域的環(huán)境參數(shù)；控制器裝置，用于接收傳感器裝置輸出的灌溉區(qū)域的環(huán)境參數(shù)，并根據(jù)接收到的環(huán)境參數(shù)發(fā)出控制指令，以對灌溉噴頭的開關進行控制。本發(fā)明解決了相關技術中在城市綠化帶灌溉過程不能根據(jù)綠化帶的實際情況進行灌溉而造成的灌溉量不準確且開銷大的問題，達到根據(jù)綠化帶的實際情況進行灌溉的效果，進一步地，減小了綠化帶灌溉過程的人工開銷。
文檔編號A01G25/02GK102668948SQ20121018637
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月7日 優(yōu)先權日2012年6月7日
發(fā)明者張占輝, 甄云云 申請人:英利能源(中國)有限公司