專利名稱：多功能網絡式自動灌溉方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及多功能網絡式自動灌溉方法及其裝置，特別是適宜可將灌水過程在作物生長全過程中在線存儲的自動灌溉方法及其裝置。
國內與本系統相關的且已經面市的產品有各種灌溉自動控制器，灌溉自動控制系統以中國科學院南京土壤研究所的NT-2型和國家節水灌溉楊凌工程技術研究中心的無線遙控灌溉自動控制系統與本系統有相似之處，但是它存在功能單一，沒有形成簡捷的網絡化技術、灌水方式的全面性、灌水過程資料的保存，現場模塊的多功能性和增減模塊的方便靈活性等缺陷。
本發明的另一目的是提供一種實現多功能網絡式自動灌溉方法的裝置。
實現發明目的的技術方案是這樣解決的包括控制器控制放水電磁閥的開關定時灌溉方法和無線遙控自動控制灌溉方法，本發明突出的進步在于多功網絡式自動灌溉方法，還包括下述步驟A、多功能網絡式自動灌溉管理系統工作方式多功能網絡式自動灌溉管理系統具有自動控制運行和手動控制運行兩種工作方式；自動監控灌溉工作方式的設定a.定量供水灌溉方式根據一次灌水組中各個受水面積需要灌水的量的總和，通過安裝在主管道上的流量計檢測已供水量，當通過主管道的水量與要求灌水量相等時，停止本組灌水，每次灌水的時間間隔在作物播種時輸入，并能隨時修改；b.定時供水灌溉方式按照作物栽培的經驗，定時開啟灌水系統向作物供水，供水到設定的時間以后，停止灌水，每次灌水的時間間隔應在作物播種時輸入，并能隨時修改；c.根據土壤濕度灌水經設置在大田或大棚中的土壤水勢含水量傳感器測量獲得作物對土壤含水量要求的下限，開放灌水系統向該棚作物灌水，當土壤含水量達到要求的上限時，或者灌水持續設定時間后，停止供水，在這種方式下，還可根據作物的種植分區，測得區內各水分傳感器的值以后，經過綜合判斷確定是否向該種植區灌水；d.根據預先制定的各種作物的灌溉制度灌水根據過去大量試驗資料，編制出各種作物全生育期或生育階段的灌溉制度—灌水時間、灌水定額、灌水次數，并在作物播種前存貯在以P C機為核心的自動監控系統中，在作物生長過程中，監控系統按灌溉制度自動向該作物配水灌溉；B、多功能網絡式自動灌溉管理系統軟件設計根據要求的四種灌溉方式、兩種工作方式及相應的初始參數存儲、灌溉過程的歷史數據處理，將系統分為以下幾個模塊a、灌溉參數初始化用于對灌溉分區或各溫室的灌溉方式及相應的灌溉時間，灌溉時間間隔，灌溉水量進行輸入或修改，灌溉參數一般是在作物種植時一次性輸入，允許用戶在作物生長期內對參數進行修改；b、自動工作方式自動工作方式中，每個灌溉對象的灌溉方式可以不同，可選擇定量灌溉、定時灌溉、水勢灌溉和定制灌溉四種灌溉方式中的一種，在同一操作畫面中可對不同灌溉對象設置不同的灌溉方式或對同一灌溉對象在作物生長期的不同階段進行灌溉方式的設置，在此工作方式中，預留環境溫度、濕度和二氧化碳測量的軟件模塊接口；c、隨機工作方式隨機工作方包括定量灌溉和定時灌溉兩種灌溉方式，在同一畫面中可對各灌溉對象設置不同的灌溉方式；d、工作狀態顯示在系統運行過程中，可以顯示各灌溉對象當前的工作狀態，若灌溉對象正在灌水，當鼠標移動到其位置并按下鼠標時，在屏幕中動態彈出窗口以動畫方式描述灌水過程，反映灌溉方式、種植內容、灌水開始時間、當前時刻灌水進度或灌溉過程剩余的時間信息，當鼠標離開時隱藏狀態顯示窗口，若不處于灌溉或正在等待下次灌溉，則顯示上次灌溉的情況、灌溉方式、種植作物、下次灌溉開始的時間，對于水勢灌溉方式，顯示灌溉情況為當前