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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811121838.0 (22)申请日 2018.09.26 (71)申请人 陕西飞沃农林科技有限公司 地址 陕西省咸阳市杨凌示范区有邰路9号 副1号自贸区综合服务大厅二层227室 237号 (72)发明人 刘雷 (74)专利代理机构 北京共腾智慧专利代理事务 所(普通合伙) 11608 代理人 杨新勇 (51)Int.Cl. A01G 25/16(2006.01) (54)发明名称 一种智能采集控制器 (57)摘要 本发明公开了一种智能采集控制器， 包括外 壳体， 外壳体。
2、前端面设有显示屏， 外壳体内部设 有主控板， 外壳体一侧设有数据传输接口， 主控 板上设有MCU微处理器、 数据采集模块、 通讯模 块、 电源模块、 数据存储模块和控制模块， 数据采 集模块输入端连接传感器、 流量计、 摄像机， 数据 采集模块输出端连接MCU微处理器， MCU微处理器 分别连接电源模块和控制模块， MCU微处理器通 过通讯模块连接监测平台， 数据存储模块连接 MCU微处理器， 本发明结构原理简单， 智能化程度 高， 集控制、 采集、 存储、 显示、 处理、 报警、 传输可 一体化功能， 能够监控灌溉水流量的面积， 出现 异常数值反馈预警， 保证灌溉工作科学合理进 行， 确保植。
3、被水源及养料合理的吸取， 健康快速 成长， 以低入高出方式实现资源合理配置， 经济 效益最大化。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 109006413 A 2018.12.18 CN 109006413 A 1.一种智能采集控制器, 包括外壳体 （1） ， 其特征在于： 所述外壳体 （1） 前端面设有显 示屏 （2） ， 所述外壳体 （1） 内部设有主控板 （3） ， 所述外壳体 （1） 一侧设有数据传输接口 （4） ， 所述主控板 （3） 上设有MCU微处理器 （5） 、 数据采集模块 （6） 、 通讯模块 （7） 、 电源模块 （8） 、 数 据存储模块 （9） 和控制模块 （1。
4、0） ， 所述数据采集模块 （6） 输入端连接传感器 （11） 、 流量计 （12） 、 摄像机 （13） ， 所述数据采集模块 （6） 输出端连接MCU微处理器 （5） ， 所述MCU微处理器 （5） 分别连接电源模块 （8） 和控制模块 （10） ， 所述MCU微处理器 （5） 通过通讯模块 （7） 连接监 测平台 （14） ， 所述数据存储模块 （9） 连接MCU微处理器 （5） ， 所述数据存储模块 （9） 还连接 FLASH存储模块 （15） ， 所述控制模块 （10） 分别连接电磁阀 （16） 、 液晶屏设置模块 （17） ； 所述 电源模块 （8） 分别连接电池供电单元 （18）。
5、 、 市电供电单元 （19） 和太阳能供电单元 （20） ； 所述 监测平台 （14） 分别连接系统预警单元 （21） 和智能终端机 （22） 。 2.根据权利要求1所述的一种智能采集控制器， 其特征在于： 所述控制模块 （10） 包括三 极管A(1c)、 三极管B(2c)、 三极管C(3c)、 三极管D(4c)、 三极管E(5c)和三极管F(6c)， 所述三 极管A(1c)基极连接电阻D(4a)一端， 所述三极管A(1c)集电极分别连接电阻C(3a)一端、 三 极管B(2c)基极和三极管C(3c)基极， 所述三极管A(1c)发射极接地， 所述三极管B(2c)集电 极分别连接二极管A(1d)负。
6、极、 二极管C(3d)负极、 三极管D(4c)集电极和电阻C(3a)另一端， 所述三极管B(2c)发射极连接三极管C(3c)集电极， 所述三极管C(3c)集电极分别连接二极 管B(2d)正极、 二极管D(4d)正极、 三极管E(5c)集电极并接地； 所述二极管A(1d)正极连接二 极管B(2d)负极， 所述三极管C(3d)正极连接三极管D(4d)负极。 3.根据权利要求2所述的一种智能采集控制器， 其特征在于： 所述三极管D(4c)发射极 连接三极管E(5c)发射极， 所述三极管D(4c)基极分别连接三极管E(5c)基极、 电阻E(5a)一 端和三极管F(6c)集电极， 所述三极管F(6c)基。
