程序定時(shí)器，3個(gè)系統(tǒng)定時(shí) 器，2個(gè)UART異步串口（一個(gè)用于系統(tǒng)調(diào)試），SPI接口以及2線串行接口，21個(gè)可用的IO引腳。 本實(shí)施例中，JN5139型微處理器僅為實(shí)例，也可以采用其他類型微處理器。
[0035] 土壤水分傳感器3,土壤水分傳感器3通過無線網(wǎng)絡(luò)連接無線通信裝置6傳送土壤 水分?jǐn)?shù)據(jù)，本實(shí)施例中包括傳感器、12位的A/D轉(zhuǎn)換器和外圍電路。采用SMC16系列的傳感器 提取土壤水分信息的模擬量。通過12位的A/D轉(zhuǎn)換器將模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，將數(shù)據(jù)傳入微 處理器處理。外圍電路包括：電池開啟控制電路和傳感器管腳電壓監(jiān)測(cè)電路，電池開啟控制 電路可以實(shí)現(xiàn)控制傳感器的電源的開閉，選擇是否給傳感器供電，達(dá)到節(jié)電的作用。傳感器 管腳電壓監(jiān)測(cè)電路監(jiān)測(cè)具體某個(gè)傳感器管腳的電壓大小，如果電壓為高電平，則管腳懸空， 即傳感器處于未接入電路狀態(tài)，不能工作，而管腳為低電平，則傳感器能正常工作。
[0036] 電磁閥4,用來控制水栗的工作啟停，本實(shí)施例包括繼電器和隔離電路。首先通過 SN74ALV164繼電器將省電模式下的3.6V電壓轉(zhuǎn)換為5 . OV的電磁閥標(biāo)準(zhǔn)供電電壓，采用 MC33143的IRF530N或IRFP250N的隔離電路驅(qū)動(dòng)兩個(gè)水壓電磁閥進(jìn)行開閉，水壓的大小不小 于0·9MPa〇
[0037] 無線通信裝置6,通過無線網(wǎng)絡(luò)將總數(shù)據(jù)傳送到微處理器2,本實(shí)施例中采用的是 S頂公司生產(chǎn)的GPRS/3G無線通信模塊SnMlOO，進(jìn)行遠(yuǎn)距離點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸，但不局限于 此，。SIM4100是一款雙模TD-SCDMA模塊解決方案，在TD-SCDMA模式下，工作頻率為2010-2025MHz。在GSM模式下，工作頻率為三頻900/1800/1900MHZ。
[0038] 水表集中器連接水表采集器，采用微功率無線方式對(duì)其管轄的所述水表采集器7 進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理和存儲(chǔ)，本實(shí)施例可采用新天科技公司生產(chǎn)的JZQ-GJ型集中器(但不局 限于此），它的靜態(tài)功耗小于5,可以管理255臺(tái)采集器，工作溫度:-25°C~+65°C，它通過微 功率無線方式對(duì)其管轄的采集器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理和存儲(chǔ)，并支持GPRS無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò) (JZQ-GJ型)或公用電話交換網(wǎng)絡(luò)(JZQ-MJ型)與遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)4實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信。
[0039]遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)8根據(jù)微處理器數(shù)據(jù)控制水栗1工作，本實(shí)施例采用一個(gè)基于B/S架 構(gòu)的WEB網(wǎng)絡(luò)瀏覽器(但不局限于此），構(gòu)建了現(xiàn)場(chǎng)無線智能中心，它可以訪問和操作服務(wù)器 中的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，同時(shí)通過無線通信裝置和微處理器來實(shí)現(xiàn)對(duì)水栗、電磁閥和遠(yuǎn)傳水表的遠(yuǎn) 程控制。
[0040] 在每個(gè)灌溉日，通過人機(jī)交互或遠(yuǎn)程通信方式，在所述遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)8上遠(yuǎn)程開啟 所述水栗1和所述電磁閥4,所述水源經(jīng)所述過濾器、所述灌溉干管、所述灌溉支管流入各灌 溉小區(qū)，同時(shí)根據(jù)各灌溉小區(qū)的水肥配比處理，在所述遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)8上設(shè)置各所述遠(yuǎn)傳水 表5閥門的定時(shí)開閉時(shí)間，通過人工的方式將定量的速溶性氮肥倒入所述灌溉支管一端的 所述施肥罐9中，使水肥經(jīng)過所述灌溉支管、所述灌溉毛管、所述滴頭直至作物根部。
[0041]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)先實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾 也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種遠(yuǎn)程計(jì)量棉花膜下滴灌水肥禪合調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括自動(dòng)灌 概系統(tǒng)和施肥系統(tǒng)，所述自動(dòng)灌概系統(tǒng)包括水累（1 )、微處理器(2)、±壤水分傳感器(3)、電 磁閥（4)、遠(yuǎn)傳水表（5)、無線通信裝置(6)、水表采集器(7)和遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)（8)，所述水累 (1)連接水源，通過灌概主管連接電磁閥（4)，灌概主管連接各個(gè)支管，所述遠(yuǎn)傳水表(5)連 接支管的進(jìn)水口，所述遠(yuǎn)傳水表(5)通過并聯(lián)方式連接水表采集器(7)，水表采集器(7)和± 壤水分傳感器(3)通過無線網(wǎng)絡(luò)連接無線通信裝置(6)，無線通信裝置通過無線網(wǎng)絡(luò)將總數(shù) 據(jù)傳送到微處理器(2)，微處理器(2)通過無線網(wǎng)絡(luò)連接遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)（8)，遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)根 