含水量在灌溉參數上限、下限間的位置，以表示當前灌水進程或等待灌溉時含水量的情況，全部工作狀態的顯示采用在線方式，不脫離系統的運行，直接在運行畫面中動態顯示，不需顯示時隱藏狀態信息，避免畫面的凌亂以及畫面切換引起的操作上的煩瑣；用戶可以在系統運行時方便地獲得當前時刻某一個或某些灌溉對象工作狀態；e、灌溉過程歷史數據用于存儲灌溉對象在不同時期的灌溉情況，包括灌溉方式、灌溉開始時間、灌溉持續時間、灌溉對象的作物種類信息，在系統運行期間自動以文件方式存儲在系統規定的位置；f、歷史數據處理對歷史數據的處理分為瀏覽和打印，瀏覽或打印對象可以是某一灌溉對象或某一灌溉對象在某時間段內的灌溉情況，輸出內容包括歷史數據文件的全部數據項；g、故障報警與處理當系統出現故障如對某對象的控制失效或發生數據傳輸錯誤時，系統記錄當前錯誤情況并進行故障報警，顯示故障發生的位置，并關閉對故障發生奌的控制，以便進行故障檢修。
多功能網絡式自動灌溉方法的裝置，包括工業PC機通過RS-232總線連接一個多功能網絡式自動灌溉中央控制器，包括軟件程序在內的中央控制器又通過RS-185總線分別連接通信中繼器，其通信中繼器又通過RS-185總線分別連接灌溉采樣控制器1-1、采樣控制器1-2、采樣控制器1-32、采樣控制器2-1、采樣控制器2-2、采樣控制器2-32、采樣控制器32-1、采樣控制器32-2采樣控制器32-32；上述所說的中央控制器的一端與總線接口可逆連接，總線接口可逆與微處理器連接，微處理器還分別連接有鍵盤、時鐘信號、編號顯示器，編號顯示器的一端連接電磁閥啟停顯示器，其另一端分兩路連接在檢測運行顯示器和設置顯示器，同時還連接一個電源；所說的通信中繼器，均包括微處理器，微處理器連接有總線接口和時鐘信號顯示器；所說的采樣控制器1-1、采樣控制器1-2、采樣控制器1-32、采樣控制器2-1、采樣控制器2-2、采樣控制器2-32、采樣控制器32-1、采樣控制器32-2采樣控制器32-32上都連接有一個微處理器，其微處理器又分別連接有第一光電隔離驅動開關量輸出信號、編碼設定開關、時鐘信號、總線接口、看門狗(WATCH DOG)、第二光電隔離驅動開關量輸出信號、ALE信號再分頻、模數轉換、模數轉換又分別與ALE信號再分頻和傳感器輸入信號連接，第一光電隔離驅動開關量輸出信號還與電磁閥控制繼電器連接，同時還連接了一個電源；工業PC機通過六路分別與系統操作說明、歷史數據處理、隨機運行方式、自動運行方式、設置灌溉參數、設置種植分區連接，自動運行方式又分兩路，其一路分別與定時灌溉、定量灌溉、水勢灌溉、定制灌溉接口連接，另一路與溫度、濕度、CO2接口連接，隨機運行方式分兩路與定時灌溉、定量灌溉接口連接，歷史數據處理也分兩路與數據瀏覽、數據打印接口連接，系統操作說明分三路分別與操作規程、操作時序、使用說明接口連接。
本發明與現有技術相比，它是采用網絡化技術對多塊大田或多個溫室實施自動灌溉或手動控制灌溉；同時可以采用定量供水灌溉或定時供水灌溉或根據土壤濕度灌溉或根據預先制定的各種作物的灌溉制度進行灌溉；也可以采用上述兩種或兩種以上相結合的方式進行灌溉。灌溉過程中的灌溉時間、灌溉時間間隔、灌水量等參數在作物種植時一次性輸入到程序中，也可以允許用戶在作物生長期內對參數進行修改。本發明具有灌溉方式的選擇、初始參數的存儲、灌溉全過程的歷史數據處理和記錄、動畫顯示、故障報警、完善的在線幫助、有線或無線連接等的特奌，適用在1公里至5公里范圍內使用，實現了節約灌溉用水，提高了經濟和社會效益。