7、极连接电阻F(6a)一端， 所述三极管F(6c)发 射极接地。 4.根据权利要求2所述的一种智能采集控制器， 其特征在于： 还包括电容A(1b)、 电容B (2b)， 所述电容A(1b)一端分别连接电容B(2b)一端、 电阻A(1a)一端和电阻C(3a)一端并接 入电源端， 所述电容A(1b)另一端连接电容B(2b)另一端并接地， 所述电阻A(1a)另一端通过 电阻B(2a)接地。 5.实现权利要求1所述的一种智能采集控制器的使用方法， 其特征在于： 其使用方法包 括以下步骤： A、 传感器、 流量计、 摄像机分别采集传感图像、 流量以及图像信号， 采集的数据通过数 据采集模块采集后发送至MC。
8、U微处理器处理； B、 MCU微处理器将数据处理后发送至数据存储模块存储， 并且通过通讯模块发送至监 测平台， 监测平台将数据发送至预警模块和智能终端机； C、 一旦监测到异常信号， 立即进行反馈， MCU微处理器模块向控制模块发送控制指令， 控制模块根据监测系统上反馈的数据合理的设置的电磁阀轮值计划控制电磁阀的开闭。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 109006413 A 2 一种智能采集控制器 技术领域 0001 本发明涉及农业灌溉控制技术领域， 具体为一种智能采集控制器。 背景技术 0002 我国农林业用水量约占总用水量的一半以上的比重， 漫灌易造成水资源浪费， 植 被供给过度。
9、、 不均， 水资源的利用率很低， 人为难以把控等一系列问题， 我公司研发的智能 采集控制器， 能够实现土壤梯度含水率墒情探测， 采集作物生长环境指标， 采集作物用水量 等， 监测周围生长环境， 控制多个电磁阀， 全面科学实现植被根系灌溉技术， 少布线， 低功 耗， 易安装， 支持市电供电、 电池供电、 太阳能供电多种选择， 内置数据存在模块， 能够实现 实时采集数据万条以上等多种优势。 产品支持多通道扩充功能， 可以在后期种植品种变化 的情况下， 及时的进行调整监测指标和控制阀。 做到降雨、 灌溉水、 土壤水和地下水联合调 用， 实现按期、 按需、 按量自动供水。 利用低压管道系统， 使灌溉水。
10、成点滴地、 缓慢地、 均匀而 又定量地浸润作物根系最发达的区域， 使作物主要根系动区的土壤始终保持在最优含水状 态。 随着无线物联网技术的发展， NB-IoT和LoRa等聚焦于低功耗广覆盖 （LPWAN） 物联网 （IOT） 技术， 是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。 其具有覆盖广、 连接多、 速率低、 成本低、 功耗低、 架构优等特点。 采用LPWAN物联网技术的自动灌溉控制器正越加广泛的应 用于现代农林业灌溉控制领域。 灌溉不同于传统的地面灌溉湿润全面土壤， 因此灌溉有节 约灌溉用水量、 促进作物生长和提高产量的作用， 是一很有发展前的局部灌水技术。 发明内容 0003 本发明的目的。
11、在于提供一种智能采集控制器， 以解决上述背景技术中提出的问 题。 0004 为实现上述目的， 本发明提供如下技术方案： 一种智能采集控制器, 包括外壳体， 所述外壳体前端面设有显示屏， 所述外壳体内部设有主控板， 所述外壳体一侧设有数据传 输接口， 所述主控板上设有MCU微处理器、 数据采集模块、 通讯模块、 电源模块、 数据存储模 块和控制模块， 所述数据采集模块输入端连接传感器、 流量计、 摄像机， 所述数据采集模块 输出端连接MCU微处理器， 所述MCU微处理器分别连接电源模块和控制模块， 所述MCU微处理 器通过通讯模块连接监测平台， 所述数据存储模块连接MCU微处理器， 所述数据存储。
