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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201621114588.4 (22)申请日 2016.10.11 (73)专利权人 安徽建筑大学 地址 230022 安徽省合肥市金寨南路856号 安徽建筑大学智能建筑重点实验室 (72)发明人 廖晓坤 方潜生 陈涛 林海 谢陈磊 李善寿 张振亚 张长明 曹文星 刘晓凤 (74)专利代理机构 北京和信华成知识产权代理 事务所(普通合伙) 11390 代理人 胡剑辉 (51)Int.Cl. A01G 25/16(2006.01) (54)实用新型名称 一种智能型浇灌装置 (57)。
2、摘要 本实用新型公开一种智能型浇灌装置， 包括 电源处理单元、 灌溉执行单元、 温湿度检测单元、 微处理器单元、 无线通信单元； 所述电源处理单 元分别与所述灌溉执行单元、 温湿度检测单元、 微处理器单元、 无线通信单元连接， 所述微处理 器单元分别与所述灌溉执行单元、 温湿度检测单 元、 无线通信单元连接。 本实用新型采用多个温 湿度传感器和具有多路控制功能的浇灌控制模 块， 能够实现多路检测和多路浇灌的功能， 同时 时间同步模块保证微处理器单元的时间与网络 的时间同步， 浇灌行为记录分析模块记录浇灌控 制器控制选择模块的选择和控制情况， 不仅保证 种植植物的土壤水分充足， 而且避免浇水过多。
3、导 致水资源的浪费， 同时具有节约成本、 减少劳动 力的特点。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 206260444 U 2017.06.20 CN 206260444 U 1.一种智能型浇灌装置， 其特征在于： 包括电源处理单元(1)、 灌溉执行单元(2)、 温湿 度检测单元(3)、 微处理器单元(4)、 无线通信单元(5)； 所述电源处理单元(1)分别与所述灌溉执行单元(2)、 温湿度检测单元(3)、 微处理器单 元(4)、 无线通信单元(5)连接， 所述微处理器单元(4)分别与所述灌溉执行单元(2)、 温湿度 检测单元(3)、 无线通信单元(5)连接。 2.根据权利要求1所述的。
4、一种智能型浇灌装置， 其特征在于： 所述电源处理单元(1)包 括蓄电池模块(11)、 太阳能充电模块(12)、 第一电压输出模块(13)、 第二电压输出模块 (14)、 充电电源模块(15)， 所述蓄电池模块(11)分别与所述太阳能充电模块(12)、 第一电压 输出模块(13)、 充电电源模块(15)连接， 所述第一电压输出模块(13)与所述第二电压输出 模块(14)连接； 太阳能经所述太阳能充电模块(12)为所述蓄电池模块(11)进行充电， 220V 交流电经所述充电电源模块(15)为所述蓄电池模块(11)进行充电， 所述蓄电池模块(11)为 所述灌溉执行单元(2)提供12V供电需求； 所述。
5、蓄电池模块(11)中的电压经所述第一电压输 出模块(13)转换成5V电压， 为所述温湿度检测单元(3)、 微处理器单元(4)提供5V的供电需 求； 所述第一电压输出模块(13)输出的5V电压经所述第二电压输出模块(14)为所述无线通 信单元(5)提供3.3V供电需求。 3.根据权利要求2所述的一种智能型浇灌装置， 其特征在于： 所述灌溉执行单元(2)包 括浇灌控制器控制选择模块(21)、 浇灌控制器模块(22)； 所述浇灌控制器控制选择模块 (21)分别与所述蓄电池模块(11)、 浇灌控制 器模块(22)、 主控模块(46)连接； 所述浇灌控 制器控制选择模块(21)接收所述主控模块(46)发。