多功能網絡式自動灌溉管理系統中央控制器2和灌溉采樣控制器5-14的通信通過通信中繼器3、4、11進行，灌溉系統中央控制器2先將控制信息下傳至通信中繼器3、4、11，通信中繼器3、4、11再將該信息下傳至灌溉采樣控制器5-14。通信中繼器3、4、11先接收灌溉系統中央控制器2發來的信號并將其轉換成有效信息，再進行數據幀的識別、校驗，然后將該信息下傳或上傳至相應的灌溉采樣控制器5-14。灌溉系統中央控制器2與通信中繼器3、4、11的信息傳遞，在大多數情況下，由于整個灌溉區域的面積較大，信號傳輸距離也相應較遠，該系統在信號傳送方式上可選擇采用包括無線通信或光纖通信在內的多種實現方式。如果中央控制器2與各灌溉采樣控制器5-14的布線距離在1000m范圍內，且灌溉采樣控制器5-14的數量不超過32臺，中央控制器2與各灌溉采樣控制器5-14的通信還可以采用RS-285總線直接連接，該方式成本較低且易于安裝。
在本例中，最多可連接32臺中繼器，每臺通信中繼器最多可連接32臺灌溉采樣控制器。該配置是在一般外界環境下常用的，RS-485通信總線的連接較簡單，可靠性也較高。在外部環境良好，電磁干擾較小的情況下，中央控制器連接通信中繼器的最大數目、以及每臺通信中繼器連接灌溉采樣控制器的數目還可適當增加，以期達到最高的設備利用率。必要的情況下，中央控制器與通信中繼器的通信還可以通過無線傳輸方式進行，此時只需增加相應數量的無線數據傳輸電臺即可。中央控制器與通信中繼器的通信也可采用光纖，此時需要增加光纖通信調制解調器。
圖2所示，中央控制器2的一端與總線接口15可逆連接，總線接口15可逆與微處理器22連接，微處理器22還分別連接有鍵盤23、時鐘信號21、編號顯示器19，編號顯示器19的一端連接電磁閥啟停顯示器20，其另一端分兩路連接在檢測運行顯示器18和設置顯示器17，同時還包括連接一個電源16。
圖3所示，包括微處理器25，微處理器25連接有總線接口15和時鐘信號顯示器24。
圖4所示，采樣控制器1-1、采樣控制器1-2、采樣控制器1-32、采樣控制器2-1、采樣控制器2-2、采樣控制器2-32、采樣控制器32-1、采樣控制器32-2采樣控制器32-32上分別都連接有一個微處理器32，其微處理器32又分別連接有第一光電隔離驅動開關量輸出信號27、編碼設定開關29、時鐘信號30、總線接口15、看門狗(WATCH DOG31)、第二光電隔離驅動開關量輸出信號33、ALE信號再分頻34、模數轉換35，模數轉換35又分別與ALE信號再分頻34和傳感器輸入信號36連接，第一光電隔離驅動開關量輸出信號27還與電磁閥控制繼電器26連接，同時還連接了一個電源28。
圖5所示，工業PC機1又通過六路分別與系統操作說明37、歷史數據處理38、隨機運行方式39、自動運行方式40、設置灌溉參數41、設置種植分區42連接，自動運行方式40又分兩路，其一路分別與定時灌溉43、定量灌溉44、水勢灌溉45、定制灌溉46接口連接，另一路與溫度、濕度、CO247接口連接，隨機運行方式39分兩路與定時灌溉48、定量灌溉49接口連接，歷史數據處理38也分兩路與數據瀏覽50、數據打印51接口連接，系統操作說明37分三路分別與操作規程52、操作時序53、使用說明54接口連接。