12、模块还 连接FLASH存储模块， 所述控制模块分别连接电磁阀、 液晶屏设置模块； 所述电源模块分别 连接电池供电单元、 市电供电单元和太阳能供电单元； 所述监测平台分别连接系统预警单 元和智能终端机。 0005 优选的， 所述控制模块包括三极管A、 三极管B、 三极管C、 三极管D、 三极管E和三极 管F， 所述三极管A基极连接电阻D一端， 所述三极管A集电极分别连接电阻C一端、 三极管B基 极和三极管C基极， 所述三极管A发射极接地， 所述三极管B集电极分别连接二极管A负极、 二 极管C负极、 三极管D集电极和电阻C另一端， 所述三极管B发射极连接三极管C集电极， 所述 三极管C集电极分别连。
13、接二极管B正极、 二极管D正极、 三极管E集电极并接地； 所述二极管A 说 明 书 1/4 页 3 CN 109006413 A 3 正极连接二极管B负极， 所述三极管C正极连接三极管D负极。 0006 优选的， 所述三极管D发射极连接三极管E发射极， 所述三极管D基极分别连接三极 管E基极、 电阻E一端和三极管F集电极， 所述三极管F基极连接电阻F一端， 所述三极管F发射 极接地。 0007 优选的， 还包括电容A、 电容B， 所述电容A一端分别连接电容B一端、 电阻A一端和电 阻C一端并接入电源端， 所述电容A另一端连接电容B另一端并接地， 所述电阻A另一端通过 电阻B接地。 0008 优。
14、选的， 其使用方法包括以下步骤： A、 传感器、 流量计、 摄像机分别采集传感图像、 流量以及图像信号， 采集的数据通过数 据采集模块采集后发送至MCU微处理器处理； B、 MCU微处理器将数据处理后发送至数据存储模块存储， 并且通过通讯模块发送至监 测平台， 监测平台将数据发送至预警模块和智能终端机； C、 一旦监测到异常信号， 立即进行反馈， MCU微处理器模块向控制模块发送控制指令， 控制模块根据监测系统上反馈的数据合理的设置的电磁阀轮值计划控制电磁阀的开闭。 0009 与现有技术相比， 本发明的有益效果是： （1） 本发明结构原理简单， 智能化程度高， 集控制、 采集、 存储、 显示、。
15、 处理、 报警、 传输可 一体化功能， 能够监控灌溉水流量的面积， 出现异常数值反馈预警， 保证灌溉工作科学合理 进行， 确保植被水源及养料合理的吸取， 健康快速成长， 以低入高出方式实现资源合理配 置， 经济效益最大化。 0010 （2） 本发明采用低功耗设计、 多种供电方式 支持多种工作模式， 最大限度降低功 耗， 支持太阳能供电。 附图说明 0011 图1为本发明结构示意图； 图2为本发明系统原理框图； 图3为本发明控制模块原理图。 0012 图中： 1、 外壳体； 2、 显示屏； 3、 主控板； 4、 数据传输接口； 5、 MCU微处理器； 6、 数据采 集模块； 7、 通讯模块； 8。
16、、 电源模块； 9、 数据存储模块； 10、 控制模块； 11、 传感器； 12、 流量计； 13、 摄像机； 14、 监测平台； 15、 FLASH存储模块； 16、 电磁阀； 17、 液晶屏设置模块； 18、 电池供 电单元； 19、 市电供电单元； 20、 太阳能供电单元； 21、 系统预警单元； 22、 智能终端机。 具体实施方式 0013 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 。
17、实施例， 都属于本发明保护的范围。 0014 请参阅图1-3， 本发明提供一种技术方案： 一种智能采集控制器, 包括外壳体1， 所 述外壳体1前端面设有显示屏2， 所述外壳体1内部设有主控板3， 所述外壳体1一侧设有数据 传输接口4， 所述主控板3上设有MCU微处理器5、 数据采集模块6、 通讯模块7、 电源模块8、 数 说 明 书 2/4 页 4 CN 109006413 A 4 据存储模块9和控制模块10， 所述数据采集模块6输入端连接传感器11、 流量计12、 摄像机 13， 所述数据采集模块6输出端连接MCU微处理器5， 所述MCU微处理器5分别连接电源模块8 和控制模块10， 所述M。
