CN105580716A - 大区域多田块自动节水灌溉三级控制***及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种大区域多田块自动节水灌溉三级控制***及其使用方法，该三级控制***包括远程监控平台、至少一个监控站和若干个监控终端；远程监控平台与监控站之间以GPRS方式进行数据通信，监控站与监控终端之间以ZigBee网络进行数据通信。通过监控终端的温湿度传感器采集田块的温湿度数据并与预先存储于监控终端ZigBee模块里的温湿度阈值相比较，当满足条件时向监控站发送灌溉请求，同时管理人员可通过远程监控平台修改温湿度阈值并向监控站下发。本发明三级控制***能够实现大区域多田块的自动节水灌溉控制，节省人力成本、节约水资源，并能进行人工干预，达到合理的节水灌溉目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种大区域多田块自动节水灌溉三级控制***及其使用方法，属于自动灌溉技术领域。
背景技术
淡水资源的日益匮乏与人力成本的逐步增加使得自动节水灌溉技术已经变成现代化农、林、牧、副业用水灌溉发展的重要方向。目前，对于我国农业大面积土地流转、合作经营特别是广袤的东北地区、西北地区等农、林、牧、副业基地，如何实现大区域多田块自动节水灌溉控制已是需要解决的突出问题。
近年来，相关性灌溉控制技术和方法的研究取得了一定进展，其中中国专利文献CN102037888A公开了一种“分布式网络自动灌溉控制***及其灌溉使用方法”，该发明构建了由中央监控计算机与灌溉单元组成的两级分布式控制***，公开号为CN1951170A的专利专利“基于公共通讯网络的远程自动化灌溉***及使用方法”构建了以中央控制级与田间控制级组成的两级灌溉自动化***，但是这些技术方法中的下级控制***只使用单一处理器(CPU)完成田块所有传感器检测、电磁阀控制、数据通信等任务，存在的问题：(1)分布连线较多而造成布局调整困难；(2)既有控制器硬件资源有限且固定，扩展困难，不太适宜大面积田块使用；(3)作为***整体缺少重要的灌溉水源供水调节控制环节，无法实现供水管道的恒定压力用水供给。
另外，在针对大区域内栽种有不同农作物的多个田块时，现有的灌溉技术无法做到根据不同的农作物来设定不同的灌溉模式，应用较为单一。因此，亟需设计一种针对大区域多田块不同农作物的灌溉***。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种大区域多田块自动节水灌溉三级控制***。
本发明还提供一种利用上述大区域多田块自动节水灌溉三级控制***进行灌溉的使用方法。
本发明的技术方案如下：
大区域多田块自动节水灌溉三级控制***，包括远程监控平台、至少一个监控站和若干个监控终端；远程监控平台与监控站之间以GPRS方式进行数据通信，监控站与监控终端之间以ZigBee网络进行数据通信；
所述远程监控平台包括服务器；
所述监控站包括单片机、水泵变频控制器、供水压力传感器、GPRS模块和ZigBee模块；单片机通过串行接口分别与水泵变频控制器、GPRS模块和ZigBee模块连接，供水压力传感器与水泵变频控制器电连接；
所述监控终端包括ZigBee模块、土壤温湿度传感器、电磁阀驱动电路、电磁阀；ZigBee模块分别与土壤温湿度传感器、电磁阀驱动电路电连接，电磁阀驱动电路与电磁阀电连接。
优选的，所述监控站还包括三相电计量芯片和远传计量水表，三相电计量芯片和远传计量水表分别与单片机电连接。此设计的优势在于，通过加装设置的三相电计量芯片和远传计量水表，可以使单片机获得用电量数据及每次灌溉用水量或累计用水量数据，便于调控灌溉过程。
