[发明专利]一种农业灌溉控制系统

说明书

技术领域

本发明属于农业技术领域，尤其涉及一种灌溉系统。

背景技术

农业灌溉，主要是指对农业耕作区进行的灌溉作业。农业灌溉方式一般可分为为传统的地面灌溉、普通喷灌以及微灌。农业灌溉方式一般可分为为传统的地面灌溉、普通喷灌以及微灌。传统地面灌溉包括畦灌、沟灌、淹灌和漫灌，但这类灌溉方式往往耗水量大、水的利用力较低，是一类很不合理的农业灌溉方式。另外，普通喷灌技术是中国农业生产中较普遍的灌溉方式。但普通喷灌技术的水的利用效率也不高。现代农业微灌溉技术包括微喷灌、滴灌、渗灌等。这些灌溉技术一般节水性能好、水的利用率较传统灌溉模式高，当然，也存在着一些弊端。可见，无论采用何种方式都会存在一些不足。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种控制精确、人机交互界面友好的一种农业灌溉控制系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括控制系统、人机界面、水泵、水位传感器、温度传感器、湿度传感器、电压电流传感器其特征在于：控制系统与人机界面西拿过来，控制系统的信号输出端连接水泵；水位传感器、温度传感器、湿度传感器、电压电流传感器的信号输出端连接控制系统的信号输入端口；多传感器系统包括全量机械编码水位计ＷＦＨ－２型传感器、PT100铂热电阻温度传感器、IH3605型湿度传感器以及HR－WP－AC系列的电压电流表。

作为一种优选方案，所述的人机界面采用威纶通MT－6070IH2系列触摸屏。

作为另一种优选方案，控制系统采用采用欧姆龙公司的CP1H型PLC控制系统。

本发明有益效果。

本发明系统中的自动控制模式下，由水位传感器将田间水位参数变化成格雷码形式输出，传到控制单元，然后将此格雷码送入PLC中经两步转换后成为BCD码与设置的水位上下限（BCD码）进行比较，如果实测田间水位小于设置的启动水位，则阀门开启，过45s阀门全开之后再自动开启泵；如果实测田间水位大于设置的停止水位，则此时泵关闭，阀门经过45s延时后全关闭。设置的停止水位，则此时泵关闭，阀门经过45s延时后全关闭。此过程中控制精确、系统稳定，可用于精确控制农田灌溉。

附图说明

图1是本发明电路原理框图。

具体实施方式

如图所示，本发明包括控制系统、人机界面、水泵、水位传感器、温度传感器、湿度传感器、电压电流传感器其特征在于：控制系统与人机界面西拿过来，控制系统的信号输出端连接水泵；水位传感器、温度传感器、湿度传感器、电压电流传感器的信号输出端连接控制系统的信号输入端口；多传感器系统包括全量机械编码水位计ＷＦＨ－２型传感器、PT100铂热电阻温度传感器、IH3605型湿度传感器以及HR－WP－AC系列的电压电流表。

作为一种优选方案，所述的人机界面采用威纶通MT－6070IH2系列触摸屏。

作为另一种优选方案，控制系统采用采用欧姆龙公司的CP1H型PLC控制系统。

Ｉ／Ｏ单元发送实时环境参数（如土壤温湿度参数和电压电流参数、水位参数等），由相关的传感器进行现场采集，并将检测的参数送往ＰＬＣ，ＰＬＣ根据模拟信号和数字逻辑信号来进行实时处理，然后由人机界面实时显示现场测量数据和控制的运行状态。

系统需要的基本功能如下：（１）检测阀门开度和现场设备的运行状态，如果检测到设备参数异常或发生故障，系统应发送报警信号，并在人机界面上显示故障位置和实时数据，同时对水泵阀门做出相应的处理。（２）完成土壤温湿度以及管道压力的测量，自动检测水泵的电压电流参数，并在人机界面上显示，同时控制水泵阀门开度。

主控系统，主控系统采用欧姆龙公司的可编程控制器CP1H型PLC，该类型的PLC具备与各种组件连接的相容性，因为它的外围工具有USB端口，还可以扩展２个串行端口，可方便同时连接多种组件。最大可安装２个串行通信选件板。

全量机械液位计WFH－2编码型传感器是通过浮子感测水位的，该仪器根据轴角编码进行编码。在进行闸门上下游水位测量时，安装一个浮子，作为水位传感元件；当水位变化时，浮子水位产生变化，从而带动水轮做圆周运动，并准确地转成相应的角位移量；水轮转动轴编码器是一个输入轴，所以当水轮旋转时，轴编码器的电平已转换成相应的数字代码Ｄ，这种数字代码Ｄ通过多芯电缆并行输出，并在监测站的显示器上显示，即在人机界面上显示。该浮子在转换过程中采用的机械编码是格雷码转换，测量范围为40ｍ，分辨率为1cm。

PT100铂热电阻温度传感器精度高、稳定性好，使用方便，温度范围为-200℃～650℃。IH3605型湿度传感器测量相对湿度（RH）范围为0％～100％，环境温度为0℃～85℃。该电路配有集成放大电路，输出电压为0Ｖ～10Ｖ，具有温度补偿和调零功能。其工作原理都是把电阻值转化成电压或电流再显示。