6、送的选择指令， 根据接收的指令对所述浇 灌控制器模块(22)进行控制， 其中所述浇灌控制器模块(22)中包含多个浇灌控制器。 4.根据权利要求1所述的一种智能型浇灌装置， 其特征在于： 所述温湿度检测单元(3) 包括温湿度传感器控制选择模块(31)和温湿度检测模块(32)， 所述温湿度传感器控制选择 模块(31)分别与所述温湿度检测模块(32)、 主控模块(46)连接， 所述温湿度检测模块(32) 将检测的当前空气温度、 土壤湿度发送至所述微处理器单元(4)， 所述微处理器单元(4)对 接收的数据进行分析、 处理， 并发送指令至所述温湿度传感器控制选择模块(31)， 其中所述 温湿度检测模块(。
7、32)中包含多个温湿度传感器。 5.根据权利要求1所述的一种智能型浇灌装置， 其特征在于： 所述微处理器单元(4)包 括数据接收功能模块(41)、 浇灌行为记录分析模块(42)、 系统配置模块(43)、 本地时间更新 模块(44)、 数据分析与处理功能模块(45)、 主控模块(46)、 时间同步模块(47)、 数据接收模 块(48)、 数据上传模块(49)； 其中所述数据分析与处理功能模块(45)分别与所述数据接收 功能模块(41)、 本地时间更新模块(44)、 主控模块(46)相连， 所述主控模块(46)分别与所述 浇灌行为记录分析模块(42)、 系统配置模块(43)、 数据接收模块(48)。
8、、 数据上传模块(49)连 接， 所述时间同步模块(47)分别与所述本地时间更新模块(44)、 数据接收模块(48)连接。 6.根据权利要求1所述的一种智能型浇灌装置， 其特征在于： 所述无线通信单元(5)包 括数据发送功能模块(51)、 数据接收功能模块(52)， 所述 数据发送功能模块(51)与所述数 据接收模块(48)连接， 所述数据接收功能模块(52)与所述数据上传模块(49)连接； 所述数 据接收模块(48)接收所述数据发送功能模块(51)用于发送数据至所述数据接收模块(48)， 所述数据接收功能模块(52)接收所述数据上传模块(49)传输的空气温度、 土壤湿度、 本地 时间的数据信。
9、息。 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 206260444 U 2 7.根据权利要求1所述的一种智能型浇灌装置， 其特征在于： 所述微处理器单元(4)包 括Arduino系列单片机， 所述微处理器单元(4)的各个模块的功能均通过Arduino系列单片 机实现的。 8.根据权利要求1所述的一种智能型浇灌装置， 其特征在于： 所述无线通信单元(5)包 含无线通信芯片ESP8266， 其各模块的功能通过所述无线通信芯片ESP8266实现的， 所述无 线通信单元(5)一方面能通过TCP/IP协议将数据上传和接收控制指令数据， 另一方面能够 通过UDP协议接收时间同步数据。 权 利 要 求 书 。
10、2/2 页 3 CN 206260444 U 3 一种智能型浇灌装置 技术领域 0001 本实用新型属于种植浇灌技术领域， 涉及到一种智能型浇灌装置。 背景技术 0002 随着农业灌溉技术的不断进步,灌溉自动控制技术逐渐得到应用。 相对于一般灌 溉自动控制系统。 在公共绿化场所,虽然大多铺设有浇水管路,但也是通过人工控制闸门实 现喷淋,因此喷水时间和水量难以控制,不能定时检测土壤湿度并根据土壤湿度对花草定 量浇水,不够智能化且会造成水资源的浪费。 实用新型内容 0003 本实用新型提供的一种智能型浇灌装置， 解决了人工浇灌时造成水资源浪费的问 题。 0004 本实用新型的目的可以通过以下技术方。
11、案实现： 0005 一种智能型浇灌装置， 包括电源处理单元、 灌溉执行单元、 温湿度检测单元、 微处 理器单元、 无线通信单元； 0006 所述电源处理单元分别与所述灌溉执行单元、 温湿度检测单元、 微处理器单元、 无 线通信单元连接， 所述微处理器单元分别与所述灌溉执行单元、 温湿度检测单元、 无线通信 单元连接。 0007 进一步地， 所述电源处理单元包括蓄电池模块、 太阳能充电模块、 第一电压输出模 块、 第二电压输出模块、 充电电源模块， 所述蓄电池模块分别与所述太阳能充电模块、 第一 电压输出模块、 充电电源模块连接， 所述第一电压输出模块与所述第二电压输出模块连接； 太阳能经所述太。