优选的，所述监控终端还包括太阳能电池板、充电电池和电池充电管理电路，太阳能电池板通过电池充电管理电路与充电电池连接，充电电池分别与ZigBee模块、土壤温湿度传感器及电磁阀驱动电路电连接。此设计的优势在于，使用太阳能清洁能源为监控终端提供电力资源支持。
优选的，所述单片机选用STM32F103芯片。此设计的好处在于，此型号的芯片性价比高，带有多个串行接口，用作灌溉水源供水控制、用电量用水量计量以及数据通信控制等具有较大经济优势。
优选的，所述供水压力传感器选用GB-3000FS压力传感器。将该型号的压力传感器安装于供水主管道上测试主管道的供水压力。
优选的，所述三相电计量芯片选用RN8302B芯片。此设计的好处在于，单片机通过SPI串口获得监控站的用电量数据。
优选的，所述GPRS模块选用M35模块。此设计的优势在于，单片机利用M35模块与远程监控平台进行数据通信，接收远程监控平台发送的灌溉控制参数、人工干预指令，或向监控平台发送计量用水、用电量信息、设备状态信息、土地墒情信息等。
优选的，所述监控终端中的ZigBee模块与监控站中的ZigBee模块选用相同型号的ZigBee模块，ZigBee模块选用增强型8051CPU芯片CC2530模块。此设计的好处在于，此型号ZigBee模块集2.4GHzIEEE802.15.4、ZigBee和RF4CE多种功能于一体，单片机利用此型号ZigBee模块与若干个监控终端上的ZigBee模块组网进行数据通信，接收监控终端的灌溉请求信息、状态信息、土地墒情信息，或向监控终端发送灌溉控制参数、灌溉指令等。
优选的，所述电磁阀选用IBV-101G直流电磁阀。利用该型号的直流电磁阀用于田间一路用水支路管道灌溉用水的开通、关闭控制。
优选的，所述电磁阀驱动电路选用升压型变换电路。此设计的优势在于，升压型变换电路把充电电池储能转换成电磁阀工作用电，监控终端上的ZigBee模块利用一个输出端以电平方式控制电磁阀驱动电路的输出，如：输出控制端输出高电平时电磁阀驱动电路输出能量，开通电池阀，而输出控制端输出低电平时电磁阀驱动禁止输出能量，关闭电池阀。
优选的，所述土壤温湿度传感器选用STH11型温、湿度一体化传感器。此设计的好处在于，将温、湿度一体化传感器安装在对应用水支路灌溉土地的典型采样点上，监控终端中的ZigBee模块通过串口读取温、湿度一体化传感器所感知的土壤温度、湿度信息，以此控制该路电磁阀的开通或关闭，采用一体化土壤温湿度传感器集成度高、成本低、方便施工安装，节省施工时间。
优选的，所述太阳能电池板选用多晶硅材料的电池板。此设计的好处是，太阳能电池工作稳定、成本低，太阳能电池板的容量大小取决于电磁阀的工作用电量。
优选的，所述充电电池选用锂聚合物电池。此设计的好处在于，锂电池容量高、体积小、重量轻、安全性好。
优选的，所述电池充电管理电路选用具有太阳能电池最大功率点跟踪功能的充电管理集成电路。此设计的好处是，能够自动跟踪太阳能电池板的最大功率点，高效地实现太阳能至充电电池的电能转换。
进一步优选的，所述电池充电管理电路选用CN3791充电管理集成电路。
一种大区域多田块自动节水灌溉三级控制***的使用方法，包括以下步骤：
(1)采样点的土壤温湿度传感器实时采集田块上的温、湿度数据，并将温、湿度数据传输给监控终端的ZigBee模块；
(2)监控终端的ZigBee模块接收到温、湿度数据后与存储于监控终端ZigBee模块里的土壤湿度上、下限阈值及土壤温度上限阈值比较，当超过土壤温度上限阈值或低于土壤湿度下限阈值时，监控终端通过ZigBee模块向监控站发送灌溉请求信息；