圖6為圖4的采樣控制器電路原理圖，電源變壓器變換后的3路交流電壓由插座PN6輸入，第1路經過整流橋B1，濾波電容E3、C17、穩壓器V1、電容C16組成穩壓電路，為系統提供穩定電源VCC和GND，該電源分別供給U1、U11、U9、U7和U10等。第2路經過整流橋B2，濾波電容E2、C12、穩壓器V2、電容C13組成穩壓電路，為系統提供穩定電源+12V和GN12。該電源又經過穩壓器V4穩壓得到一組+5V電壓。該+12V電壓還經過由電容C5，集成電路U4，二極管D3和電容C6組成的電壓轉換電路轉換為-12V電壓。該-12V電壓又經過穩壓器V5穩壓，得到一組-5V電壓。這樣得到的+12V，+5V，GN12，-5V，-12V各電壓都供給模擬量輸入電路及A/D轉換電路中的U2，U5，U8，N4等。第3路經過整流橋B3，濾波電容E4、C9、穩壓器V3、電容C10組成穩壓電路，為系統提供穩定電源VDD和VSS，該電源分別供給開關量輸入電路和繼電器輸出電路。集成電路U1為單片機。電容C3、C4，晶振JZ2組成振蕩電路，為U1提供時鐘源。集成電路U3，電阻R4，電容C2，短接插座PN8組成監控/復位電路，為U1提供復位信號。反相器U11A，集成電路U7，電容C11，電阻R5，短接插座PN11組成TTL至RS-485電平轉換電路，與U1相連。電阻R21，發光二極管L1組成串行通信接收指示電路，與U7相連。電阻R22，發光二極管L2組成串行通信發送指示電路，與U7相連。電阻R14，R32，三極管N3和喇叭SPK組成訊響報警電路，與U1相連。排電阻PN7、RN2為端口上拉電阻，與U1相連。U10為控制器邏輯地址選擇開關組，與U1相連。計數器U9連接為/4分頻電路，與U1相連，分頻后經反相器U11F，電阻R33和光耦U13與A/D轉換器U2相連。A/D轉換器U2，電阻R35，R11，R10，R29，R30，電容C7，C8，C14，二極管D13組成A/D轉換電路。電阻R9，電位器RW2，電容C24組成參考電壓源電路，為U2和U8提供參考電壓。運算放大器U5，電阻R15，R1-R3，電容PN4，電位器RW5，RW1，二極管D11，D12組成模擬信號輸入放大電路，與U2相連。運算放大器U8，電阻RI，RF，RW，R23，R31，電容C18，三極管N4組成外部參考電源電路，與插座PN2相連。
圖7所示，電源變壓器變換后的交流電壓由插座PN2輸入，經過整流橋B2，濾波電容E2、C10、穩壓器V1、電容E1、C11組成穩壓電路，為系統提供穩定電源VCC和GND。電阻R7，發光二極管L3組成電源指示電路，并聯在系統電源VCC和GND兩端。集成電路U1為單片機。電容C1、C2，晶振JZ組成振蕩電路，為U1提供時鐘源。集成電路U4，電阻R2，電容C8，短接插座PN4組成監控/復位電路，為U1提供復位信號。集成電路U5為通信調度邏輯電路，與U1相連。集成電路U2，電容C3，電阻R3，短接插座PN3組成TTL至RS-485電平轉換電路，與U5相連。集成電路U3，電容C9，電阻R4，短接插座PN5組成TTL至RS-485電平轉換電路，與U5相連。電阻RI，發光二極管L1組成串行通信接收指示電路，與U5相連。電阻R5，發光二極管L2組成串行通信發送指示電路，與U5相連。電容C4-C6組成去耦合電路，在電路各處并聯在系統電源VCC和GND兩端。插座PN1為兩組RS-485串行通行總線接口。
