[实用新型]一种基于LoRa的智能灌溉系统

说明书

本实用新型公开了一种基于LoRa的智能灌溉系统，包括灌溉水管、供电系统、前端采集子系统、无线网络传输子系统和灌区平台远程控制中心；供电系统包括蓄电池、充电控制器和太阳能板；前端采集子系统包括智能取水控制器、控制阀门、流量计和LoRa传感器节点，控制阀门和流量计均设置在灌溉水管上，充电控制器连接智能取水控制器，智能取水控制器设置有刷卡显示器；无线网络传输子系统包括LoRa网关和Mesh路由器；LoRa传感器节点、LoRa网关、Mesh路由器和灌区平台远程控制中心依次连接，其中LoRa传感器节点与LoRa网关通信连接，LoRa网关与Mesh路由器通信连接，Mesh路由器与灌区平台远程控制中心通信连接，远距离传输、功耗低、成本低、抗干扰能力强和高灵敏度。

技术领域

本实用新型涉及一种灌溉系统，特别是一种基于LoRa的智能灌溉系统。

背景技术

我国是一个农业大国，但水资源分布不均匀，水资源供需矛盾日益突出，因此，需要合理利用水资源灌溉。

为了合理利用水资源，现主要采用两种智能节水灌溉方式：一种是利用土壤水分传感器、空气湿度传感器和光照传感器等传感器采集信息，建立灌溉决策模型来决定灌水时间，并统计灌水量，实现精确按需灌溉；第二种是采用周期性灌溉的方案，定时灌溉，以上两种方式存在以下缺点：采用第一种方式时，农户可以随意使用大量的水灌溉，导致水资源利用不合理；采用第二种方式时，不能精确按需灌溉，智能化灌溉程度较低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种远距离灌溉、低功耗和低造价的基于LoRa的智能灌溉系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于LoRa的智能灌溉系统，包括灌溉水管、供电系统、前端采集子系统、无线网络传输子系统和灌区平台远程控制中心；所述供电系统包括蓄电池、充电控制器和太阳能板，所述蓄电池和太阳能板均连接所述充电控制器；所述前端采集子系统包括智能取水控制器、控制阀门、流量计和LoRa传感器节点，所述控制阀门和流量计均设置在所述灌溉水管上，所述充电控制器连接所述智能取水控制器，所述智能取水控制器设置有刷卡显示器，所述LoRa传感器节点包括主控芯片、LoRa射频模块、运放和模数转换器，所述LoRa射频模块连接所述主控芯片，所述运放的输出端通过所述模数转换器连接所述主控芯片，所述运放的输入端连接所述流量计；所述无线网络传输子系统包括LoRa网关和Mesh路由器；所述流量计通过单片机连接所述智能取水控制器，所述单片机设置有模数转换模块；所述LoRa传感器节点、LoRa网关、Mesh路由器和灌区平台远程控制中心依次连接，其中所述LoRa传感器节点通过所述LoRa射频模块与所述LoRa网关通信连接，所述LoRa网关与所述Mesh路由器通信连接，所述Mesh路由器与所述灌区平台远程控制中心通信连接。

所述LoRa传感器节点还包括温度传感器和湿度传感器，所述主控芯片通过12C总线连接所述温度传感器，所述主控芯片通过TTL串口连接所述湿度传感器，所述运放和模数转换器至少有两个。

所述LoRa网关包括树莓派、POE电源管理模块、以太网口、WIFI模块、LoRa无线通信模块，所述树莓派和以太网口均连接所述POE电源管理模块，所述WIFI模块连接所述树莓派，所述LoRa无线通信模块通过SPI总线连接所述树莓派。

所述流量计为管段式超声波流量计，所述管段式超声波流量计包括主机和管段传感器。

所述控制阀门为手自一体阀。

所述灌区平台远程控制中心设置有LoRa服务器。

所述灌区平台远程控制中心还设置有B/S系统和C/S系统，所述B/S系统设置有自动监控系统，所述C/S系统设置有综合管理平台。

所述LoRa射频模块的型号为SX1276。