12、阳能充电模块为所述蓄电池模块进行充电， 220V交流电经所述充电电源模 块为所述蓄电池模块进行充电， 所述蓄电池模块为所述灌溉执行单元提供12V供电需求； 所 述蓄电池模块中的电压经所述第一电压输出模块转换成5V电压， 为所述温湿度检测单元、 微处理器单元提供5V的供电需求； 所述第一电压输出模块输出的5V电压经所述第二电压输 出模块为所述无线通信单元提供3.3V供电需求。 0008 进一步地， 所述灌溉执行单元包括浇灌控制器控制选择模块、 浇灌控制器模块； 所 述浇灌控制器控制选择模块分别与所述蓄电池模块、 浇灌控制器模块、 主控模块连接； 所述 浇灌控制器控制选择模块接收所述主控模块发送的。
13、选择指令， 根据接收的指令对所述浇灌 控制器模块进行控制， 其中所述浇灌控制器模块中包含多个浇灌控制器。 0009 进一步地， 所述温湿度检测单元包括温湿度传感器控制选择模块和温湿度检测模 块， 所述温湿度传感器控制选择模块分别与所述温湿度检测模块、 主控模块连接， 所述温湿 度检测模块将检测的当前空气温度、 土壤湿度发送至所述微处理器单元， 所述微处理器单 元对接收的数据进行分析、 处理， 并发送指令至所述温湿度传感器控制选择模块， 其中所述 温湿度检测模块中包含多个温湿度传感器。 0010 进一步地， 所述微处理器单元包括数据接收功能模块、 浇灌行为记录分析模块、 系 说 明 书 1/4 。
14、页 4 CN 206260444 U 4 统配置模块、 本地时间更新模块、 数据分析与处理功能模块、 主控模块、 时间同步模块、 数据 接收模块、 数据上传模块； 其中所述数据分析与处理功能模块分别与所述数据接收功能模 块、 本地时间更新模块、 主控模块相连， 所述主控模块分别与所述浇灌行为记录分析模块、 系统配置模块、 数据接收模块、 数据上传模块连接， 所述时间同步模块分别与所述本地时间 更新模块、 数据接收模块连接。 0011 进一步地， 所述无线通信单元包括数据发送功能模块、 数据接收功能模块， 所述数 据发送功能模块与所述数据接收模块连接， 所述数据接收功能模块与所述数据上传模块连 。
15、接； 所述数据接收模块接收所述数据发送功能模块用于发送数据至所述数据接收模块， 所 述数据接收功能模块接收所述数据上传模块传输的空气温度、 土壤湿度、 本地时间的数据 信息。 0012 进一步地， 所述微处理器单元包括Arduino系列单片机， 所述微处理器单元的各个 模块的功能均通过Arduino系列单片机实现的。 0013 进一步地， 所述无线通信单元包含无线通信芯片ESP8266， 其各模块的功能通过所 述无线通信芯片ESP8266实现的， 所述无线通信单元一方面能通过TCP/IP协议将数据上传 和接收控制指令数据， 另一方面能够通过UDP协议接收时间同步数据。 0014 本实用新型的有。
16、益效果： 本实用新型通过采用多个温湿度传感器和具有多路控制 功能的浇灌控制模块， 能够实现多路检测和多路浇灌的功能， 同时时间同步模块保证微处 理器单元的时间与网络的时间同步， 浇灌行为记录分析模块记录浇灌控制器控制选择模块 的选择和控制情况， 不仅保证种植植物的土壤水分充足， 而且避免浇水过多导致水资源的 浪费， 同时具有节约成本、 减少劳动力的特点。 附图说明 0015 为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案， 下面将对实施例描述所需要使 用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还。
