一种自动浇灌信息采集装置
技术领域
本实用新型涉及自动浇灌领域，特别涉及一种自动浇灌信息采集装置。
背景技术
现阶段，我国绝大多数地区的农业仍然处于一种粗放式的小农经济模式。这种模式因不灵活，低效率，已越来越不能适应激烈的市场竞争。当前阶段，实现智能化、信息化是农业继续发展重要的途径。如能够进行液体的精准浇灌，能采集现场数据，根据采集数据进行分析上传至云服务器。
但是，现有技术中都是零散的，不够装置化，使得对土壤环境的实时监控能力较差。
因此现有技术还有待改进和提高。
实用新型内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种自动浇灌信息采集装置，通过数据采集模块采集土壤环境数据，再由PLC进行处理并通过通讯模块再处理后传至云服务器，最后共享至客户端，通过客户端对实时监控，实现了自动浇灌信息采集及监控的目的。
为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：
本实用新型提供一种自动浇灌信息采集装置，所述装置包括：
用于采集土壤环境数据的数据采集模块；
与数据采集模块连接的、用于接收土壤环境数据并进行处理的电气控制模块；
与电气控制模块连接的、用于接收电气控制模块发送的土壤环境数据并通过网络进行传输的通讯模块；
与通讯模块连接的、用于接收通讯模块通过网络传输的所述土壤环境数据并进行共享的云服务器；
与通讯模块连接的、用于接收云服务器共享的所述土壤环境数据并对所述土壤环境数据进行监控的客户端。
所述数据采集模块包括用于采集土壤温度和湿度的温湿度传感器，所述温湿度传感器与电气控制模块连接。
所述电气控制模块包括：
与通讯模块及温湿度传感器连接的、用于与将所述土壤环境数据发送至通讯模块或者根据通讯模块发送的指令进行电气控制的PLC；
与PLC及连接的、用于为PLC供电及温湿度传感器供电的第一开关电源；
与第一开关电源及通讯模块连接的、用于为通讯模块供电的第二开关电源；
与市电、第一开关电源及第二开关电源连接的、用于控制交流电的通断的断路器。
所述电气控制模块还包括第一按钮和第二按钮；
所述PLC的0V端与所述温湿度传感器的0V端及所述第一开关电源的0V端连接，所述PLC的24V端与所述温湿度传感器的24V端及所述第一开关电源的24V端连接，所述PLC的COM端与所述PLC的Y000端连接，所述PLC的X000端与所述第一按钮的一端连接，所述PLC的X001端与所述第二按钮的一端连接，所述第一按钮的另一端及所述第二按钮的另一端均与所述PLC的COM端连接，所述PLC的A+端与所述温湿度传感器的B+端及所述通讯模块的B+端连接，所述PLC的B+端与所述温湿度传感器的A+端及所述通讯模块的A+端连接，所述第一开关电源的第一脚与第二脚分别与断路器的第一脚及第二脚、第二开关电源的第一脚及第二脚连接，所述断路器的第三脚和第四教分别与市电连接，所述第二开关电源的0V端及12V端分别与通讯模块连接，所述第一开关电源的第三脚及PLC的GND脚均接地。
所述电气控制模块还包括电柜本体，所述PLC、第一开关电源、第二开关电源、断路器、第一按钮及第二按钮均设置在所述电柜本体内。
所述通讯模块为GPRS DTU模块。
所述PLC的型号为FR-FX3SA-10MR-CM。
所述第一开关电源为24V直流电源。
所述第二开关电源为12V直流电源。
相较于现有技术，本实用新型提供的自动浇灌信息采集装置，所述装置包括用于采集土壤环境数据的数据采集模块；与数据采集模块连接的、用于接收土壤环境数据并进行处理的电气控制模块；与电气控制模块连接的、用于接收电气控制模块发送的土壤环境数据并通过网络进行传输的通讯模块；与通讯模块连接的、用于接收通讯模块通过网络传输的所述土壤环境数据并进行共享的云服务器；与通讯模块连接的、用于接收云服务器共享的所述土壤环境数据并对所述土壤环境数据进行监控的客户端。本实用新型通过数据采集模块采集土壤环境数据，再由PLC进行处理并通过通讯模块再处理后传至云服务器，最后共享至客户端，通过客户端对实时监控，实现了自动浇灌信息采集及监控的目的。
附图说明
