一种基于植物全生育期的智能灌溉控制器及使用方法_3

文档序号:9873241阅读:来源:国知局
[0028] 图1示出了本发明智能灌溉控制器主机的外层门设计情况。由图可见,所述的外层 门1设有外层门手柄锁3、有机玻璃窗2、密封胶圈4、高强度铰链5; 图2示出了本发明智能灌溉控制器主机的壳体设计情况。由图可见,所述的壳体6设有 安装底板7、电路板固定孔8、悬挂安装孔9,电源引线通过电源固定孔10与智能灌溉控制器 主机相连,流量传感器引线通过流量传感器引线孔11与智能灌溉控制器主机相连,电磁阀 引线通过电磁阀引线孔12与智能灌溉控制器主机相连,智能灌溉控制器上的无线传输模块 和GPRS模块天线从天线引出孔13引出; 图3示出了本发明智能灌溉控制器主机的内层门设计情况。由图可见,内层门14设有内 层门手柄锁15、合页18,触摸屏嵌入到触摸屏嵌入窗17内,并用螺钉与触摸屏安装孔16固 定; 图4示出了本发明智能灌溉控制器主机的壳体右侧设计情况。由图可见,壳体6右侧设 有百叶窗式散热孔19; 图5示出了本发明智能灌溉控制器主机的壳体左侧设计情况。由图可见,壳体6左侧设 有百叶窗式散热孔19; 图6示出了本发明基于植物全生育期的智能灌溉控制器系统组成结构,由图可见,ARM 数据处理核心单元20(包括M⑶及其外围电路)、通信单元21 (包括无线传输及其外围电路和 GPRS及其外围电路)、电源管理单元22(包括电源适配器和内部电压转换电路)、灌溉管理单 元23(包括触摸屏及其外围电路和FLASH存储器及其外围电路)以及灌溉控制单元24(包括 流量传感器接口电路和电磁阀控制电路)。
[0029] 系统使用市电进行供电,将市电通过电源线固定孔10引入智能灌溉控制器主机当 中,并与主电路板连接。
[0030] 实施例2 设计了基于植物全生育期的智能灌溉控制器,通过将专家长期积累得到的植物全生育 期内灌溉处方参数嵌入到该控制器中,精确控制灌溉量以确保植物在不同生长阶段的水分 供应,同时大大较少水资源的浪费。采用所述的基于植物全生育期的智能灌溉控制器对春 茬黄瓜在整个生育期内进行精确灌溉,将智能灌溉控制器通过悬挂安装孔,安放于日光温 室耳房墙壁上,将棚内的电磁阀和流量计引线通过线路保护管引入安装于耳房内,分别引 入控制器的流量传感器引线孔和电磁阀引线孔内与智能灌溉控制器主机电路板想连接,市 电线路通过电源固定孔引入并连接至主机电路板。安装完毕,启动控制器,等待控制器初始 化后,选择灌溉方式和要灌溉的品种,系统自动调用对应处方参数,点击屏幕上的"启动灌 溉"按钮,系统自动进入准备灌溉状态,最终完成选定品种在整个生育期内的灌溉任务。
[0031] 实施例3 基于植物全生育期的智能灌溉控制器管理春茬黄瓜灌溉情况。
[0032]设备安装和使用步骤: 1、将智能灌溉控制器通过悬挂安装孔,安放于日光温室耳房墙壁上,并与棚内的电磁 阀和流量计引线连接,市电线路通过电源固定孔引入并连接至主机电路板。打开电源开关, 待设备初始化后开始工作。
[0033] 2、进入触摸屏上的灌溉方式选择界面,选择"定时时间+水量"的灌溉方式; 3、 进入触摸屏上的选择品种界面,选择"品种1春茬黄瓜"(设备默认存储4个不同品种 的灌溉处方参数); 4、 进入主界面,在设备主界面上分为3个区域,分别为"功能选项区"、"状态显示区"和 "灌溉状态区"。其中"功能选项区"主要包括"启动灌溉"、"停止灌溉"、"修改参数"、"历史查 询"、"临时补灌"和"返回"6个触控按钮;其中"状态显示区"又分为3个小显示区,分别显示 "品种状态"(包括植物品种、当前生育期、当前生育期持续周期、当前时间)、"处方参数"(包 括应灌水量、应灌次数、时间间隔、生育期开始时间和灌溉开始时间)和"实时参数"(包括已 灌水量、已灌水次数和当前环境参数);其中"灌溉状态区"主要包括累计灌水量和当前工作 状态显示。用户可以清晰的观察到已选品种当前状态的完整信息。