(3)监控站根据监控终端发送的请求信息决策是否启动灌溉供水，若判定为需要进行灌溉时，监控站向监控终端发送灌溉命令并向水泵变频控制器发送启动工作指令，水泵变频控制器驱动水泵电机向供水主管道输送设定压力的灌溉用水，接收到灌溉启动指令且土壤湿度没有达到土壤湿度上限阈值的监控终端都打开用水支路电磁阀进行灌溉操作；
(4)当监控终端检测到土壤湿度达到土壤湿度上限阈值时，监控终端则关闭用水支路电磁阀并向监控站发送灌溉结束信息，监控站依据接收到的灌溉结束信息判断是否需要结束灌溉过程，若需要结束灌溉过程监控站则向水泵变频控制器发送结束工作命令停止灌溉供水。
优选的，远程监控平台通过GPRS网络通信向监控站下发修改后的土壤湿度上、下限阈值及土壤温度上限阈值，监控站接收到修改后的土壤湿度上、下限阈值及土壤温度上限阈值后存储于ZigBee模块中，同时监控站利用自身的ZigBee模块向监控终端发送修改后的土壤湿度上、下限阈值及土壤温度上限阈值并存储于监控终端的ZigBee模块中。
优选的，远程监控平台设有网络客户端访问功能，有权限的管理人员可在任何一台能上网的计算机上登录远程监控平台界面，根据天气预报情况人工修改即将降雨的某时间段内的某些田块土壤湿度上、下限阈值，或者对即将降雨的某时间段内的某些田块设置灌溉禁止指令，并通过GPRS网络通信发送给相应需要调整或灌溉禁行控制的监控站。
本发明的有益效果在于：
1.本发明组建了一个由远程监控平台、至少一个监控站和若干个监控终端组成的自动节水灌溉三级控制***，一个远程监控平台可以管理成百上千台监控站，一个监控站负责局部区域的灌溉水源供给控制，若干个监控终端完成一个独立田块的灌溉控制，因此，三级控制***能够实现大区域多田块的自动节水灌溉控制，节省了人力成本、节约了水资源。
2.利用价格低廉的多CPU无线组网通信技术，对现有技术一个田块利用一个CPU管理控制所有数据采集、通断控制、与监控中心通信的方法进行改进，采用一个监控终端只负责一个土壤温湿度传感器检测和一个用水支路电磁阀控制，以较少的设备成本投入克服了现有技术中集中向一个CPU长距离复杂连线而造成布局、调整困难的问题。
3.本发明采用多CPU组网的积木式组合方式，不受灌溉用水支路数量的限制，田间不论有多少条用水支路只要安装等数量的监控终端进行对应控制，即可资源无浪费地实现自动节水控制，非常适合于不同面积田块、特别是大面田块的自动节水灌溉控制使用，克服了现有技术因产品端口资源固定而造成的扩展困难或资源浪费问题。
4.本发明中的监控站用于田块主管道的变频调速恒压供水控制，在田块需要灌溉时才提供恒压供水，防止管道可能因长期过压而降低工作寿命的问题，同时保证了各个用水支路的供水均衡，节水、节电且保证灌溉效果一致。该项技术是现有技术所欠缺的。
5.针对不同田块上不同种类作物的不同生长阶段编制了基于人工经验的灌溉用水控制计划表，根据时间变化自动调整土壤温湿度控制参数，实现符合作物生长规律的节水灌溉控制。
6.管理人员通过任何一台能上网的计算机均可依据权限进行客户端访问远程监控平台，查看灌溉过程、设备状态，并可根据降雨性天气预报等对灌溉过程进行人工干预，达到节水且防涝等目的。
7.所有监控终端利用具有太阳能电池最大功率点跟踪功能的太阳能供电，有效解决了监控终端工作供电问题和高效率转换问题。
8.远程监控平台以电子地图展示灌溉情况、查看土地墒情、设备状态，一旦出现问题或故障则一目了然，方便***维护；远程监控平台只有根据时间节点变化时才下传灌溉控制参数给监控站，其他工作时间只接收设备故障信息等，通信数据流量小，节约通信成本。
