传感器信号自动控制阀门灌溉远程控制

随着农业现代化和城市现代化的推进，农业、林业、商业、工业或城市绿化区的灌溉及控制技术越来越受到人们的关注和重视。在农业、林业、商业绿化区灌溉方面，目前大规模灌溉的自动化程度低，主要通过人工控制水泵提水、水渠输水、全覆盖漫灌的方式，其工程劳动量较大，灌溉效率不高，并且灌溉周期和灌溉量都主要依靠工作人员的经验确定， 容易造成水资源浪费。在工业、城市绿化带灌溉方面，目前主要通过洒水车或人工接拉管道方式进行，其运水成本和人工成本都较高，不适合现代城市灌溉的需求。迄今为止，尚未出现一种具有节水、节能、节约人工、灌溉效果好等特点的自动灌溉控制系统，难以满足各种绿化区灌溉的现代化要求。
分布式网络自动灌溉控制系统及其灌溉控制方法，该系统通过中央监控计算机集中设置和监控、无线终端控制器进行分布式灌溉过程控制、无线网络通信等技术相结合的技术手段，实现了农业、林业、商业、工业或城市绿化区的自动化灌溉控制；此外，本系统还通过中央监控计算机集中进行设置、各个无线终端控制器根据设置独立控制其单元灌溉过程的分布式的灌溉控制方法，使得中央监控计算机的数据处理压力得以分解，避免了大量的实时通信数据传输，保证了系统能够流畅的进行数据处理和通信，提高了系统的执行效率和管理效率，并降低了系统硬件和无线通信网络的建设要求，增强了系统在大规模灌溉应用中的经济性和可行性。 针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种分布式网络自动灌溉控制系统，以满足农业、林业、商业、工业或城市绿化区的自动化灌溉需求；进一步，本发明还提供了该系统的一种灌溉控制方法，以提高本发明分布式网络自动灌溉控制系统的执行效率和管理效率，增强其经济性和可行性。为实现上述目的，本发明采用了如下技术手段：分布式网络自动灌溉控制系统，包括中央监控计算机和至少一个灌溉单元，所述灌溉单元包括土壤湿度传感器、无线终端控制器、控制阀和灌溉管路；所述中央监控计算机与灌溉单元的无线终端控制器通过无线通信网络连接；所述土壤湿度传感器与无线终端控制器的信号输入端连接，所述控制阀与无线终端控制器的控制输出端连接；中央监控计算机为具有监控软件且接入无线通信网络的计算机，用于分别对各个灌溉单元的无线终端控制器发送设置信息并进行监控；土壤湿度传感器用于实时检测土壤湿度，并将土壤湿度检测信号发送至无线终端控制器；无线终端控制器设置有供中央监控计算机进行识别的地址标识，根据中央监控计算机发来的设置信息对灌溉控制参数进行设置，再根据土壤湿度传感器发来的土壤湿度信号结合灌溉控制参数向控制阀发送灌溉操作指令，并向中央监控计算机发送反馈信息；控制阀根据灌溉操作指令执行打开或关闭灌溉管路的任务。灌溉单元还包括温度传感器，与无线终端控制器的信号输入端连接，用于实时检测土壤环境温度，并将温度检测信号传送至无线终端控制器；无线终端控制器根据温度检测信号按预设定的方式调整灌溉操作指令。灌溉单元还包括流量传感器，与无线终端控制器的信号输入端连接，用于实时检测灌溉管路中的水流量，并将水流量检测信号传送至无线终端控制器；当水流量检测信号与无线终端控制器向控制阀发送的操作指令的对应关系异常时，无线终端控制器通过反馈信息向中央监控计算机报告其控制阀/灌溉管路工作异常。
还可选配振动传感器、倾斜传感器和警报器；所述振动传感器与无线终端控制器的信号输入端连接，用于实时检测无线终端控制器的机体振动情况，并将振动检测信号传送至无线终端控制器；所述倾斜传感器与无线终端控制器的信号输入端连接，用于实时检测无线终端控制器的机体倾斜情况，并将倾斜检测信号传送至无线终端控制器；所述警报器与无线终端控制器的控制输出端连接；当振动检测信号和倾斜检测信号的值超过预设定范围时，无线终端控制器控制警报器发出警报信号，并通过反馈信息向中央监控计算机报告防盗警告。无线终端控制器包括终端电源、微处理器以及与微处理器连接的无线通信模块和存储模块；所述终端电源为无线终端控制器供电；所述无线通信模块用于接收和发送无线通信信号；所述存储模块用于存储数据；所述微处理器控制无线通信模块的信号收、发过程，根据中央监控计算机发来的信号完成灌溉控制参数的设置和存储，对输入信号数据进行处理，并根据处理结果输出相应的控制指令和反馈信息。终端电源由太阳能电池板、蓄电池及充电电路构成；所述太阳能电池板将光能转化为电能，再通过充电电路将供电后多余的电能储蓄在蓄电池中。
无线终端控制器根据土壤湿度传感器发来的土壤湿度信号结合土壤湿度阈值向控制阀发送灌溉操作指令，当土壤湿度检测信号的值小于土壤湿度阈值时，无线终端控制器指示控制阀打开灌溉管路进行灌溉；当土壤湿度检测信号的值大于等于土壤湿度阈值时，无线终端控制器指示控制阀关闭灌溉管路；无线终端控制按反馈周期向中央监控计算机发送包含信号输入状态和控制输出状态的反馈信息，并附加地址标识作为无线终端控制器的识别符；中央监控计算机利用附加的地址标识对无线终端控制器发送的反馈信息加以识别，并根据反馈信息的内容监控各个灌溉单元的工作情况。土壤温度阈值无线终端控制器根据土壤温度传感器检测的土壤温度信号结合土壤温度阈值调整灌溉操作指令，当检测的土壤环境温度大于或等于土壤温度阈值时，无线终端控制器强制指示控制阀关闭灌溉管路，并且不执行步骤。当检测的土壤环境温度小于土壤温度阈值时，无线终端控制器发送灌溉操作指令。