CN116420595B - 物联网智能阀门控制*** - Google Patents

物联网智能阀门控制*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及物联网智能阀门技术领域，尤其为物联网智能阀门控制***，包括控制箱、信号发射器、信号接收器和电子控制器，所述控制箱底端内侧固定连接有进水管，所述进水管左端设有水温传感器，所述进水管右端内侧设有阀门，所述进水管右端通过卡箍固定连接有出水管，所述阀门上端设有电子控制器，本发明中，通过设置的太阳能板、电流监测器、蓄电池和中央处理器，在实际的使用过程中给***内部的电子元件进行供电，更加的符合节能环保的要求，同时通过监测太阳能板的光照强度和水温、湿度以及温度数据传递给控制箱，控制箱控制所述阀门的打开角度，有效的防止阀门在外界光照强度较高和温度较高时打开对农作物造成损害。

Description

物联网智能阀门控制***
技术领域
本发明涉及物联网智能阀门技术领域，具体为物联网智能阀门控制***。
背景技术
物联网智能阀门即具有联网和远程控制功能的智能阀门，这样的阀门安装在农作物种植的滴灌设备上进行使用时需要外接电源，较为麻烦和浪费能源，不符合智能环保的要求，而且在实际的使用过程中不能够对光照强度和外界温度信息进行采集，这样就造成农作物在滴灌的过程中外界光照强度较大和外界温度较高时对农作物造成损害的问题，同时存在农作物死亡等不可逆的问题发生，因此，针对上述问题提出物联网智能阀门控制***。
发明内容
本发明的目的在于提供物联网智能阀门控制***，使***在运行的过程中利用太阳光进行电能的供给，同时根据太阳能板电能转化过程中电流的大小对外界的光照强度和温度进行反馈。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
物联网智能阀门控制***，包括控制箱、信号发射器、信号接收器和电子控制器，所述控制箱底端内侧固定连接有进水管，所述进水管左端设有水温传感器，所述进水管右端内侧设有阀门，所述进水管右端通过卡箍固定连接有出水管，所述阀门上端设有电子控制器，所述控制箱右侧设有湿度传感器，所述控制箱前端上侧固定连接有温度传感器，所述控制箱上端通过支架固定连接有太阳能板，所述控制箱上端面固定连接有蓄电池，所述蓄电池和太阳能板之间连接的电源线外侧设有电流监测器，所述控制箱右端面上侧固定连接有信号发射器和信号接收器，以监测所述太阳能板的光照强度和水温、湿度以及温度数据传递给所述控制箱，所述控制箱控制所述阀门的打开角度。
优选的，所述控制箱内部设有中央处理器和智能电脑板，所述中央处理器用于对水温、湿度以及温度数据进行收集、整理并对整理后的数据进行信号传递，所述智能电脑板用于对水温、湿度以及温度数据进行对比，以及控制所述电子控制器，且中央处理器和智能电脑板之间的数据信息相互连通，所述智能电脑板内部设有预存数据和程序辅助数据以实现自主智能控制。
优选的，所述信号发射器内部安装有SIM卡，且信号发射器将实时信号直接连接到管理人员的手机端，所述手机端将反馈信号传递给信号接收器并控制智能电脑板进行工作，所述信号接收器接收地方广播台传递的关于天气预报播放的调频信号，且信号接收器实时的对调频信号进行接收并对关于天气相关的调频信号进行整理传递给中央处理器，所述信号发射器会实时的将调频信号传递给储存云端，且储存云端会自动的对接收的信息进行保存。
优选的，所述温度传感器为户外型电子显示温度变送器，所述湿度传感器为有线智能***式传感器，所述湿度传感器***在地面内部，且湿度传感器为多个设置，所述湿度传感器之间的间距为20m，所述水温传感器为密封无线式传感器。
优选的，所述太阳能板转换的电能储存在蓄电池中，为***运行进行提供电能，所述电流监测器检测的数值在一个单位时间内达到最大时，控制所述阀门打开。
优选的，所述阀门内部安装有阀门位置传感器，所述阀门位置传感器对阀门的开合程度进行实时的监测，同时将开合信号传递给中央处理器，中央处理器在接收到开合信号后会将开合信号和智能电脑板发出的控制信号进行对比。