圖8所示，電源變壓器變換后的交流電壓由插座PN5輸入，經過整流橋B3，濾波電容E3、C9、穩壓器V2、電容E2、C10組成穩壓電路，為系統提供穩定電源VCC和GND。電阻R3，發光二極管Ll組成電源指示電路，并聯在系統電源VCC和GND兩端。集成電路U1為單片機。電容C3、C8，晶振JZ2組成振蕩電路，為U1提供時鐘源。集成電路U2，電阻R2，電容C2，短接插座PN4組成監控/復位電路，為U1提供復位信號。與非門U1C、U1D、U5A-U5D組成串行通信信號收發電路，與U1相連。排電阻PN3為端口上拉電阻，與U1相連。集成電路U10為并行口擴展電路，與U1相連。排電阻RN1、RN5為端口上拉電阻，與U10相連。集成電路U7、與非門U1A、U1B組成顯示驅動電路，與U1相連。與非門U8B-U8D，8位并行收發數據電路U6，8-3編碼電路U4，U11組成鍵盤輸入電路，與U1相連。排電阻RN2-RN4為端口上拉電阻，與鍵盤輸入電路相連。電容C1-C7組成鍵盤輸入濾波電路，與U6相連。電容C11-C20組成去耦合電路，在電路各處并聯在系統電源VCC和GND兩端。插座J3為顯示輸出，與U7相連。插座J2為鍵盤矩陣信號輸出，與U10相連。插座PN1為鍵盤矩陣信號輸入，與U4、U11相連。插座J1為串行通信端口，與U1、U5相連。
圖9所示，電源變壓器變換后的交流電壓由插座PN2輸入，經過整流橋B1，濾波電容E3、C1、穩壓器V1、電容E2、C2組成穩壓電路，為系統提供穩定電源VCC和GND。電阻R3，發光二極管L3組成電源指示電路，并聯在系統電源VCC和GND兩端。插座PN1為RS-232串行通信總線接口，通過外部電纜與PC機相連，在內部與U1相連。反相器U3B，電阻R1，發光二極管L1組成串行通信接收指示電路，與U1相連。反相器U3C，電阻R2，發光二極管L2組成串行通信發送指示電路，與U1相連。集成電路U1，電容C3-C6組成RS-232至TTL電平轉換電路，與K1、K2相連。集成電路U2，電容C7，電阻R6組成TTL至RS-485電平轉換電路，與K1、K2相連。雙刀雙擲開關K1，K2為手動/自動切換開關。插座PN4為RS-485串行通信總線接口，與U2相連，通過外部電纜與灌溉系統通信中繼器或灌溉采樣控制器相連。插座PN3為手動控制器接口，與K1、K2相連，在外部通過電纜與灌溉系統手動控制器電路原理圖A中J1相連。電容C8-C10組成去耦合電路，在電路各處并聯在系統電源VCC和GND兩端。


圖10所示，發光二極管數碼顯示器S1-S8組成8位數字顯示器，R1為限流電阻，與S1-S8的小數點位相連，限制該位電流。發光二極管L1-L4與S1-S8共同連接至顯示驅動輸入插座J1。J1通過電纜與灌溉系統手動控制器電路原理圖A中J3相連。
圖11所示，插座J2為信號輸入端，與鍵盤矩陣的列線IT0-IT17相連，在外部通過電纜與灌溉系統手動控制器電路原理圖A中J2相連。插座PN1為鍵盤掃描信號輸出端，與鍵盤矩陣的行線IR0-IR17相連，在外部通過電纜與灌溉系統手動控制器電路原理圖A中PN1相連。按鍵K1-K288組成鍵盤矩陣，分別與列線IT0-IT17和行線IR0-IR17相連。
采用本發明的灌溉方法及其裝置，可以大大的提高灌溉自動化水平，節約人力、物力，減少灌溉成本，增加農業綜合效益。同時，還可以獲得大量的歷史數據，長期對農作物的生長過程進行全方位的科學研究，為農業的發展作出應有的貢獻。
權利要求