[0034] 5、在"功能选项区"中点击"修改参数"按钮,输入4位用户权限密码,进入参数设置 界面; 6、进入参数设置界面后分别设置已选品种5个生育期(定植期、缓苗期、结果初期、结果 盛期、结果后期)内的5个处方参数(应灌水量、应灌次数、时间间隔、生育期开始时间和灌溉 开始时间),其中"应灌水量"参数为单次灌水量,"应灌次数"为已选品种在该生育期内的应 灌溉次数,"时间间隔"为已选品种在该生育期内两次灌溉的时间间隔,"生育期开始时间" 为已选品种所处生育期的起始年月日,"灌溉开始时间"为系统开启电磁阀的月日和时分。
[0035] 7、参数设定完毕后点击确认按钮,返回系统主界面,此时所设定参数将自动保存 到控制器的外部存储器中,不受设备掉电或重新启动的影响。
[0036] 8、在设备主页面"功能选项区"中点击"启动灌溉"按钮后,系统进入等待灌溉状 态,通过系统RTC与触摸屏RTC的同步,按照预设定的灌溉起始时间启动或停止已选品种所 有生育期内的灌溉任务。
[0037] 9、在主界面"功能选项区"中点击"停止灌溉"按钮,可以暂停当前灌溉过程。
[0038] 10、在主界面"功能选项区"中点击"临时补灌"按钮,可以通过手动方式进行临时 补灌,临时补灌分为按照水量和时间两种方式可供选择。
[0039] 11、在主界面上"实时参数"显示区域内是接收由下位机传感器上报的实时环境信 息,如空气温度、空气湿度、光照度、土壤温度、土壤水分等。
[0040] 使用效果: 1、用户可以将常用的4中植物的全生育期灌溉处方参数通过触摸屏添加到系统中,方 便日后直接使用。
[0041] 2、系统能够根据预设处方参数自动判断植物当前所处生育期,并从系统外部存储 器内调用对应的处方参数。
[0042] 3、管理员可以一键启动整个灌溉流程,完成选定植物全生育期内的灌溉作业,极 大的降低了管理人员的工作量、节省了管理成本、提高了管理效率。
[0043] 4、管理员可以根据主页面上的"实时显示"信息,及时调整灌溉作业,通过临时补 灌方式进行弥补。
[0044] 5、设备能够通过GPRS通信模块将设备主界面上"实时显示"信息上传到农业物联 网监控系统平台上,园区管理人员可以在远程实时查看,一方面能够帮助管理人员及时了 解当前棚内环境变化,及时作出工作调整,另一方面可以积累大量的相关信息,方便日后进 行大数据分析。
[0045] 6、在修改参数过程中,设置了用户权限的确认,以防止意外或人为因素引起的误 操作,保证处方参数的安全,保证系统正常运行。
[0046] 7、管理员可以通过主页面"功能选择区"中"灌溉记录"按钮,了解已选植物在整个 生育期内的灌溉记录,已便进一步完善灌溉处方参数。
[0047] 8、当遇到系统未在程序设定位置开始灌溉、未在程序设定位置停止灌溉等问题 时,系统能够通过多种无线传输方式,将报警信息发送至管理员PC或用户手机上,方便及时 提醒和报警。
[0048] 通过上述的实施步骤,摆脱了传统农业中仅凭经验进行灌溉浇水的状况;目前农 民主要通过多年的实践经验或者通过农业种植专家的口传心授的方式进行温室大棚内植 物的种植,虽然通过经验传授和种植技术的提高带动现代农业温室种植的进步,但依然缺 乏精确的计量和控制;采用上述的智能灌溉控制器,将传统"灌溉经验"量化为灌溉处方参 数,并且与当下先进的智能控制技术相结合,配合良好的人机交互界面,对植物在整个生育 期内的灌溉进行精确计量和控制,最终实现农业
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