附图说明
图1为本发明自动节水灌溉三级控制***的结构原理示意图。
其中：1为远程监控平台；2为监控站；3为监控终端；4为GPRS模块；5为单片机；6为ZigBee模块；7为三相电计量芯片；8为水泵变频控制器；9为供水压力传感器；10为远传计量水表；11为土壤温湿度传感器；12为ZigBee模块；13为电磁阀驱动电路；14为电磁阀；15为太阳能电池板；16为电池充电管理电路；17为充电电池。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。
实施例1：
本实施例提供一种大区域多田块自动节水灌溉三级控制***，以两个田块进行介绍。该三级控制***包括远程监控平台、至少一个监控站和多个监控终端；其中，远程监控平台与监控站之间以GPRS方式进行数据通信，监控站与监控终端之间以ZigBee网络进行数据通信。
远程监控平台1选用一台安装监控软件、具有公网IP的服务器。其中，监控软件是利用数据库、表格、电子地图、网络客户端、网络通信等技术编制的用于自动节水灌溉控制的管理应用程序，实现如下功能：①以电子地图的形式展示灌区中各独立田块的位置、边界以及监控站2、监控终端3所处位置的图标，其中监控终端3图标的颜色依照七彩色彩表示监控终端3所在位置的土壤干湿度程度，赤色代表偏干旱，而紫色代表偏涝，图标的颜色根据接收的土壤湿度信息周期性地自动刷新；鼠标移动到某一图标时则自动弹出进一步信息，如作物种类、生长阶段、设备状态信息等；②以菜单项表格的形式制定灌溉计划控制表，表格内容包括各独立田块的土壤性质成分、作物种类与生长阶段、土地温湿度控制参数(温度上限，湿度上、下限)与对应调整的时间节点以及灌溉用电量、用水量统计数据；③管理员利用任何可上网的计算机均可按照权限登录远程监控平台1进行客户端网络访问，查看土地墒情、设备信息或修改灌溉控制参数等。(需要说明的是，监控软件的开发以及程序的编写主要以传统的实验数据、专家经验为根据)。
鉴于灌溉间隔时间以天数计，而且远程监控平台1与每个监控站2之间通信数据量有限，选用低成本的入门级服务器产品(如英信NF3025M3)即可满足成百上千田块的自动节水灌溉控制；只要有通信网络覆盖，监控站2即可与远程监控平台1进行数据通信，实现自动节水灌溉控制。
监控站2包括单片机5、水泵变频控制器8、供水压力传感器9、三相电计量芯片7、远传计量水表10、GPRS模块4和ZigBee模块6。
供水压力传感器9安装在供水主管道上为水泵变频控制器8提供压力反馈信号，单片机5利用UART串口设置水泵变频控制器8的目标压力参数并发送启、停工作控制命令等，水泵变频控制器8调节水泵电机的转速把机井或塘坝中的水源变成主管道的恒压供水，其中把主管道的工作压力参数设置为水泵变频控制器8的目标压力值；电流输出型供水压力传感器9可选型号为GB-3000FS，压力测试范围为0-1.6MPa，能够满足管道压力测试要求；水泵变频控制器8的选用依据管道泵“流量--扬程--口径--功率”选型对照表首先确定电机功率，再确定水泵变频控制器8的型号，比如：扬程15米水源，灌溉水流量要求为30m3/h，可选用口径为65mm的主管道，水泵三相电机功率为2.2kW的，型号为VFG022M43D的变频器可用作水泵变频控制器8。
远传计量水表10用于计量灌溉作业的用水量，安装在供水主管道上，选用依据主要是主管道管径和流量，远传直读式计量水表可满足一般性用水计量，单片机通过串口获取每次灌溉用水量或累计用水量。单片机5通过UART接口获得用水量累计值，远传直读式计量水表系列具有UART接口，适用于多种流量规格、管道口径的用水量计量。