1.一種多功能網絡自動灌溉方法，包括控制器、放水電磁閥和有線及無線通訊，其特征在于多功能網絡式自動灌溉方法，包括下述步驟A.多功能網絡式自動灌溉管理系統工作方式多功能網絡式自動灌溉管理系統具有自動控制運行和手動控制運行兩種工作方式自動監控灌溉工作方式的設定a、定量供水灌溉方式根據一次灌水組中各個受水面積需要灌水的量的總和，通過安裝在主管道上的流量計檢測已供水量，當通過主管道的水量與要求灌水量相等時，停止本組灌水，每次灌水的時間間隔在作物播種時輸入，并能隨時修改；b.定時供水灌溉方式按照作物的需水要求，定時開啟灌水系統向作物供水，供水到一定的時間以后，停止灌水，每次灌水的時間間隔應在作物播種時輸入，并能隨時修改；c.根據土壤濕度灌水經設置在田間的土壤含水量傳感器測量獲得作物對土壤含水量要求的下限，開放灌水系統向該部分作物灌水，當土壤含水量達到要求的上限時，或者灌水持續一定時間后，停止供水，在這種方式下，還可根據作物的種植分區，測得區內各水分傳感器的值以后經過綜合判斷確定是否向該種植區灌水；d.根據預先制定的各種作物的灌溉制度灌水根據科學的優選方法，編制出各種作物全生育期或生育階段的灌溉制度，包括灌水時間、灌水定額、灌水次數，并在作物播種前存貯在以PC機為核心的自動監控系統中，在作物生長過程中，監控系統按灌溉制度自動向該作物配水灌溉；B、多功能網絡式自動灌溉管理系統軟件設計根據要求的四種灌溉方式、兩種工作方式及相應的初始參數存儲、灌溉過程和歷史數據處理，將系統分為以下幾個模塊a、灌溉參數初始化用于對灌溉分區或各溫室的灌溉方式及相應的灌溉時間，灌溉時間間隔，灌溉水量進行輸入或修改，灌溉參數一般是在作物種植時一次性輸入，允許用戶在作物生長期內對參數進行修改；b、自動工作方式自動工作方式中，每個灌溉對象的灌溉方式可以不同，可選擇定量灌溉、定時灌溉、水勢灌溉和根據灌溉制度灌溉四種灌溉方式中的一種，在同一操作畫面中可對不同灌溉對象設置不同的灌溉方式或對同一灌溉對象在作物生長期的不同階段進行灌溉方式的設置，在此工作方式中，預留環境溫度、濕度和二氧化碳測量的軟件模塊接口；c、隨機工作方式隨機工作方式包括定量灌溉和定時灌溉兩種灌溉方式，在同一畫面中可對各灌溉對象設置不同的灌溉方式；d、工作狀態顯示在系統運行過程中，可以顯示各灌溉對象當前的工作狀態，若灌溉對象正在灌水，當鼠標移動到其位置并按下鼠標時，在屏幕中動態彈出窗口以動畫方式描述灌水過程，反映灌溉方式、種植內容、灌水開始時間、當前時刻灌水進度或灌溉過程剩余的時間信息，當鼠標離開時隱藏狀態顯示窗口，若不處于灌溉或正在等待下次灌溉，則顯示上次灌溉的情況、灌溉方式、作物種類、下次灌溉開始的時間，對于水勢灌溉方式，顯示灌溉情況為當前含水量在灌溉參數上限、下限間的位置，以表示當前灌水進程或等待灌溉時含水量的情況，全部工作狀態的顯示采用在線方式，不脫離系統的運行，直接在運行畫面中動態顯示，不需顯示時隱藏狀態信息，避免畫面的凌亂以及畫面切換引起的操作上的煩瑣；用戶可以在系統運行時方便地獲得當前時刻某一個或某些灌溉對象工作狀態；e、灌溉過程歷史數據用于存儲灌溉對象在不同時期的灌溉情況，包括灌溉方式、灌溉開始時間、灌溉持續時間、灌溉對象的作物種類信息，在系統運行期間自動以文件方式存儲在系統規定的位置；f、歷史數據處理對歷史數據的處理分為瀏覽或打印，瀏覽或打印對象可以是某一灌溉對象或某一灌溉對象在某時間段內的灌溉情況，輸出內容包括歷史數據文件的全部數據項；g、故障報警與處理當系統出現故障如對某對象的控制失效或發生數據傳輸錯誤時，系統記錄當前錯誤情況并進行故障報警，顯示故障發生的位置，并關閉對故障發生點的控制，以便進行故障檢修。