优选的，所述智能电脑板内部包含信息分析***、自主控制***、数据对比***；所述信息分析***与所述信号接收器连接，用于接收自主控制信息；所述自主控制***与所述阀门连接，用于控制阀门的打开角度；所述数据比对***与所述信息分析***连接，用于数据对比；所述智能电脑板接收到手机端发出的自主控制信息后会将接收的水温、湿度以及温度数据和天气数据与对比***进行对比，当对比数据在设定的范围内后会通过自主控制***控制阀门打开相对应的角度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过设置的太阳能板、电流监测器、蓄电池和中央处理器，在实际的使用过程中给***内部的电子元件进行供电，更加的符合节能环保的要求，同时通过监测太阳能板对太阳光转化过程中的电流将外界的光照强度和水温、湿度以及温度数据传递给控制箱，控制箱控制阀门打开角度，提高土地滴灌过程中的智能化程度，有利于土地上植物的生长，有效的防止阀门在外界光照强度较高和温度较高时打开对农作物造成损害；
2、本发明中，通过设置的控制箱、温度传感器、湿度传感器和水温传感器对外界环境进行全面的分析，在合适的时间打开阀门进行滴灌，同时通过对当地的天气预报数据进行分析有效地防止在雨水前夕对农作物进行滴灌造成水资源浪费的问题；
3、本发明中，通过设置的信号发射器、信号接收器、储存云端和手机端，远程对***进行操控的同时对***运行过程中的数据进行收集和储存，这样便于后期对***进行调整以及在***内部出现故障时快速的对故障进行排查，具有良好的使用价值。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明整体***框图。
图中：1-控制箱、2-温度传感器、3-太阳能板、4-电流监测器、5-蓄电池、6-信号发射器、7-信号接收器、8-湿度传感器、9-出水管、10-阀门、11-电子控制器、12-进水管、13-水温传感器。
具体实施方式
实施例1
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：
物联网智能阀门控制***，包括控制箱1、信号发射器6、信号接收器7和电子控制器11，控制箱1底端内侧固定连接有进水管12，进水管12左端设有水温传感器13，进水管12右端内侧设有阀门10，进水管12右端通过卡箍固定连接有出水管9，阀门10上端设有电子控制器11，控制箱1右侧设有湿度传感器8，控制箱1前端上侧固定连接有温度传感器2，控制箱1上端通过支架固定连接有太阳能板3，控制箱1上端面固定连接有蓄电池5，蓄电池5和太阳能板3之间连接的电源线外侧设有电流监测器4，控制箱1右端面上侧固定连接有信号发射器6和信号接收器7，以监测所述太阳能板3的光照强度和水温、湿度以及温度数据传递给所述控制箱1，所述控制箱1控制所述阀门10的打开角度，提高土地滴灌过程中的智能化程度，有利于土地上植物的生长，有效的防止阀门在外界光照强度较高和温度较高时打开对农作物造成损害。
控制箱1内部设有中央处理器和智能电脑板，中央处理器用于对水温、湿度以及温度数据进行收集、整理并对整理后的数据进行信号传递，，中央处理器的设置在实际的使用过程中对***内部各个传感器监测的数据进行全面的收集，其包括温度传感器、湿度传感器、水温传感器、电流监测器的数据，中央处理器用于数据信息的收集、整理和信息发出，智能电脑板用于对数据进行对比，以及控制电子控制器，且中央处理器和智能电脑板之间的数据信息相互连通，在实际的使用过程中提高了信息的联通性，降低***反应的时间，智能电脑板内部设有预存数据和程序辅助数据以实现自主智能控制，在实际的使用过程中通过设置的智能电脑板对***整体进行自动化的控制其中，预存数据为将数据缓存空竹缓冲区，程序辅助数据可通过调用sendmsg和recvmsg这两个函数，使用msghdr结构中的msg_control和msg_controllen这两个成员发送和接收；信号发射器6内部安装有SIM卡，在***运行的过程中通过SIM卡和手机端进行信号的连通，实现远程监控的效果，且信号发射器6将实时信号