三相电计量芯片7用于测量监控站2的用电量，利用RN8302B芯片可以低成本地实现用电量测量，单片机5通过SPI串口从RN8302B芯片获得用电量计量数据。
单片机5利用低价格、性能稳定的GPRS模块4型号M35完成监控站2与远程监控平台1之间的数据通信：接收远程监控平台1下传的灌溉控制参数、指令或者向远程监控平台1上传土壤伤情信息、设备状态信息等。
单片机5利用CC2530芯片的ZigBee模块6与监控终端3中的CC2530芯片的ZigBee模块12组网完成灌溉控制参数、请求信息、土地墒情信息的传递。
监控终端3利用安装在用水支路灌溉涉及区域典型采样点采集的土壤温、湿度数据对该用水支路的供水通、断进行控制，包括土壤温湿度传感器11、ZigBee模块12、电磁阀驱动电路13、电磁阀14、太阳能电池板14、充电电池17和电池充电管理电路16。
ZigBee模块12选用的CC2530芯片是兼具2.4GHzIEEE802.15.4、ZigBee和RF4CE多种功能的增强型8051CPU单片机，利用串行接口获得温、湿度一体化传感器STH11采集的土壤温湿度数据，同时利用一个输出端以电平方式控制电磁阀驱动电路13的输出；电磁阀驱动电路13选用芯片MAX629，以升压方式把充电电池17储能转换成电磁阀14的工作用电；型号为IBV-101G的直流电磁阀14，额定电压DC24V、吸持电流190mA，可满足灌溉用水支路通、断的控制要求。
监控终端3采用工作稳定、成本低的多晶硅材料太阳能电池板14供电，经过具有太阳能电池最大功率点跟踪功能的电池充电管理电路16，充电管理电路16选用芯片CN3791充电管理集成电路，给锂聚合物充电电池17充电，而充电电池17再给土壤温湿度传感器11、ZigBee模块12及电磁阀驱动电路13供电。电磁阀14是监控终端3的主要耗电部件，决定了太阳能电池板14和充电电池17的选型。以每天灌溉一次的超常规灌溉模式进行选型：在标准光照条件下选用输出额定电压为5V、额定电流为840mA的太阳能电池组，给额定电压为3.7V、容量为2Ah的锂聚合物电池组充电4个小时即可最多获得能量16800mAVh，对上述部件选型的监控终端3可满足每天灌溉至少两小时的用电要求。
实施例2：
本实施例提供一种大区域多田块自动节水灌溉三级控制***的使用方法。实现大区域多田块不同种类作物在不同生长阶段的自动节水灌溉控制，步骤如下：
⑴、远程监控平台1上的监控软件，依据专家经验针对不同田块上的土壤性质、成分及作物种类编制不同田块上作物在不同生长阶段灌溉用水量计划控制表，这个控制表的实质就是不同田块土壤的湿度、温度在不同时间段需要控制的上限、下限阈值参数对应表。
在灌溉控制***运作时，远程监控平台1的监控程序根据***时间变化自动地通过网络通信把需要修改的土壤温度上限阈值和土壤湿度上、下限阈值参数发送给相应需要调整的监控站2。
⑵、监控站2始终与远程监控平台1保持联系。监控站2接收到远程监控平台1根据时间点变化发送的新修改土壤温度上限阈值和土壤湿度上、下限阈值后保存有关参数，并利用自身的ZigBee模块6向有关监控终端3发送灌溉控制新修改阈值参数。
