本發(fā)明涉及一種城市綠化灌溉管網(wǎng)技術，特別涉及一種綠化管網(wǎng)遠程自動化控制器及方法。

背景技術：

綠化管網(wǎng)是城市市政管理的重要組成部分，對城市綠化區(qū)域植被的灌溉和養(yǎng)護起到至關重要的作用。目前，城市綠化灌溉還是主要以人工現(xiàn)場操作為主，存在著灌溉不及時、不與天氣預報相結合、灌溉用水量無精確依據(jù)從而造成水資源的浪費或灌溉不徹底等弊端，同時也浪費大量的人力和物力。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術存在的上述缺陷，提供一種綠化管網(wǎng)遠程自動化控制器，解放了人力、實現(xiàn)綠化灌溉精準用水、按需用水、遠程開關綠化管網(wǎng)灌溉設備、并及時上傳和反饋整個管網(wǎng)及設備運行的各種數(shù)據(jù)和故障報警。

本發(fā)明提到的一種綠化管網(wǎng)遠程自動化控制器，包括微型處理器(1)、閥門開關控制單元(2)、管道流量傳感器(3)、管道壓力傳感器(4)、土壤濕度分析儀(5)、網(wǎng)絡模塊(6)、rs232模塊(7)、485模塊(8)、高精度光電編碼器(9)、存儲器(10)、485總線(11)、現(xiàn)場環(huán)境傳感器(12)、觸摸屏(13)、路燈供電轉換器(14)、蓄電池(15)，

所述微型處理器(1)設置有第一個sci接口、第二個sci接口、第三個sci接口、pwm接口、第一個i/o接口、第二個i/o接口、第三個i/o接口、第四個i/o接口以及i²c接口；

所述第一個sci接口連接網(wǎng)絡模塊(6)，用于微型處理器(1)數(shù)據(jù)的上傳；

所述第二個sci接口連接rs232模塊(7)，用于采集路燈供電轉換器(14)及蓄電池(15)工作狀態(tài)的所有數(shù)據(jù)；

所述第三個sci接口連接485模塊(8)，485模塊(8)通過485總線(11)連接現(xiàn)場環(huán)境傳感器(12)和觸摸屏(13)；

所述pwm接口連接高精度光電編碼器(9)，微型處理器(1)通過高精度光電編碼器(9)計算閥門開度值；

所述第一個i/o接口連接土壤濕度分析儀(5)，微型處理器(1)讀取土壤濕度分析儀(5)的數(shù)據(jù)，并通過網(wǎng)絡模塊(6)上傳實時數(shù)據(jù)，由平臺匯總并判斷是否符合灌溉條件及發(fā)出報警；

所述第二個i/o接口連接管道壓力傳感器(4)，微型處理器(1)讀取管道壓力傳感器(4)的數(shù)據(jù)并實時上傳；

所述第三個i/o接口連接管道流量傳感器(3)，微型處理器(1)讀取、計算、匯總管道流量傳感器(3)的數(shù)據(jù)并實時上傳；

所述第四個i/o接口連接閥門開關控制單元(2)，微型處理器(1)通過向閥門開關控制單元(2)輸出模擬信號進行控制閥門的打開和關閉；

所述i²c接口連接存儲器(10)，微型處理器(1)通過i²c接口對存儲器(10)進行數(shù)據(jù)讀寫；

所述現(xiàn)場環(huán)境傳感器(12)，用于現(xiàn)場溫濕度以及氣體的數(shù)據(jù)采集；

所述觸摸屏(13)，用于終端控制，發(fā)送人工交互指令和數(shù)據(jù)顯示；

所述路燈供電轉換器(14)，用于從路燈供電線路取電并給蓄電池(15)能量進行補償；

所述蓄電池(15)，用于現(xiàn)場所有設備的供電。

進一步的，上述的微型處理器(1)為stm32f746ie型。

進一步的，上述的網(wǎng)絡模塊(6)利用tcp/ip協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸。

優(yōu)選的，上述的土壤濕度分析儀(5)與微型處理器(1)實時通訊，當檢測到土壤濕度高于平臺設定的植被所需水分正常值時，微型處理器(1)向閥門開關控制單元(2)發(fā)出關閉指令；當檢測到土壤濕度低于平臺設定的植被所需水分正常值時，微型處理器(1)通過網(wǎng)絡模塊(6)上傳綜合調(diào)度控制中心并報警，由值班人員根據(jù)近期天氣情況決策是否進行閥門開啟操作。

優(yōu)選的，上述的微型處理器(1)實時讀取高精度光電編碼器(9)的數(shù)值，獲取閥門開度狀態(tài)，在閥門開度達到命令值時，閥門開關控制單元(2)停止工作，并將閥門的實時開度值上傳至綜合調(diào)度控制中心。

