[实用新型]一种节水灌溉用ZigBee通信模块太阳能供电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种短距离无线通讯模块的太阳能供电装置，尤其是指一种应用于节水灌溉的 ZigBee通信模块太阳能供电装置。

背景技术

ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低成本的双向无线通讯技术。“Zig”的中文意思是“之”字形的路径，“Bee”就是蜜蜂的意思。ZigBee技术，就是模仿蜜蜂信息传递的方式，通过网络节点之间信息的互传，使信息从一个节点传输到远处的另一个节点。可工作在2.4GHz、868MHz和915MHz3个频段上，分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的传输速率，它的传输距离从标准的75m到几百米、几千米不等，支持无限扩展，并形成网络。ZigBee网络拓扑结构有星形网络、簇状网络和网状网络。本系统ZigBee通信模块主要由嵌入了CC2530芯片的单片机组成，常用在物联网领域作为信息交换的核心板，在节水灌溉中作为通讯节点使用。

传统的ZigBee通信模块供电是靠普通干电池供电，干电池提供的电压较低，需要定期更换干电池以保障该模块的可靠稳定运行。若模块数量较多，更换工作很繁琐，且更换下来的废旧干电池如果处理不好，将对周边环境形成潜在的污染源。加上现有农业滴灌系统中所用的电磁阀，是由220V市电通过单独变压器转换成低压12V~48V来满足用电需求。若通过传统方式供电，需要在前期为电磁阀铺设大量电线电缆。对于处于野外的农田来讲，不仅增加了成本，后期维护也很工作复杂。一旦某条电力线路发生故障，查找故障点十分因难，会影响整个区域的灌溉工作。在一些远离电力来源却又需要种植的边远地区，铺设电缆更是十分困难。此外，电费也是农业生产中一笔不小的开支，增加了农业生产成本。

 太阳能光伏发电技术是一种新能源技术，发展到现在已经相当成熟。在光照条件下，蓄电池将太阳能电池板通过“光电效应”产生的电能存储起来，由蓄电池直接给用电设备供电。太阳能本身安全、可靠、环保，且成本低廉。

 节水灌溉的是指采取最有效的技术措施，用最少的灌溉水量创造最佳的生产效益和经济效益。通过节水灌溉，农作物得到及时灌溉，提高了灌溉能效，促进粮食增产增收，这也是节水灌溉工程的主要效益。此外，节水灌溉还能实现节水、节地、节电、等效益。随着我国农业由传统向现代农业转型，水资源的日益匮乏，人们节水意识的提高，节水灌溉势必得到大规模的推广。

一种节水灌溉用ZigBee通信模块太阳能供电装置，它是无线传感器网络ZigBee通信模块和太阳能发电技术的融合，并应用于节水灌溉，以实现节水、节能、远程无线控制的集成技术。

发明内容

本实用新型所要解决的问题是：通过使用太阳能发电改变原有ZigBee通信模块电源设计的不足，改变传统节水灌溉中需要大量铺设电线电缆的局限，提供一种应用于ZigBee通信模块的太阳能供电装置。

为实现上述目的， 本实用新型的技术方案是：一种节水灌溉用ZigBee通信模块太阳能供电装置，包括太阳能电池板边框、太阳能电池板、控制箱、支架和底座，上述支架竖直设置，上述太阳能电池板边框安装在支架顶部，上述太阳能电池板安装在太阳能电池板边框上，上述控制箱安装在支架上部，上述底座安装在支架底部，上述太阳能电池板与控制箱线路连接，上述控制箱上还安装有天线。

上述控制箱内具有PWM太阳能控制器、ZigBee通信模块和蓄电池，上述PWM太阳能控制器和太阳能电池板通过线路连接，上述ZigBee通信模块和PWM太阳能控制器通过线路连接，上述PWM太阳能控制器和蓄电池通过线路连接，上述天线和ZigBee通信模块连接。

太阳能电池板通过PWM太阳能控制器控制蓄电池的充电和放电；蓄电池为ZigBee通信模块供电，整个装置通过底座安装在混凝土基础上，电源线和信号线通过支架内部走线。

结构特点有：本装置小巧美观、支架牢固、便于安装，且天线无屏蔽，结构紧凑，太阳能电池板不仅美观安全也便于清洁维护。

本实用新型的优势在于：克服了更换干电池的不便，解决了环境污染问题，提供了一种太阳能供电装置，节省了电磁阀供电需要铺设电线的费用。该装置可以在远离电力源的田间野外或其他偏远地区安全可靠地为ZigBee通信模块供电。不仅可独立安装，不受电力束缚，而且可以保证供电的稳定性，非常环保节能。