⑶、监控终端3把接收到监控终端3下发的土壤温度上限阈值和土壤湿度上、下限阈值参数储存在ZigBee存储器中。监控终端3利用安装在典型采样点上的温、湿度传感器周期性地采集土壤温、湿度信息，并与存储的土壤湿度上、下限阈值及土壤温度上限阈值比较；当土壤检测温度超过上限阈值或湿度低于下限阈值时，向监控站2发送灌溉请求信息；监控站2根据监控终端3发送的请求信息数决策是否启动灌溉供水；若判定为需要进行灌溉时，监控站2向监控终端3发送灌溉命令并向水泵变频控制器8发送启动工作指令，水泵变频控制器8驱动水泵电机向供水主管道输送设定压力的灌溉用水，这时接收到灌溉启动指令且土壤湿度没有达到上限阈值的监控终端3均打开用水支路电磁阀14进行灌溉操作；当监控终端3检测土壤湿度达到上限阈值时，则关闭用水支路电磁阀14并向监控站2发送灌溉结束信息，监控站2依据接收到的灌溉结束信息判断是否需要结束灌溉过程，若需要结束灌溉过程监控站2则向水泵变频控制器8发送结束工作命令停止灌溉供水，同时向远程监控平台1发送本次灌溉的用水量、用电量数据。
实施例3：
本实施例提供一种说明大面积田块自动节水灌溉三级控制***的实施方法。
较为常见的一种情况是大面积田块或者多个田块的灌溉用水只有一处水源(如机井或塘坝)，需要灌溉用水的支路特别多，因而使用的监控终端3特别多。针对这种情况，利用一个监控站2对同时灌溉作业的监控终端3总数进行控制而实施依次轮灌，可以较低成本的供水设备投入解决大面积田块或多田块的灌溉控制问题。
以灌溉面积、最小轮灌间隔时间计算灌溉作业的单位时间用水量，以此确定选用水泵电机的功率再选择水泵变频控制器8进行灌溉作业时，数量较多的监控终端3提出灌溉请求，但是，监控站2依照监控终端3编号，只允许一定数量且位置相邻的监控终端3实施灌溉操作，灌溉作业过程中达到灌溉湿度要求的监控终端3撤出灌溉作业，而监控站2则开放请求灌溉的临近监控终端3开始灌溉作业，保证同时灌溉作业的监控终端3总数基本不变；经过监控站2持续供水及监控终端3灌溉作业轮换，可以实现大面积田块自动节水灌溉控制。
实施例4：
本实施例提供一种说明天气预报对灌溉控制干预的情况下，该自动节水灌溉三级控制***的使用方法。
若临近降雨特别是强降雨再进行灌溉作业，不仅浪费水之源还会造成作物涝灾，因此，特别需要人工干预，方法如下：
⑴、远程监控平台1设有网络客户端访问功能，有权限的管理人员可在任何一台能上网的计算机上登录远程监控平台1，查看土地墒情、设备状态或者根据天预报对灌溉作业进行人工干预。
降雨天气预报特别是强降雨天气预报发生时，管理人员向监控站2发送土壤墒情查询指令，监控站2则把收集的有关田块的伤情信息发送给远程监控平台1，管理人员借助电子地图查看监控终端3图标的颜色分布再结合作物的生长阶段对灌溉过程是否人工干预进行决策；如果判定某些监控站2需要在某时间段内禁行灌溉作业，则向这些监控站2发送某时段内灌溉禁行指令；如果需要减少灌溉用水量，则修改即将降雨的某时间段内的某些田块土壤湿度上、下限控制阈值。
⑵、监控站2接收到人工修改降低灌溉用水量的控制参数后，马上转发给管控的监控终端3，监控终端3根据新的参数对灌溉过程进行控制；若监控站2收到远程监控平台1发送的灌溉禁行指令，监控站2则在相应时间段内关闭灌溉供水，对有关监控终端3发送的灌溉请求指令不予理会。
Claims (10)
1.大区域多田块自动节水灌溉三级控制***，其特征在于，包括远程监控平台、至少一个监控站和若干个监控终端；远程监控平台与监控站之间以GPRS方式进行数据通信，监控站与监控终端之间以ZigBee网络进行数据通信；
所述远程监控平台包括服务器；
所述监控站包括单片机、水泵变频控制器、供水压力传感器、GPRS模块和ZigBee模块；单片机通过串行接口分别与水泵变频控制器、GPRS模块和ZigBee模块连接，供水压力传感器与水泵变频控制器电连接；
所述监控终端包括ZigBee模块、土壤温湿度传感器、电磁阀驱动电路、电磁阀；ZigBee模块分别与土壤温湿度传感器、电磁阀驱动电路电连接，电磁阀驱动电路与电磁阀电连接。