本發(fā)明提到的一種綠化管網(wǎng)遠程自動化控制器的控制方法，包括以下步驟：

a、微型處理器(1)實時采集閥門開度、土壤濕度分析儀(5)、管道壓力傳感器(4)、管道流量傳感器(3)、現(xiàn)場環(huán)境傳感器(12)、路燈供電轉換器(14)的數(shù)據(jù)信息，并實時通過網(wǎng)絡模塊(6)上傳至綜合調(diào)度控制中心；

b、綜合調(diào)度控制中心根據(jù)顯示的現(xiàn)場各種傳感器及土壤濕度分析儀(5)的實時數(shù)據(jù)對現(xiàn)場情況做出判斷并發(fā)出操控指令，微型處理器(1)通過網(wǎng)絡模塊(6)獲取到綜合調(diào)度控制中心操控指令，將開度參數(shù)發(fā)送給閥門開關控制單元(2)，從而控制閥門的打開與關閉；在整個過程中，微型處理器(1)實時讀取高精度光電編碼器(9)的數(shù)值，獲取閥門開度狀態(tài)，在閥門開度達到命令值時，閥門開關控制單元(2)停止工作，并將閥門的實時開度值上傳至綜合調(diào)度控制中心；

c、土壤濕度分析儀(5)與微型處理器(1)實時通訊，當檢測到土壤濕度高于平臺設定的植被所需水分正常值時，微型處理器(1)向閥門開關控制單元(2)發(fā)出關閉指令；當檢測到土壤濕度低于平臺設定的植被所需水分正常值時，微型處理器(1)通過網(wǎng)絡模塊(6)上傳綜合調(diào)度控制中心并報警，由值班人員根據(jù)近期天氣情況決策是否進行閥門開啟操作。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的主控單元采用微型處理器進行控制，控制器輸出模擬信號控制閥門開關單元并由高精度光電編碼器反饋閥門開度值，控制器通過收集土壤濕度分析儀數(shù)據(jù)向綜合調(diào)度控制中心發(fā)出預警信號，采用串口轉網(wǎng)口模塊實現(xiàn)與綜合調(diào)度控制中心遠程交互；本發(fā)明與應用單位綜合調(diào)度控制中心的平臺軟件聯(lián)動，可實現(xiàn)對管網(wǎng)中所有閥門的遠程控制，并將整個管網(wǎng)中的壓力、流量、蓄電池狀態(tài)、閥門開度值、設備故障報警、土壤濕度、現(xiàn)場視頻監(jiān)控圖像等信息實時上傳、分析、存儲，方便控制中心及時了解整個管網(wǎng)的運行狀況和綠化灌溉決策。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明的流程示意圖；

上圖中：微型處理器1、閥門開關控制單元2、管道流量傳感器3、管道壓力傳感器4、土壤濕度分析儀5、網(wǎng)絡模塊6、rs232模塊7、485模塊8、高精度光電編碼器9、存儲器10、485總線11、現(xiàn)場環(huán)境傳感器12、觸摸屏13、路燈供電轉換器14、蓄電池15。

具體實施方式

以下結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提到的一種綠化管網(wǎng)遠程自動化控制器，包括微型處理器1、閥門開關控制單元2、管道流量傳感器3、管道壓力傳感器4、土壤濕度分析儀5、網(wǎng)絡模塊6、rs232模塊7、485模塊8、高精度光電編碼器9、存儲器10、485總線11、現(xiàn)場環(huán)境傳感器12、觸摸屏13、路燈供電轉換器14、蓄電池15，

所述微型處理器1設置有第一個sci接口、第二個sci接口、第三個sci接口、pwm接口、第一個i/o接口、第二個i/o接口、第三個i/o接口、第四個i/o接口以及i²c接口；本發(fā)明的主控單元采用微型處理器進行控制，控制器輸出模擬信號控制閥門開關單元并由高精度光電編碼器反饋閥門開度值，控制器通過收集土壤濕度分析儀數(shù)據(jù)向綜合調(diào)度控制中心發(fā)出預警信號，采用串口轉網(wǎng)口模塊實現(xiàn)與綜合調(diào)度控制中心遠程交互。

所述第一個sci接口連接網(wǎng)絡模塊6，用于微型處理器1數(shù)據(jù)的上傳；

所述第二個sci接口連接rs232模塊7，用于采集路燈供電轉換器14及蓄電池15工作狀態(tài)的所有數(shù)據(jù)；

所述第三個sci接口連接485模塊8，485模塊8通過485總線11連接現(xiàn)場環(huán)境傳感器12和觸摸屏13；

所述pwm接口連接高精度光電編碼器9，微型處理器1通過高精度光電編碼器9計算閥門開度值；

所述第一個i/o接口連接土壤濕度分析儀5，微型處理器1讀取土壤濕度分析儀5的數(shù)據(jù)，并通過網(wǎng)絡模塊6上傳實時數(shù)據(jù)，由平臺匯總并判斷是否符合灌溉條件及發(fā)出報警；