直接连接到管理人员手机端，便于对***的运行情况进行实时的了解，手机端将反馈信号传递给信号接收器7并控制智能电脑板进行工作通过手机端直接控制***内部的阀门10的打开的程度，信号接收器7接收地方广播台传递的关于天气预报播放的调频信号，便于对天气信息进行收集，有效地防止在大雨前夕进行滴灌造成不必要的水资源浪费，且信号接收器7实时的对调频信号进行接收并对关于天气相关的调频信号进行整理传递给中央处理器便于对调频信号进行收集和集中，信号接收器7为配置为具有接收反馈信号和调频信号的差分输入信号，以避免反馈信号和地方广播台传递的关于天气预报播放的调频信号的冲突，其中调频信号对土地滴灌的程度进行辅助分析和决策，信号发射器6会实时的将调频信号传递给储存云端，在实际的使用过程中对***内部的数据进行储存，且储存云端会自动的对接收的信息进行保存；温度传感器2为户外型电子显示温度变送器，直管的通过温度传感器对温度数据进行观看，湿度传感器8为有线智能***式传感器，湿度传感器8***在地面内部，***到土地中对土地的湿度进行直接的监测，且湿度传感器8为多个设置，湿度传感器8之间的间距为20m，在实际的使用过程中对不同位置的多组数据进行收集，降低土地实际湿度和监测湿度之间的差距，进而提高了湿度监测的精准程度，水温传感器13为密封无线式传感器，在实际的使用过程中对滴灌的水源温度进行实时的监测；太阳能板3转换的电能储存在蓄电池5中，为***运行进行提供电能，电流监测器4检测的数值在一个单位时间内达到最大时，控制阀门10打开，根据太阳能板3使用过程中的发电效率对外界的温度和光照强度进行间接的监测和了解；阀门10内部安装有阀门位置传感器，阀门位置传感器对阀门10的开合程度进行实时的监测，同时将开合信号传递给中央处理器，中央处理器在接收到开合信号后会将开合信号和智能电脑板发出的控制信号进行对比，这样的设置在实际的使用过程中对阀门10的开合程度进行监控，在阀门10以及阀门10上端设置的电子控制器发生损坏时及时的被发现；智能电脑板内部包含信息分析***、自主控制***、数据对比***；信息分析***与所述信号接收器7连接，用于接收自主控制信息；自主控制***与阀门10连接，用于控制阀门10的打开角度；数据比对***与信息分析***连接，用于数据对比；智能电脑板接收到手机端发出的自主控制信息后会将接收的水温、湿度以及温度数据和天气数据与对比***进行对比，当对比数据在设定的范围内后会通过自主控制***控制阀门10打开相对应的角度，在实际的使用过程中有效的提高***整体的智能化程度。
工作流程：在需要对物联网智能阀门控制***进行使用时，特别是安装在具有现代化作业的滴灌种植地带进行使用时，首先工作人员需要将***内部的装置安装在出水管9尾端的位置，安装完成后，先对***内部各个装置的性能和安装稳定程度进行检测，检测完成后，对***内部的数据进行调试，调试完成后，在实际使用的过程中通过设置的温度传感器2、电流监测器4、湿度传感器8和水温传感器13直接的对外部的环境和水温的情况进行监测，其中设置的电流监测器4对太阳能板3的发电情况进行监测，而太阳能板在利用太阳光发电的过程中受光照强度和温度的影响较大，在太阳光照强度较高温度较低的上午和下午发电量较高，此时电流监测器4监测的电流较大，而且在对农作物进行滴灌的过程中上午和下午光照强度和温度较为合适的时候最为合适，所以在滴灌的过程中根据电流监测器4监测的电流信号作为控制阀门10打开的信息反馈信号纳入数据库进行参考，同时太阳能板3将发电量储存在蓄电池5供给***内部的用电设备进行工作，具有良好的实用价值，同时通过信号接收器7接收的天气预报信号端发出的当地天气信号对土地滴灌的程度进行辅助分析和决策，在实际的使用过程中工作人员通过手机端直接控制阀门打开进行工作，还通过手机端控制智能电脑板自主控制阀门进行工作，在智能电脑板智能控制阀门进行工作的过程中：温度传感器2、电流监测器4、湿度传感器8、水温传感器13和天气预报信号端的信号都作为阀门10打开的参考数据，这样的设置在实际的使用过程中自主综合的利用全面的数据控制阀门10的打开程度，提高土地滴灌过程中的智能化程度，有利于土地上植物的生长，具有良好的实用价值，而且整个控制***在运行的过程中所有信号数据均保存到储存云端，这样防止数据丢失的同时根据收集的数据对***进一步的进行调整，同时装置在运行的过程中阀门10上设置的阀门位置传感器实时的信号传递给中央处理器对阀门10的打开角度进行监控。