17、可以根据这些附图获得 其他的附图。 0016 图1为本实用新型一种智能型浇灌系统的结构示意图。 0017 附图中， 各标号所代表的部件列表如下： 0018 1-电源处理单元， 2-灌溉执行单元， 3-温湿度检测单元， 4-微处理器单元， 5-无线 通信单元， 11-蓄电池模块， 12-太阳能充电模块， 13-第一电压输出模块， 14-第二电压输出 模块， 15-充电电源模块， 21-浇灌控制器控制选择模块， 22-浇灌控制器模块， 31-温湿度传 感器控制选择模块， 32-温湿度检测模块， 41-数据接收功能模块， 42-浇灌行为记录分析模 块， 43-系统配置模块， 44-本地时间更新模块，。
18、 45-数据分析与处理功能模块， 46-主控模块， 47-时间同步模块， 48-数据接收模块， 49-数据上传模块， 51-数据发送功能模块， 52-数据接 收功能模块。 具体实施方式 0019 下面将结合本实用新型实施例中的附图， 对本实用新型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实用新型一部分实施例， 而不是全部的 说 明 书 2/4 页 5 CN 206260444 U 5 实施例。 基于本实用新型中的实施例， 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下 所获得的所有其它实施例， 都属于本实用新型保护的范围。 0020 本实用新型为一种智能型浇灌装。
19、置， 如图1所示， 包括电源处理单元1、 灌溉执行单 元2、 温湿度检测单元3、 微处理器单元4、 无线通信单元5； 0021 电源处理单元1分别与灌溉执行单元2、 温湿度检测单元3、 微处理器单元4、 无线通 信单元5连接且为各单元提供电源， 微处理器单元4分别与灌溉执行单元2、 温湿度检测单元 3、 无线通信单元5连接。 0022 电源处理单元1包括蓄电池模块11、 太阳能充电模块12、 第一电压输出模块13、 第 二电压输出模块14、 充电电源模块15， 蓄电池模块11分别与太阳能充电模块12、 第一电压输 出模块13、 充电电源模块15连接， 第一电压输出模块13与第二电压输出模块14。
20、连接， 其中电 源处理单元1包括多种电能供应方式， 太阳能经太阳能充电模块12为蓄电池模块11进行充 电， 220V交流电经充电电源模块15为蓄电池模块11进行充电， 蓄电池模块11为灌溉执行单 元2提供12V供电需求； 蓄电池模块11中电压经第一电压输出模块13转换成5V电压， 为温湿 度检测单元3、 微处理器单元4提供供电需求； 第一电压输出模块13输出的5V电压经第二电 压输出模块14转换成3.3V,为无线通信单元5提供供电需求。 0023 灌溉执行单元2包括浇灌控制器控制选择模块21、 浇灌控制器模块22； 浇灌控制器 控制选择模块21分别与蓄电池模块11、 浇灌控制器模块22、 主控。
21、模块46连接； 浇灌控制器控 制选择模块21接收主控模块46发送的选择指令， 根据接收的指令实现对浇灌控制器模块22 控制， 其中浇灌控制器模块22中包含多个浇灌控制器。 0024 温湿度检测单元3包括温湿度传感器控制选择模块31和温湿度检测模块32， 温湿 度传感器控制选择模块31分别与温湿度检测模块32、 主控模块46连接， 温湿度检测模块32 将检测的当前空气温度、 土壤湿度发送至微处理器单元4， 微处理器单元4对接收的数据进 行分析、 处理， 并发送指令至温湿度传感器控制选择模块31， 其中温湿度检测模块32中包含 多个温湿度传感器。 0025 微处理器单元4包括数据接收功能模块41、。
22、 浇灌行为记录分析模块42、 系统配置模 块43、 本地时间更新模块44、 数据分析与处理功能模块45、 主控模块46、 时间同步模块47、 数 据接收模块48、 数据上传模块49； 其中数据分析与处理功能模块45分别与数据接收功能模 块41、 本地时间更新模块44、 主控模块46相连； 主控模块46分别与浇灌行为记录分析模块 42、 系统配置模块43、 数据接收模块48、 数据上传模块49相连； 时间同步模块47分别与本地 时间更新模块44、 数据接收模块48相连； 浇灌行为记录分析模块42时刻记录主控模块46的 行为， 同时浇灌行为记录分析模块42通过对主控模块46的行为进行分析而执行相应。
