[实用新型]基于物联网的灌溉系统

说明书

本实用新型公开了一种基于物联网的灌溉系统，以解决现有的灌溉系统功耗大、不稳定、不精确的技术问题。本实用新型包括主控单元和采控节点，主控单元包括采集控制器和第一无线模块，采控节点包括传感器模块、开关模块、第二无线模块，采集控制器和第一无线模块通信连接，第一无线模块和第二无线模块通过LoRa无线网络通讯连接，第二无线模块与采控节点通信连接。本实用新型的有益技术效果在于：数据传输稳定，功耗低，监测数据精确。

技术领域

本实用新型涉及智能灌溉技术领域，具体涉及一种基于物联网的灌溉系统。

背景技术

智慧农业就是将物联网技术运用到传统农业中去，运用传感器和软件通过移动平台或者电脑平台对农业生产进行控制，集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S技术、无线通信技术及专家智慧与知识，实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理。智慧农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等）和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。

但是，现有的智慧农业中关于灌溉这一环节，由于土地面积广阔，需要布设多处传感器，而传感器和控制中心之间利用无线互联网相连，不仅功耗比较大，而且信号不稳定，特别是农田又处于偏远地区，通信质量就更难以保证。此外，现有的灌溉控制仅采集土壤湿度，当土壤湿度过低，则判定为缺水，然后启动灌溉，但是这种仅依靠土壤湿度进行判断的方式并不能完全反应实际情况，测量数据不够精确，影响灌溉效果。

实用新型内容

本实用新型提供一种基于物联网的灌溉系统及灌溉方法，以解决现有的灌溉系统功耗大、不稳定、不精确的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

设计一种基于物联网的灌溉系统，包括主控单元和采控节点，主控单元包括采集控制器和第一无线模块，采控节点包括传感器模块、开关模块、第二无线模块，采集控制器和第一无线模块通信连接，第一无线模块和第二无线模块通过LoRa无线网络通讯连接，第二无线模块与采控节点通信连接。

进一步的，传感器模块包括模拟输入/输出端口和数字输入/输出端口。

进一步的，开关模块包括光耦、三极管、继电器，光耦的输入端和第二无线模块对应连接，三极管的基极与光耦的输出端对应连接，三极管的集电极与继电器的驱动端对应连接。

进一步的，第二无线模块包括对应连接的控制单元和LoRa通讯芯片。

进一步的，采控节点还包括太阳能电池组件和稳压模块，稳压模块的输入端与太阳能电池组的正极对应连接。

与现有技术相比，本实用新型的主要有益技术效果在于：

1.本实用新型利用LoRa无线通讯模块连接主控单元和多个采控节点，形成局域网，相较于多个节点同时接入广域网更加稳定，而且节约能耗。

2.本实用新型在土壤湿度以外选取冠层温度、空气温度、相对湿度、大气压力来计算作物水分胁迫指数，结果更加精确。

附图说明

图1为本实用新型基于物联网的灌溉系统的结构示意图。

图2为本实用新型基于物联网的灌溉系统的节点微控模块电路图。

图3为本实用新型基于物联网的灌溉系统的节点通信模块电路图。

图4为本实用新型基于物联网的灌溉系统的节点开关模块电路图。

图5为本实用新型基于物联网的灌溉系统的节点数字输入接口电路图。