所述第二個i/o接口連接管道壓力傳感器4，微型處理器1讀取管道壓力傳感器4的數(shù)據(jù)并實時上傳；

所述第三個i/o接口連接管道流量傳感器3，微型處理器1讀取、計算、匯總管道流量傳感器3的數(shù)據(jù)并實時上傳；

所述第四個i/o接口連接閥門開關控制單元2，微型處理器1通過向閥門開關控制單元2輸出模擬信號進行控制閥門的打開和關閉；

所述i²c接口連接存儲器10，微型處理器1通過i²c接口對存儲器10進行數(shù)據(jù)讀寫；

所述現(xiàn)場環(huán)境傳感器12，用于現(xiàn)場溫濕度以及氣體的數(shù)據(jù)采集；

所述觸摸屏13，用于終端控制，發(fā)送人工交互指令和數(shù)據(jù)顯示；

所述路燈供電轉換器14，用于從路燈供電線路取電并給蓄電池15能量進行補償；

所述蓄電池15，用于現(xiàn)場所有設備的供電。

進一步的，上述的微型處理器1為stm32f746ie型。

進一步的，上述的網(wǎng)絡模塊6利用tcp/ip協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸。

優(yōu)選的，上述的土壤濕度分析儀5與微型處理器1實時通訊，當檢測到土壤濕度高于平臺設定的植被所需水分正常值時，微型處理器1向閥門開關控制單元2發(fā)出關閉指令；當檢測到土壤濕度低于平臺設定的植被所需水分正常值時，微型處理器1通過網(wǎng)絡模塊6上傳綜合調(diào)度控制中心并報警，由值班人員根據(jù)近期天氣情況決策是否進行閥門開啟操作。

優(yōu)選的，上述的微型處理器1實時讀取高精度光電編碼器9的數(shù)值，獲取閥門開度狀態(tài)，在閥門開度達到命令值時，閥門開關控制單元2停止工作，并將閥門的實時開度值上傳至綜合調(diào)度控制中心。

本發(fā)明提到的一種綠化管網(wǎng)遠程自動化控制器的控制方法，包括以下步驟：

a、微型處理器1實時采集閥門開度、土壤濕度分析儀5、管道壓力傳感器4、管道流量傳感器3、現(xiàn)場環(huán)境傳感器12、路燈供電轉換器14的數(shù)據(jù)信息，并實時通過網(wǎng)絡模塊6上傳至綜合調(diào)度控制中心；

b、綜合調(diào)度控制中心根據(jù)顯示的現(xiàn)場各種傳感器及土壤濕度分析儀5的實時數(shù)據(jù)對現(xiàn)場情況做出判斷并發(fā)出操控指令，微型處理器1通過網(wǎng)絡模塊6獲取到綜合調(diào)度控制中心操控指令，將開度參數(shù)發(fā)送給閥門開關控制單元2，從而控制閥門的打開與關閉；在整個過程中，微型處理器1實時讀取高精度光電編碼器9的數(shù)值，獲取閥門開度狀態(tài)，在閥門開度達到命令值時，閥門開關控制單元2停止工作，并將閥門的實時開度值上傳至綜合調(diào)度控制中心；

c、土壤濕度分析儀5與微型處理器1實時通訊，當檢測到土壤濕度高于平臺設定的植被所需水分正常值時，微型處理器1向閥門開關控制單元2發(fā)出關閉指令；當檢測到土壤濕度低于平臺設定的植被所需水分正常值時，微型處理器1通過網(wǎng)絡模塊6上傳綜合調(diào)度控制中心并報警，由值班人員根據(jù)近期天氣情況決策是否進行閥門開啟操作。

本發(fā)明可實現(xiàn)遠程準確測量各個灌溉點的流量、壓力、陣列電壓、陣列電流、電池電壓、閥門開度值、設備故障報警以及整個管網(wǎng)的運行狀態(tài)等，并實現(xiàn)對灌溉點設備的遠程開關控制，同時結合后端綜合調(diào)度控制平臺軟件，可實現(xiàn)管網(wǎng)漏水預警及漏水點的定位，可實現(xiàn)整個管網(wǎng)內(nèi)任意區(qū)域的集中供水、調(diào)度用水等。

以上所述，僅是本發(fā)明的部分較佳實施例，任何熟悉本領域的技術人員均可能利用上述闡述的技術方案加以修改或將其修改為等同的技術方案。因此，依據(jù)本發(fā)明的技術方案所進行的任何簡單修改或等同置換，盡屬于本發(fā)明要求保護的范圍。