图1为本实用新型提供的自动浇灌信息采集装置的结构框图；
图2为本实用新型提供的自动浇灌信息采集装置的电气原理图。
具体实施方式
本实用新型提供一种自动浇灌信息采集装置，通过数据采集模块采集土壤环境数据，再由PLC进行处理并通过通讯模块再处理后传至云服务器，最后共享至客户端，通过客户端对实时监控，实现了自动浇灌信息采集及监控的目的。
本实用新型的具体实施方式是为了便于对本实用新型的技术构思、所解决的技术问题、构成技术方案的技术特征和带来的技术效果做更为详细的说明。需要说明的是，对于这些实施方式的解释说明并不构成对本实用新型的保护范围的限定。此外，下文所述的实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间不构成冲突就可以相互组合。
鉴于现有技术存在的无法进行信息实时监控的问题，因此建立起一个装置化的自动浇灌信息采集装置很有必要，自动浇灌信息采集装置运用信息反馈调节和智能化的思想对农作物的浇水、施肥、打药，做到信息化装置定量“精确”把关，从而能够让农田、林地、草场等领域的灌溉更加自动化、智能化。
综上所述，请参阅图1，本实用新型提供了一种自动浇灌信息采集装置，所述装置包括：用于采集土壤环境数据的数据采集模块100；与数据采集模块100连接的、用于接收土壤环境数据并进行处理的电气控制模块200；与电气控制模块200连接的、用于接收电气控制模块200发送的土壤环境数据并通过网络进行传输的通讯模块300；与通讯模块300连接的、用于接收通讯模块300通过网络传输的所述土壤环境数据并进行共享的云服务器400；与通讯模块300连接的、用于接收云服务器400共享的所述土壤环境数据并对所述土壤环境数据进行监控的客户端500。
具体实施时，本实施例中，由数据采集模块100采集土壤中的温度和湿度数据。由所述电气控制模块200通过模拟量对数据采集模块100进行数据采集，或者通过与传感器连接的总线获取数据采集模块100所采集的土壤环境数据；然后由电气控制模块200将所述土壤环境数据进行处理，最后传至通讯模块300，再由通讯模块300进行处理后传至云服务器400。所述云服务器400将通讯模块300传输的土壤环境数据共享至客户端500，由客户端500进行数据化显示，使得用户可以再客户端500中直观地、数据化的监测土壤环境数据。装置可以通过手机客户端500或网页客户端500观察到采集的数据，实现对土壤环境数据的实时监测，了解参数变化的具体情况。
具体的，所述客户端500可以为网页也可以是手机APP。由于所述客户端500的制作为现有技术，在此不再详述。
特别的，本实施例中，所述土壤环境数据为温度和湿度数据。
请参阅图2，所述数据采集模块100包括用于采集土壤温度和湿度的温湿度传感器101，所述温湿度传感器101与电气控制模块200连接。
具体实施时，本实施例中，所述温湿度传感器101可设置在土壤中，实时获取土壤的温度和湿度数据，并在电气控制模块200需要获取数据时传至电气控制模块200。需要说明的是，所述数据采集模块100还可以包括其他类型的传感器，例如PH值传感器、压力传感器(用于检测土壤的松紧度，若土壤压得太紧则会影响植物生长)等。
所述电气控制模块200包括：与通讯模块300及温湿度传感器101连接的、用于与将所述土壤环境数据发送至通讯模块300或者根据通讯模块300发送的指令进行电气控制的PLC；与PLC及连接的、用于为PLC供电及温湿度传感器101供电的第一开关电源G1；与第一开关电源G1及通讯模块300连接的、用于为通讯模块300供电的第二开关电源G2；与市电、第一开关电源G1及第二开关电源G2连接的、用于控制交流电的通断的断路器QF1。
具体实施时，本实施例中，所述PLC实时获取温湿度传感器101采集的土壤环境数据(即温度和湿度数据)。在PLC采集到所述土壤环境数据后，对温度和湿度数据进行加工处理，生成通讯模块300可识别的MODBUS字符串，并通过串口发送至通讯模块300中。具体的，所述断路器QF1闭合，接入220V的市电(即220V交流电)。所述第一开关电源G1为24V直流电源，所述第二开关电源G2为12V直流电源。由所述第一开关电源G1将所述市电转换为24V直流电，并为所述PLC供电；同时，由第二开关电源G2将220V的所述市电转换为12V直流电为通讯模块300供电。