18、CU微处理器5通过通讯模块7连接监测平台14， 所述数据存储模块9连 接MCU微处理器5， 所述数据存储模块9还连接FLASH存储模块15， 所述控制模块10分别连接 电磁阀16、 液晶屏设置模块17； 所述电源模块8分别连接电池供电单元18、 市电供电单元19 和太阳能供电单元20， 采用低功耗设计、 多种供电方式 支持多种工作模式， 最大限度降低 功耗， 支持太阳能供电； 所述监测平台14分别连接系统预警单元21和智能终端机22。 其中， 通讯模块采用工业级设计， 采用高性能的工业级通讯处理器及工业级无线模块， 已嵌入式 操作系统为软件支撑平台， 宽温设计， 耐高低温， 抗干扰能力强， 防。
19、水性能好， 适应野外恶劣 环境。 0015 本发明中， 控制模块10包括三极管A1c、 三极管B2c、 三极管C3c、 三极管D4c、 三极管 E5c和三极管F6c， 所述三极管A1c基极连接电阻D4a一端， 所述三极管A1c集电极分别连接电 阻C3a一端、 三极管B2c基极和三极管C3c基极， 所述三极管A1c发射极接地， 所述三极管B2c 集电极分别连接二极管A1d负极、 二极管C3d负极、 三极管D4c集电极和电阻C3a另一端， 所述 三极管B2c发射极连接三极管C3c集电极， 所述三极管C3c集电极分别连接二极管B2d正极、 二极管D4d正极、 三极管E5c集电极并接地； 所述二极管A。
20、1d正极连接二极管B2d负极， 所述三 极管C3d正极连接三极管D4d负极； 三极管D4c发射极连接三极管E5c发射极， 所述三极管D4c 基极分别连接三极管E5c基极、 电阻E5a一端和三极管F6c集电极， 所述三极管F6c基极连接 电阻F6a一端， 所述三极管F6c发射极接地； 还包括电容A1b、 电容B2b， 所述电容A1b一端分别 连接电容B2b一端、 电阻A1a一端和电阻C3a一端并接入电源端， 所述电容A1b另一端连接电 容B2b另一端并接地， 所述电阻A1a另一端通过电阻B2a接地。 0016 本发明的使用方法包括以下步骤： A、 传感器、 流量计、 摄像机分别采集传感图像、 流。
21、量以及图像信号， 采集的数据通过数 据采集模块采集后发送至MCU微处理器处理； B、 MCU微处理器将数据处理后发送至数据存储模块存储， 并且通过通讯模块发送至监 测平台， 监测平台将数据发送至预警模块和智能终端机； C、 一旦监测到异常信号， 立即进行反馈， MCU微处理器模块向控制模块发送控制指令， 控制模块根据监测系统上反馈的数据合理的设置的电磁阀轮值计划控制电磁阀的开闭。 0017 通过传感器采集到的数据存储在设备中， 再进行处理， 选择合理的通讯方式将采 集到的数据传递到监测平台上， 再根据监测系统上反馈的数据合理的设置的电磁阀轮值计 划， 包括电磁阀开启时间， 控制其在一定时间内进。
22、行灌溉作业， 监控灌溉水流量的面积， 出 现异常数值反馈预警， 保证灌溉工作科学合理进行， 确保植被水源及养料合理的吸取， 健康 快速成长， 以低入高出方式实现资源合理配置， 经济效益最大化。 0018 本发明结构原理简单， 智能化程度高， 集控制、 采集、 存储、 显示、 处理、 报警、 传输 可一体化功能， 能够监控灌溉水流量的面积， 出现异常数值反馈预警， 保证灌溉工作科学合 理进行， 确保植被水源及养料合理的吸取， 健康快速成长， 以低入高出方式实现资源合理配 置， 经济效益最大化。 0019 尽管已经示出和描述了本发明的实施例， 对于本领域的普通技术人员而言， 可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、 修改、 替换 说 明 书 3/4 页 5 CN 109006413 A 5 和变型， 本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。 说 明 书 4/4 页 6 CN 109006413 A 6 图1 图2 说 明 书 附 图 1/2 页 7 CN 109006413 A 7 图3 说 明 书 附 图 2/2 页 8 CN 109006413 A 8 。