2.一種使用權利要求1所述的多功能網絡自動灌溉方法的裝置，其特征包括工業PC機(1)通過RS-232總線連接一個多功能網絡自動灌溉中央控制器(2)，中央控制器(2)又通過RS-185總線分別連接通信中繼器(4、3、11)，其通信中繼器(4、3、11)又通過RS-185總線分別連接灌溉采樣控制器(5)、采樣控制器(6)、采樣控制器(7)、采樣控制器(8)、采樣控制器(9)、采樣控制器(10)、采樣控制器(12)、采樣控制器(13)采樣控制器(14)；上述所說的中央控制器(2)的一端與總線接口〔15〕可逆連接，總線接口〔15〕可逆與微處理器(22)連接，微處理器(22)還分別連接有鍵盤(23)、時鐘信號(21)、編號顯示器(19)，編號顯示器(19)的一端連接電磁閥啟停顯示器(20)，其另一端分兩路連接在檢測運行顯示器(18)和設置顯示器(17)，同時還連接一個電源(16)；所說的通信中繼器(3、4、11)均包括微處理器(25)，微處理器(25)連接有總線接口(15)和時鐘信號顯示器(24)；所說的采樣控制器(5)、采樣控制器(6)、采樣控制器(7)、采樣控制器(8)、采樣控制器(9)、采樣控制器(10)、采樣控制器(12)、采樣控制器(13)、采樣控制器(14)上都連接有一個微處理器(32)，其微處理器(32)又分別連接有第一光電隔離驅動開關量輸出信號(27)、編碼設定開關(29)、時鐘信號(30)、總線接口(15)、看門狗(31)、第二光電隔離驅動開關量輸出信號(33)、ALE信號再分頻(34)、模數轉換(35)，模數轉換(35)又分別與ALE信號再分頻(34)和傳感器輸入信號(36)連接，第一光電隔離驅動開關量輸出信號(27)還與電磁閥控制繼電器(26)連接，同時還連接了一個電源(28)；工業PC機(1)通過六路分別與系統操作說明(37)、歷史數據處理(38)、隨機運行方式(39)、自動運行方式(40)、設置灌溉參數(41)、設置種植分區(42)連接，自動運行方式(40)又分兩路，其一路分別與定時灌溉(43)、定量灌溉(44)、水勢灌溉(45)、定制灌溉(46)接口連接，另一路與溫度、濕度、CO2接口(47)連接，隨機運行方式(39)分兩路與定時灌溉(48)、定量灌溉(49)接口連接，歷史數據處理(38)也分兩路與數據瀏覽(50)、數據打印(51)接口連接，系統操作說明(37)分三路分別與操作規程(54)、操作時序(53)、使用說明(54)接口連接。
3.根據權利要求2所述的多功能網絡自動灌溉方法的裝置，其特征在于當中央控制器與通信中繼器的通信采用光纖通信時，二者之間連接有光纖通信調制解調器。
4.根據權利要求2所述的多功能網絡自動灌溉方法的裝置，其特征在于當中央控制器與通信中繼器的通信信號傳送采用無線通信時，二者之間連接有無線數據傳輸電臺。
全文摘要
本發明涉及多功能網絡式自動灌溉方法及其裝置，方法包括多功能網絡式自動灌溉管理系統工作方式和管理系統軟件模塊1設計，其工作方式為定量、定時、根據土壤濕度、預先制定灌溉制度進行灌水，管理系統軟件模塊設計又包括初始參數、自動工作、隨機工作、工作狀態、歷史數據、故障報警與處理；裝置主要由PC機依次連接中央控制器、通信中繼器、灌溉采樣控制器，采用本發明的灌溉方法及其裝置，可以大大的提高灌溉自動化水平，節約人力、物力，減少灌溉成本，增加農業綜合效益。同時，還可以獲得大量的歷史數據，長期對農作物的生長過程進行全方位的科學研究，為農業的發展作出應有的貢獻。適用在1公里至5公里范圍內使用，實現了節約灌溉用水。
文檔編號A01G25/16GK1413444SQ02139540
公開日2003年4月30日 申請日期2002年11月22日 優先權日2002年11月22日
發明者張建豐, 王文焰, 孫強, 曹躍龍, 汪志榮 申請人:西安理工大學