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还做出若干改进、润饰或变化，也将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.物联网智能阀门控制***，其特征在于：包括控制箱(1)、信号发射器(6)、信号接收器(7)和电子控制器(11)，其特征在于：所述控制箱(1)底端内侧固定连接有进水管(12)，所述进水管(12)左端设有水温传感器(13)，所述进水管(12)右端内侧设有阀门(10)，所述进水管(12)右端通过卡箍固定连接有出水管(9)，所述阀门(10)上端设有电子控制器(11)，所述控制箱(1)右侧设有湿度传感器(8)，所述控制箱(1)前端上侧固定连接有温度传感器(2)，所述控制箱(1)上端通过支架固定连接有太阳能板(3)，所述控制箱(1)上端面固定连接有蓄电池(5)，所述蓄电池(5)和太阳能板(3)之间连接的电源线外侧设有电流监测器(4)，所述控制箱(1)右端面上侧固定连接有信号发射器(6)和信号接收器(7)，以监测所述太阳能板(3)的光照强度和水温、湿度以及温度数据传递给所述控制箱(1)，所述控制箱(1)控制所述阀门(10)的打开角度；
所述控制箱(1)内部设有中央处理器和智能电脑板，所述中央处理器用于对水温、湿度以及温度数据进行收集、整理并对整理后的数据进行信号传递，所述智能电脑板用于对水温、湿度以及温度数据进行对比，以及控制所述电子控制器(11)，且中央处理器和智能电脑板之间的数据信息相互连通，所述智能电脑板内部设有预存数据和程序辅助数据以实现自主智能控制；
所述信号发射器(6)内部安装有SIM卡，且信号发射器(6)将实时信号直接连接到管理人员的手机端，所述手机端将反馈信号传递给信号接收器(7)并控制智能电脑板进行工作，所述信号接收器(7)接收地方广播台传递的关于天气预报播放的调频信号，且信号接收器(7)实时的对调频信号进行接收并对关于天气相关的调频信号进行整理传递给中央处理器，所述信号发射器(6)会实时的将调频信号传递给储存云端，且储存云端会自动的对接收的信息进行保存；
所述智能电脑板内部包含信息分析***、自主控制***、数据对比***；所述信息分析***与所述信号接收器(7)连接，用于接收自主控制信息；所述自主控制***与所述阀门(10)连接，用于控制阀门(10)的打开角度；所述数据比对***与所述信息分析***连接，用于数据对比；所述智能电脑板接收到手机端发出的自主控制信息后会将接收的水温、湿度以及温度数据和天气数据与对比***进行对比，当对比数据在设定的范围内后会通过自主控制***控制阀门(10)打开相对应的角度。
2.根据权利要求1所述的物联网智能阀门控制***，其特征在于：所述温度传感器(2)为户外型电子显示温度变送器，所述湿度传感器(8)为有线智能***式传感器，所述湿度传感器(8)***在地面内部，且湿度传感器(8)为多个设置，所述湿度传感器(8)之间的间距为20m，所述水温传感器(13)为密封无线式传感器。
3.根据权利要求2所述的物联网智能阀门控制***，其特征在于：所述太阳能板(3)转换的电能储存在蓄电池(5)中，为***运行提供电能，所述电流监测器(4)检测的数值在一个单位时间内达到最大时，控制所述阀门(10)打开。
4.根据权利要求3所述的物联网智能阀门控制***，其特征在于：所述阀门(10)内部安装有阀门位置传感器，所述阀门位置传感器对阀门(10)的开合程度进行实时的监测，同时将开合信号传递给中央处理器，中央处理器在接收到开合信号后会将开合信号和智能电脑板发出的控制信号进行对比。
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