2.如权利要求1所述的大区域多田块自动节水灌溉三级控制***，其特征在于，所述监控站还包括三相电计量芯片和远传计量水表，三相电计量芯片和远传计量水表分别与单片机电连接。
3.如权利要求1所述的大区域多田块自动节水灌溉三级控制***，其特征在于，所述监控终端还包括太阳能电池板、充电电池和电池充电管理电路，太阳能电池板通过电池充电管理电路与充电电池连接，充电电池分别与ZigBee模块、土壤温湿度传感器及电磁阀驱动电路电连接。
4.如权利要求1所述的大区域多田块自动节水灌溉三级控制***，其特征在于，所述电磁阀驱动电路选用升压型变换电路。
5.如权利要求1所述的大区域多田块自动节水灌溉三级控制***，其特征在于，所述土壤温湿度传感器选用STH11型温、湿度一体化传感器。
6.如权利要求3所述的大区域多田块自动节水灌溉三级控制***，其特征在于，所述电池充电管理电路选用具有太阳能电池最大功率点跟踪功能的充电管理集成电路。
7.如权利要求6所述的大区域多田块自动节水灌溉三级控制***，其特征在于，所述电池充电管理电路选用CN3791充电管理集成电路。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的大区域多田块自动节水灌溉三级控制***的使用方法，包括以下步骤，
(1)采样点的土壤温湿度传感器实时采集田块上的温、湿度数据，并将温、湿度数据传输给监控终端的ZigBee模块；
(2)监控终端的ZigBee模块接收到温、湿度数据后与存储于监控终端ZigBee模块里的土壤湿度上、下限阈值及土壤温度上限阈值比较，当超过土壤温度上限阈值或低于土壤湿度下限阈值时，监控终端通过ZigBee模块向监控站发送灌溉请求信息；
(3)监控站根据监控终端发送的请求信息决策是否启动灌溉供水，若判定为需要进行灌溉时，监控站向监控终端发送灌溉命令并向水泵变频控制器发送启动工作指令，水泵变频控制器驱动水泵电机向供水主管道输送设定压力的灌溉用水，接收到灌溉启动指令且土壤湿度没有达到土壤湿度上限阈值的监控终端都打开用水支路电磁阀进行灌溉操作；
(4)当监控终端检测到土壤湿度达到土壤湿度上限阈值时，监控终端则关闭用水支路电磁阀并向监控站发送灌溉结束信息，监控站依据接收到的灌溉结束信息判断是否需要结束灌溉过程，若需要结束灌溉过程监控站则向水泵变频控制器发送结束工作命令停止灌溉供水。
9.如权利要求8所述的大区域多田块自动节水灌溉三级控制***的使用方法，其特征在于，远程监控平台通过GPRS网络通信向监控站下发修改后的土壤湿度上、下限阈值及土壤温度上限阈值，监控站接收到修改后的土壤湿度上、下限阈值及土壤温度上限阈值后存储于ZigBee模块中，同时监控站利用自身的ZigBee模块向监控终端发送修改后的土壤湿度上、下限阈值及土壤温度上限阈值并存储于监控终端的ZigBee模块中。
10.如权利要求8所述的大区域多田块自动节水灌溉三级控制***的使用方法，其特征在于，远程监控平台设有网络客户端访问功能，有权限的管理人员可在任何一台能上网的计算机上登录远程监控平台界面，根据天气预报情况人工修改即将降雨的某时间段内的某些田块土壤湿度上、下限阈值，或者对即将降雨的某时间段内的某些田块设置灌溉禁止指令，并通过GPRS网络通信发送给相应需要调整或灌溉禁行控制的监控站。
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160518 |
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