[实用新型]太阳能供电田间节水灌溉采集器

说明书

技术领域

本实用新型涉及农田节水智能灌溉技术领域，具体是涉及一种利用太阳能作为系统供电来源、利用无线网络、传感器技术实现节水智能控制的采集器。 

背景技术

农田节水太阳能无线智能控制系统是利用太阳能对前端设备进行供电，采用无线通讯对灌溉区域内土壤墒情、气象及供水情况进行实时数据采集，并根据灌溉对象的需水规律及灌溉经验对终端执行单元实时自动控制达到精确灌溉。采集器具有上行和下行两个通道，上行通道采用GPRS方式或RF无线方式与管理中心实现数据传输和信号发送，下行通道采用RF无线方式、MBUS总线方式或RS485总线方式对其管辖的计量表或者传感器进行数据采集和存储。我公司于2009年11月27日申请了专利号为20092025858407、名称为“便携式M-BUS直读表采集装置”的实用新型专利，于2010年1月26日申请了专利号为201020101079.4、名称为“下行M-BUS、上行RF无线采集器”的实用新型专利，于2010年7月28日申请了专利号为201020273868.6、名称为“全自动M-BUS采集器”的实用新型专利，上述专利的电源部分是采用市电向铅蓄电池充电、或者市电供电的方式为系统供电。另外，经过对国内其他采集装置的现有技术进行检索可知，现在的采集装置或者采集系统一般采用电池供电、或者市电向电池充电供电、或者市电供电的方式，上述供电方式的缺点有：（1）如果只靠单独的干电池或者锂电池供电，电池使用年限过短，需要多次更换电池，且无论采购电池、运输电池或者更换电池都需要人力、物力、财力，操作麻烦，需要人工控制，加重了经济负担；（2）浪费能源和资源，且更换下的废电池会污染环境；（3）市电供电并不能保证人身安全，且现场不易取电，会造成安全隐患。 

发明内容

本实用新型的目的是为了克服上述采集装置由电池直接供电或者由市电充电供电时经济负担重、浪费能源和资源、危险性高、使用年限短的缺点而提供的一种采集器，本实用新型可利用太阳能作为系统供电来源，可用于农田节水智能灌溉系统，具有操作安全便利、经济实惠、节能环保、使用寿命长的优点，另外本实用新型采用多路传感器采集土壤墒情、环境温度、环境湿度、管网压力等信息，并通过墒情分析，进行节水智能灌溉，设计新颖，操作方便。 

本实用新型的技术方案如下： 

太阳能供电田间节水灌溉采集器，包括微处理器A、上行GPRS模块电路、下行RF无线模块电路、存储电路、时钟电路、电池电压采样电路、传感器接口电路和电源电路，其特征是：上行GPRS模块电路与微处理器A的P3.4和P3.5引脚连接；下行RF无线模块电路与微处理器A的P3.6、P3.7引脚相连接；存储电路与微处理器的P1.2~P1.5引脚相连接；电池电压采样电路与微处理器A的P6.7、P5.5引脚相连接；传感器接口电路可分别与微处理器A的P6.0、P6.1、P6.2、P6.3、P6.4、P6.5、P6.6中的一个或者多个引脚连接。

进一步的方案是：所述电源电路包括太阳能和锂电池供电电路、微处理器B、电压检测电路、充放电控制电路；太阳能和锂电池供电电路与微处理器B的PC5引脚连接，电压检测电路的检测输入端与太阳能和锂电池供电电路的VSUN、VBAT端口连接，检测输出端与微处理器B的PC1、PC0引脚连接，充放电控制电路检测端与太阳能和锂电池供电电路的VSUN、VBAT端口连接，控制端与微处理器B的PC4引脚连接；

进一步的方案是：所述太阳能和锂电池供电电路中含有太阳能电池板接口、锂电池接口和负载电源接口，其中太阳能电池板接口一端接地，另一端为太阳能电池板电压VSUN，锂电池接口一端接地，另一端为锂电池电压VBAT，太阳能电池板电压VSUN和锂电池电压VBAT分别经过二极管后输出电压VCC，电压VCC经过稳压芯片后输出3.3V，给微处理器B及其外围电路供电；负载电源接口一端接地，另一端与场效应管漏极连接，场效应管源极与锂电池电压VBAT连接，栅极经过电阻与电压VCC连接，栅极又经过电阻与三极管集电极连接，三极管发射极接地，基极经过电阻与微处理器B的PC5引脚连接，三极管基极与发射极之间连接一个电阻；

所述采集器的终端支持多种传感器接入，包括墒情传感器、温度传感器、水位传感器、压力传感器，或者上述各种传感器的各种组合；

所述传感器接口电路可分别与微处理器A的P6.0、P6.1、P6.2、P6.3、P6.4、P6.5、P6.6中的一个或者多个引脚连接，微处理器A通过P5.2引脚控制传感器接口电路是否有电源输入；