據(jù)微處理器數(shù)據(jù)控制水累（1)工作;所述施肥系統(tǒng)包括施肥罐(9)，所述施肥罐連接于遠(yuǎn)傳 水表一側(cè)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程計(jì)量棉花膜下滴灌水肥禪合調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述 ±壤水分傳感器(3)用于采集±壤水分信息并傳送至所述微處理器(2)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程計(jì)量棉花膜下滴灌水肥禪合調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述 遠(yuǎn)傳水表(5)是閥口、水表一體化設(shè)計(jì)的智能遠(yuǎn)傳水表。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程計(jì)量棉花膜下滴灌水肥禪合調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，還包 括水表集中器，水表集中器連接水表采集器，采用微功率無線方式對(duì)其管轄的所述水表采 集器（7)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理和存儲(chǔ)，所述水表集中器通過無線網(wǎng)絡(luò)與所述遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái) (8)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信。所述水表集中器與所述遠(yuǎn)傳水表(5)、所述水表采集器(7)共同組成遠(yuǎn)程 抄表系統(tǒng)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程計(jì)量棉花膜下滴灌水肥禪合調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，包括 一套灌概施肥制度:棉花生長(zhǎng)周期中的8次灌概，每次灌概時(shí)的8類水肥配比處理，每類處理 均有3個(gè)重復(fù);所述灌概施肥制度是依據(jù)北疆地區(qū)多年來棉花膜下滴灌水肥禪合效應(yīng)的諸 多研究成果而制定，具體內(nèi)容如表1、表2所示： 表1小區(qū)單次灌概量(m3)表2小區(qū)單次尿素施用量化g)6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程計(jì)量棉花膜下滴灌水肥禪合調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述 施肥系統(tǒng)是一個(gè)手動(dòng)控制的施肥裝置，所述施肥罐(9)連接于所述遠(yuǎn)傳水表的水流下游一 偵U，每個(gè)灌概小區(qū)均安裝有一個(gè)所述遠(yuǎn)傳水表(5)和一個(gè)所述施肥罐(9)，負(fù)責(zé)該灌概小區(qū) 的灌概施肥。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程計(jì)量棉花膜下滴灌水肥禪合調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，還包 括過濾器，所述過濾器連接電磁閥（4)，可過濾水累（1)中雜質(zhì)。8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7所述的遠(yuǎn)程計(jì)量棉花膜下滴灌水肥禪合調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，在 每個(gè)灌概日，通過人機(jī)交互或遠(yuǎn)程通信方式，在所述遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)（8)上遠(yuǎn)程開啟所述水累 (1)和所述電磁閥（4)，所述水源經(jīng)所述過濾器、所述灌概干管、所述灌概支管流入各灌概小 區(qū)，同時(shí)根據(jù)各灌概小區(qū)的水肥配比處理，在所述遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)（8)上設(shè)置各所述遠(yuǎn)傳水表 (5)閥口的定時(shí)開閉時(shí)間，通過人工的方式將定量的速溶性氮肥倒入所述灌概支管一端的 所述施肥罐(9)中，使水肥經(jīng)過所述灌概支管、所述灌概毛管、所述滴頭直至作物根部。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種遠(yuǎn)程計(jì)量棉花膜下滴灌水肥耦合調(diào)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括自動(dòng)灌溉系統(tǒng)和施肥系統(tǒng)，所述自動(dòng)灌溉系統(tǒng)包括水泵、微處理器、土壤水分傳感器、電磁閥、遠(yuǎn)傳水表、無線通信裝置、水表采集器和遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)。本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明以此最優(yōu)灌溉施肥方案為基礎(chǔ)，設(shè)置8類不同的水肥配比處理，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)在棉花生長(zhǎng)周期的不同階段提供適宜的水分和養(yǎng)分，這樣可以避免灌溉過程中人為因素的不利影響，提高操作的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)以肥調(diào)水、以水促肥，提高水分利用率和作物產(chǎn)量，發(fā)揮精準(zhǔn)灌溉施肥的最大功效。
【IPC分類】A01C23/04
【公開號(hào)】CN105638064
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】馬道坤, 姜明梁, 于洲, 方嫦青
【申請(qǐng)人】中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年6月8日
【申請(qǐng)日】2016年1月5日