具体的，本实施例中，通过GX work2为PLC编程，首先通过初始脉冲的软继电器M8002或运行软继电器M8000，从模拟量模块中读取所述温湿度传感器101的温度值和湿度值。特别的，本实施例中，所述PLC的型号为FR-FX3SA-10MR-CM。
具体的，请继续参阅图2，所述电气控制模块200还包括第一按钮SB1和第二按钮SB2；所述PLC的0V端与所述温湿度传感器101的0V端及所述第一开关电源G1的0V端连接，所述PLC的24V端与所述温湿度传感器101的24V端及所述第一开关电源G1的24V端连接，所述PLC的COM端与所述PLC的Y000端连接，所述PLC的X000端与所述第一按钮SB1的一端连接，所述PLC的X001端与所述第二按钮SB2的一端连接，所述第一按钮SB1的另一端及所述第二按钮SB2的另一端均与所述PLC的COM端连接，所述PLC的A+端与所述温湿度传感器101的B+端及所述通讯模块300的B+端连接，所述PLC的B+端与所述温湿度传感器101的A+端及所述通讯模块300的A+端连接，所述第一开关电源G1的第一脚与第二脚分别与断路器QF1的第一脚及第二脚、第二开关电源G2的第一脚及第二脚连接，所述断路器QF1的第三脚和第四教分别与市电连接，所述第二开关电源G2的0V端及12V端分别与通讯模块300连接，所述第一开关电源G1的第三脚及PLC的GND脚均接地。
所述电气控制模块200还包括电柜本体，所述PLC、第一开关电源G1、第二开关电源G2、断路器QF1、第一按钮SB1及第二按钮SB2均设置在所述电柜本体内。
具体的，本实施例中，将所述电气控制模块200设置为单站电柜，并将所述控制模块中的PLC、第一开关电源G1、第二开关电源G2、断路器QF1、第一按钮SB1及第二按钮SB2等器件和设备均设置在所述电柜本体中。
进一步的，所述通讯模块300为GPRS DTU模块，本实施例中，所述PLC通过ModbusRTU(Modbus是一种串行通信协议)与GPRS DTU模块进行通讯，其有厂家定义好的协议。所述ModbusRTU通讯协议主要功能码，设备主用读(Read)写(Write)功能：读，使用0×01(线圈)，0×03(寄存器)；写，使用0×05(线圈)，0×06(寄存器)。PLC的位置号01，功能码:读取保持寄存器用03，数据:读取地址Hi00(HEX)，读取地址Li6B(HEX)，读取数据数目00 03，校验码:74 17(CRC16校验)。GPRS DTU模块的ModbusRTU的储存器起始地址。
具体的，所述GPRS DTU配备有相应的设置软件，通过所述设置软件对服务器参数进行设置。打开USR-GM，启用管理员权限，选择是(Y)，查看连接DTU的串口号。右键WIN，选择设备管理器。查看通用串行总线控制器下的设备，本实施例中使用COM3，设置使用的串口参数，打开串口。选择工作模式，网络透传。设置服务器参数，选择设备(设备编号，通讯密码，参考云端设置)，全局参数(默认设置)，保存参数，GPRS DTU设置完毕。最后需要进行去端的设置，登陆云端。由于所述ModbusRTU通讯协议及所述GPRS DTU模块均为现有技术，在此不再详述。
综上所述，本实用新型提供的自动浇灌信息采集装置，所述装置包括用于采集土壤环境数据的数据采集模块；与数据采集模块连接的、用于接收土壤环境数据并进行处理的电气控制模块；与电气控制模块连接的、用于接收电气控制模块发送的土壤环境数据并通过网络进行传输的通讯模块；与通讯模块连接的、用于接收通讯模块通过网络传输的所述土壤环境数据并进行共享的云服务器；与通讯模块连接的、用于接收云服务器共享的所述土壤环境数据并对所述土壤环境数据进行监控的客户端。本实用新型通过数据采集模块采集土壤环境数据，再由PLC进行处理并通过通讯模块再处理后传至云服务器，最后共享至客户端，通过客户端对实时监控，实现了自动浇灌信息采集及监控的目的。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
