[发明专利]带故障检测的远程控制智能园艺灌溉系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种带故障检测的远程控制智能园艺灌溉系统及其控制方法，包括灌溉管路系统和无线控制系统；灌溉管路系统包括总路和至少一条支路，水泵经总电阀连接有进水管；所述支路中均设置有流量传感器；无线控制系统包括电脑，电脑经第一usb数据采集设备连接GSM控制器获取手机发送的浇灌指令，电脑还经第二usb数据采集设备连接外界环境监测模块和流量传感器；电脑中设置有labVIEW控制系统，labVIEW控制系统通过第一usb数据采集设备控制总电磁阀、水泵以及分电磁阀工作。所述电脑还连接有第一压力传感器、液位传感器、电流传感器；电脑根据上述传感器的信号检测系统故障。本发明能实现智能化、带故障检测的智能远程浇灌系统。

技术领域

本发明涉及园林设备领域，具体涉及一种带故障检测的远程控制智能园艺灌溉系统及其控制方法。

背景技术

针对远程园艺(园林)灌溉系统，市面上已有的产品或已经公开的文献等，主要采取手机发送启动、停止信号，GSM控制器接收手机信号后控制相关设备工作与停止的通用思路或原理。

现有的产品、授权专利、公开的文献等主要围绕这种通用思路或原理构建一种具有新意的功能实现方法，虽然能实现植物、农作物等远程浇灌功能，但对于使用者更为关心的远程浇灌系统的智能化、可靠性、控制质量等核心层面并未进行可行性分析研究，尤其涉及到对于智能化(人工需求少)、控制精度、可靠性要求高的珍贵农作物、植物园种养基地，远程浇灌系统一旦出现不浇灌或者浇灌不能停止等问题，会导致农作物、植物干死或涝死，损失将无法弥补，具体缺点体现在：

1.控制精度不够。大多数浇灌系统采用时间继电器设定时间确定浇灌量，通过时间计算灌溉量，并未考虑流体流动的不稳定性对计算结果的影响，导致理论需求与实际浇灌量差异较大。

2.智能化不够。(1)大多数浇灌系统采用手机远程控制GSM的输出对应引脚的接通与断开，即手机APP需要有同一个浇灌任务的启动与停止两个虚拟按键，需要人为的点击开与关，系统不能自动识别浇灌结束并关闭水泵、阀门等执行器。(2)智能远程浇灌需要根据被浇灌农作物、植物的期望浇灌量及现实的环境(雨水季节、空气湿度、环境温度)综合分析并给出定期实际需要的灌溉量，而当前的远程浇灌系统并不具备此智能化功能。

3.可靠性不高。大多数远程灌溉系统的阀门、水泵均由GSM远程控制器直接控制开与关，即GSM控制器充当交流继电器，具有高压大功率动力回路的接通与断开功能，而大电流交流继电器是专业要求高的电器件，工业或民用交流继电器需要有权威检测机构测试，现有的GSM控制器的继电器功能并未获得权威机构检测，直接用GSM控制器控制动力设备开关，存在可靠性风险。

4.专业性不强。大多数远程灌溉系统通过硬线信号控制执行器启动与停止功能，实现浇灌与停止功能，并非采用流体流动行业专业测控软件开发的在线监控控制程序，专业性不强。

现有已经公开的远程园艺灌溉系统的专利、文献，虽能实现植物、农作物等远程控制浇灌功能，但大多不具备系统故障诊断能力，即当系统出现异常时虽具备水泵、阀门的关闭功能，比如，传统的浇灌系统在出现水泵无法关闭时，可通过已经设定好时间的时间继电器关闭；再如，传统浇灌系统总电磁阀开启失败的情况下打开水泵，可通过压力开关(压力过高或过低则断开)串接在水泵电源上而起到保护作用。但对于当次浇灌是否完成，系统是否有故障以及何种故障，无法做到智能判断及手机远程报警功能。

上述方法虽然对系统起到异常保护，但对于灌溉中最关心的远程灌溉是否实现了，实际浇灌是否达到预期不能做出正确判断，智能化不够，缺少故障诊断功能，这也是目前远程浇灌系统的弊端所在。

市场上现有少数灌溉系统产品虽少数有故障诊断功能宣传，比如故障报警可通过手机接收信息，但未具体描述诊断功能的具体情况，即没有诊断策略、诊断逻辑、故障点判断依据描述。

发明内容