23、的控 制， 从而实现浇灌装置的智能化控制。 0026 无线通信单元5包括数据发送功能模块51、 数据接收功能模块52， 数据发送功能模 块51与数据接收模块48连接， 数据接收功能模块52与数据上传模块49连接； 数据发送功能 模块51通过无线通信获取用户的控制指令和时间同步数据包并发送至数据接收模块48， 数 据接收功能模块52接收数据上传模块49传输的空气温度、 土壤湿度、 本地时间的数据信息。 0027 本实施例中， 晴天时， 太阳能充电模块12将太阳能转化成电能为蓄电池模块11充 电， 阴雨天时， 220V交流电经充电电源模块15为蓄电池模块11充电， 蓄电池模块11一路输出 12V电。
24、压供灌溉执行单元2工作， 另一路经第一电压输出模块13转换成5V电压满足温湿度检 说 明 书 3/4 页 6 CN 206260444 U 6 测单元3、 微处理器单元4的供电需求， 输出的5V电压经第二电压输出模块14转化成3.3V电 压， 输出的3.3V电压满足无线通信单元5的供电需求。 0028 温湿度检测模块32时刻检测当前空气温度、 土壤湿度， 并将检测的数据发送至数 据接收功能模块41， 数据接收功能模块41将接收的数据经数据分析与处理功能模块45发送 至主控模块46， 主控模块46将数据经数据上传模块49发送至数据接收功能模块52， 主控模 块46控制温湿度传感器控制选择模块31。
25、对温度传感器进行选择， 同时主控模块46对浇灌控 制器控制选择模块21选择及控制， 浇灌控制器控制选择模块21控制浇灌控制器模块22， 其 中浇灌控制器模块22用于浇灌土壤， 内部有多个浇灌控制器， 在此过程中浇灌行为记录分 析模块42记录分析主控模块46对浇灌控制器控制选择模块21选择及控制情况。 0029 系统配置模块43用于整个系统上电启动时， 对整个系统进行初始化配置； 数据分 析与处理功能模块45用于接收数据接收功能模块41传输的数据和本地时间更新模块44传 输的本地时间数据， 经分析、 处理将处理的新的数据传输给主控模块46； 时间同步模块47用 于接收数据接收模块48传输的时间同。
26、步数据， 并将时间同步数据发送至本地时间更新模块 44， 本地时间更新模块44对时间数据进行更新。 0030 数据接收功能模块52用于接收数据上传模块49所传输数据， 数据发送功能模块51 通过无线通信获取的控制指令数据和时间同步数据包发送至所述数据接收模块48。 0031 本实施例中微处理器单元4包括Arduino系列单片机， 微处理器单元4的各个模块 的功能通过Arduino系列单片机实现的； 无线通信单元5包含无线通信芯片ESP8266， 其各模 块的功能通过无线通信芯片ESP8266实现的， 无线通信单元5一方面能通过TCP/IP协议将数 据上传和接收控制指令数据， 另一方面还能通过UDP协议接收时间同步数据。 0032 本实用新型设计的智能浇灌系统增加了灌溉控制器的多路控制功能、 温湿度传感 器的多路检测功能、 时间同步功能及浇灌行为记录分析功能， 实现了浇灌系统的智能化控 制。 0033 以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例和说明， 所属本技术领域的技术人 员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代， 只要不偏离实 用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围， 均应属于本实用新型的保护范围。 说 明 书 4/4 页 7 CN 206260444 U 7 图1 说 明 书 附 图 1/1 页 8 CN 206260444 U 8 。