[发明专利]一种物联网农业灌溉控制器

说明书

本发明公开了一种物联网农业灌溉控制器，包括嵌入式处理器模块、单片机、5G/4G通讯模块、802.3和光纤网络接口、变频器、水量检测模块、电量检测模块和人机交互模块；所述嵌入式处理器模块基于5G/4G通讯模块和嵌入式系统实现与云服务器和用户手机的数据交换，单片机实现对水泵流量控制、水电计量和费用计量，人机交互进行执行控制；单片机分别与嵌入式处理器模块、5G/4G通讯模块、802.3和光纤网络接口、变频器、水电计量模块、电量检测模块和人机交互模块连接；灌溉控制器通过云服务器实现用户排队、水电消耗的统计和自动计时、计费功能，通过该控制器和资源管理软件实时掌握所辖灌溉区域水、电资源消耗和用户缴费数据，为制定科学用水、电规划提供依据。

技术领域

本发明属于自动化技术领域，具体涉及一种物联网农业灌溉控制器。

背景技术

为了保护水资源及生态环境，必须科学合理地提高农业灌溉用水及用电水平。针对我国在农业灌溉中存在水电费征收难、资源浪费严重和灌溉过程中常发生各种水事纠纷等问题，设计一套科学的灌溉及水电管理系统，通过农业灌溉控制器实现科学灌溉，实时掌握不同灌溉区域的水、电资源使用情况尤为必要。该灌溉控制器将5G/4G、物联网和自动控制技术应用于农业灌溉。资源管理部门通过该灌溉控制器和配套管理软件实现水电资源的实时监控、管理和调配。用户通过手机App操控灌溉控制器实现交存水、电费、灌溉用水流量控制和开机操作。灌溉控制器通过云服务器实现用户排队、水电消耗的统计和自动计时、计费功能。资源管理部门可通过该控制器和资源管理软件可实时掌握所辖灌溉区域水、电资源消耗和用户缴费数据，为制定科学的用水、电规划提供依据。

发明内容

本发明的主要目的是为了解决我国农业灌溉中存在的问题，提供一种使用方便，控制可靠，经济实用的物联网农业灌溉控制器。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案是：一种物联网农业灌溉控制器，其包括嵌入式处理器模块、单片机、5G/4G通讯模块、802.3和光纤网络接口、变频器、水量检测模块、电量检测模块和人机交互模块；嵌入式处理器模块基于5G/4G通讯模块和嵌入式系统实现与云服务器和用户手机的数据交换，单片机实现水泵流量控制、水电计量流量和费用计量、人机交互功能。单片机分别与嵌入式处理器模块、5G/4G通讯模块、802.3和光纤网络接口、变频器、水量检测模块、电量检测模块和人机交互模块连接。

本发明使用时，将农业灌溉控制器安装在农田机井旁，该灌溉控制器能够接收灌溉用户手机App和资源管理部门发出的指令执行指定操作，并能够将灌溉过程中的用户信息、灌溉时间和水电消耗数据通过物联网传输给云端的服务器。在无人值守的情况下，该控制器能够按照用户通过手机预约的灌溉顺序、时间段和设定灌溉流量自动完成灌溉操作，并实现水、电资源消耗的计量。在灌溉之前，用户首先需要下载手机App，并通过该App在云端服务器上完成用户注册和水、电预交费功能。在没有灌溉需求的情况下，灌溉控制器处于微功耗的待机模式。当灌溉控制器工作时，可通过5G/4G通讯模块接收未来时间段不同用户的灌溉需求，即灌溉用户、灌溉时间段和灌溉流量的设定。当灌溉控制器上的时钟到达某一用户预先设定好的灌溉起始时间点时，控制器从待机状态恢复到正常运行状态。此时灌溉机开启水泵，按照用户设定好的灌溉水流量进行灌溉作业。当该用户的灌溉终止时间到达时，控制器将水泵停止，同时将该用户的灌溉时间段、用水和用电数据上传到云服务器上，然后灌溉控制器进入微功耗的待机状态，等待下一个用户灌溉时间的到来。灌溉控制器通过LCD和触摸屏作为人机交互模块，实现控制器地址、操作密码、开放用户预约时间段、允许灌溉时间段、流量控制参数的设定操作，以及该控制器历史灌溉用户数据和本机灌溉数据的查询操作。