一种基于LabVIEW的水肥一体化集成管理系统的制作方法

一种基于LabVIEW的水肥一体化集成管理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于农业生产自动化领域，具体涉及到一种基于LabVIEW的水肥一体化集成管理系统。
【背景技术】
[0002]水利是农业的命脉，是国民经济的基础产业。我国是世界上水资源缺乏的国家，人均占有量只相当于世界人均占有量的四分之一，北方许多地区缺水更为严重。当今设施农业正在扩大，但只注重改善小气候环境，在精细灌水调控技术方面存在一些缺陷，制约了节能、节水效果。为了促进设施农业(温室、大棚)再上新台阶，综合中国国情，实施科学、低廉、节水节能的精细灌溉技术势在必行。
[0003]现有技术的施肥和灌溉系统通过人工控制，操作复杂，灌水和施肥分开控制，系统稳定性差，管理成本高，因此广大种植户渴望一种容易理解与操作的控制系统的出现。随着虚拟仪器LabVIEW技术的发展，利用LabVIEW技术优势，结合数据采集卡和各相应传感器及外围电路，可以设计出一套使种植户容易理解和操作、界面友好的水肥一体化集成管理系统。

【发明内容】

[0004]有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种水肥一体化集成管理系统，该系统利用LabVIEW应用技术和控制方式实现对土壤湿度、养分的最佳控制，以减少农作物在生产过程中劳动力成本过高的技术问题。
[0005]需要强调的是，本实用新型并不是对各个器件和或模块的单体做何改进，因此并不涉及软件的内容，而是提出一种如何将各器件和或模块有机的集成、整合成一个整体，即提供了一种构造方案。
[0006]本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案:
[0007]一种基于LabVIEW的水肥一体化集成管理系统，包括土壤数据采集单元、数据采集卡、控制器、水肥灌溉装置和计算机，所述土壤数据采集单元通过数据采集卡与计算机相连接，所述水肥灌溉装置通过控制器与数据采集卡相连接；所述计算机为嵌入有LabVIEW平台的计算机，设有LabVIEW前面板。
[0008]优选的，所述土壤数据采集单元包括土壤水分传感器和土壤养分检测模块，所述土壤养分检测模块将检测到的土壤氮、磷、钾、有机质、酸碱度、含盐量值传输到数据采集卡。
[0009]优选的，所述水肥灌溉装置包括滴灌装置和三通电磁阀；所述三通阀门一进口端连接送水装置，一进口端连接输送液体肥料装置，出口端设有流量计，与滴灌装置相连。
[0010]优选的，所述LabVIEW前面板上设有水肥灌溉装置指示灯。
[0011]本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:
[0012]1、基于LabVIEW开发平台，根据土壤水分传感器和土壤养分检测模块对土壤的检测结果对土壤进行精准水肥控制，减少了人力成本的支出，提高了生产效率。
[0013]2、具有LabVIEW开发平台的计算机对采集的数据进行综合分析处理，结合营养配方，通过专家智能决策系统，能够建立一个更科学、合理、完善的精准施肥系统。
【附图说明】
[0014]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0015]图1为本实用新型的组成示意图。
[0016]图2为本实用新型的LabVIEW前面板的示意图。
【具体实施方式】
[0017]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0018]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步详细描述:
[0019]如图1所示，本实施例的基于LabVIEW的水肥一体化集成管理系统，包括土壤水分传感器、土壤养分检测模块、数据采集卡、控制器、水肥灌溉装置和计算机，其特征在于:所述土壤水分传感器和土壤养分检测模块通过数据采集卡与计算机相连接，所述水肥灌溉装置通过控制器与数据采集卡相连接。计算机上嵌入有LabVIEW软件开发平台，设有用户交互界面，在LabVIEW前面板上显示土壤水分和养分的测量值。
[0020]所述土壤养分检测模块将检测到的土壤氮、磷、钾、有机质、酸碱度、含盐量值传输到数据采集卡。
[0021 ] 所述水肥灌溉装置包括滴灌装置和三通电磁阀；所述三通阀门一进口端连接送水装置，一进口端连接输送液体肥料装置，出口端设有流量计，控制补水量和补肥量，与滴灌装置相连。
[0022]图2是LabVIEW前面板的示意图，给出了系统的显示模块以及有关的操作界面。土壤水分传感器对土壤湿度进行检测，并通过数据采集卡和计算机相连，在LabVIEW的前面板上显示出其变化曲线，一般情况下每隔15分钟采集一次数据，并自动保存。土壤养分检测模块对土壤中的氮、磷、钾、有机质、酸碱度、含盐量值进行检测，并通过数据采集卡和计算机相连，在LabVIEW的前面板上显示其测量值，并自动保存。
[0023]在LabVIEW的前面板上设有自动灌溉模式和手动灌溉模式。在自动模式下，针对不同的农作物和不同的生长阶段，用户在LabVIEW前面板对应的选项框中输入农作物名称和生长阶段，LabVIEff根据读入的土壤水分值和营养值进行专家智能决策处理，系统自动生成此时最适合该农作物生长的土壤湿度和配方施肥值。根据这些参数值，系统自动控制水肥灌溉装置运行，从而使土壤的湿度值、营养值处于希望的范围内。在设为手动模式时，可以在前面板上手工设定输出值，通过数据采集卡的数字量输出控制控制器和三通电磁阀，达到智能灌溉的目的。
[0024]LabVIEff前面板上设有水肥灌溉装置指示灯，当水肥灌溉装置启动时，显示闪烁的绿灯，提示设备正在工作；当水肥灌溉装置关闭时，显示静态的绿灯，提示设备不处在工作状态。
[0025]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于LabVIEW的水肥一体化集成管理系统，其特征在于:包括土壤数据采集单元、数据采集卡、控制器、水肥灌溉装置和计算机，所述土壤数据采集单元通过数据采集卡与计算机相连接，所述水肥灌溉装置通过控制器与数据采集卡相连接；所述计算机为嵌入有LabVIEW平台的计算机，设有LabVIEW前面板。
2.根据权利要求1所述的基于LabVIEW的水肥一体化集成管理系统，其特征在于:所述土壤数据采集单元包括土壤水分传感器和土壤养分检测模块。
3.根据权利要求1所述的基于LabVIEW的水肥一体化集成管理系统，其特征在于:所述水肥灌溉装置包括滴灌装置和三通电磁阀；所述三通阀门一进口端连接送水装置，一进口端连接输送液体肥料装置，出口端设有流量计，与滴灌装置相连。
4.根据权利要求1所述的基于LabVIEW的水肥一体化集成管理系统，其特征在于:所述LabVIEW前面板上设有水肥灌溉装置指示灯。
【专利摘要】本实用新型为一种基于LabVIEW的水肥一体化集成管理系统，包括土壤水分传感器、土壤养分检测模块、数据采集卡、控制器、水肥灌溉装置和计算机，所述土壤水分传感器和土壤养分检测模块通过数据采集卡与计算机相连接，所述水肥灌溉装置通过控制器与数据采集卡相连接。计算机上嵌入有LabVIEW软件开发平台，设有用户交互界面，在LabVIEW前面板上显示土壤水分和养分的测量值。本系统操作简单方便、可靠性强，有利于减少人力成本支出，提高生产效率。
【IPC分类】G05B19-042
【公开号】CN204613679
【申请号】CN201520347725
【发明人】侯玉文, 徐玉惠, 刘延刚, 韩承启, 黎嘉文, 刘子毓, 杨洪, 黄虹
【申请人】国麒光电科技（天津）有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月25日