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智能灌溉

S-PSVC LoRa阀门控制器智慧园林自动灌溉脉冲电磁阀太阳能供电控制器

关键词:LoRa阀门控制器,智慧园林,自动灌溉,脉冲电磁阀控制器
供电方式:锂电池供电
容量:3.7V、5000mA
太阳能板:10V、0.3W
工作频段:470MHz-510MHz
功耗:平均功耗<0.5mA
通信距离:≥2KM(空旷环境)
防护等级:IP68

产品简介

  随着我国水资源供需矛盾日益尖锐,农业用水配额减少的问题日益突出,采用低能耗的以滴灌、喷灌、微灌为代表的自动化节水灌溉技术得到了迅速推广及应用,农业自动化灌溉系统由传统的充分灌溉向非充分灌溉转变。通过对灌区资源进行自动化控制和优化配置,可以大大提高农业灌溉用水的利用率,缓解我国水资源紧缺的现状。 无线阀门控制器,是一款基于470MHz无线传输技术研发的新型产品。本产品主要用于智能灌溉系统,通过智能控制终端即可根据农作物对浇灌的不同要求设定不同的浇灌策略,实现个性化浇灌。

功能特点

  1、使用470-510MHz无线频段,实现远距离无线传输且具有低功耗、远距离、抗干扰能力强以及网络容量大的优点;

  2、采用阀门控制器和太阳能板一体式设计,安装非常简便、易于维护;

  3、整体设计采用超低功耗设计方案,只需用一颗锂电池和太阳能板即可长期工作;

  4、可接1路脉冲式电磁阀,具有按照指令自动开启或者关闭阀门功能,从而控制灌溉管线的通断,同时可选手动操作;具有防止堵塞功能,不易发生阀门及导阀堵塞失灵故障;具有阀门状态反馈装置,可以实时监测阀门的状态;具有故障异常报警功能,能够发出报警信号及时进行现场排查,确保系统稳定运行;

  5、支持雨鸟、亨特、伯尔梅特、耐特菲姆等主流脉冲电磁阀;

  6、可根据实际使用情况,扩展空气温湿度、土壤温湿度等数据采集传感器;

  7、超强防水抗腐蚀设计,不受周围潮湿环境影响;

  8、外观采用标准化,工业设计,安装简单,操作轻便;

技术介绍

  • 前向纠错编码技术

LoRa融合了数字扩频、数字信号处理和前向纠错编码技术,拥有前所未有的性能。此前,只有那些高等级的工业无线电通信会融合这些技术,而随着LoRa的引入,嵌入式无线通信领域的局面发生了彻底的改变。
前向纠错编码技术是给待传输数据序列中增加了一些冗余信息,这样,数据传输进程中注入的错误码元在接收端就会被及时纠正。这一技术减少了以往创建“自修复”数据包来重发的需求,且在解决由多径衰落引发的突发性误码中表现良好。一旦数据包分组建立起来且注入前向纠错编码以保障可靠性,这些数据包将被送到数字扩频调制器中。这一调制器将分组数据包中每一比特馈入一个“展扩器”中,将每一比特时间划分为众多码片。

 

  • 抗干扰能力

 
LoRa调制解调器经配置后,可划分的范围为64-4096码片/比特,最高可使用4096码片/比特中的最高扩频因子。相对而言,ZigBee仅能划分的范围为10-12码片/比特。
通过使用高扩频因子,LoRa技术可将小容量数据通过大范围的无线电频谱传输出去。实际上,当你通过频谱分析仪测量时,这些数据看上去像噪音,但区别在于噪音是不相关的,而数据具有相关性,基于此,数据实际上可以从噪音中被提取出来。扩频因子越高,越多数据可从噪音中提取出来。在一个运转良好的GFSK接收端,8dB的最小信噪比(SNR)需要可靠地解调信号,采用配置AngelBlocks的方式,LoRa可解调一个信号,其信噪比为-20dB,GFSK方式与这一结果差距为28dB,这相当于范围和距离扩大了很多。在户外环境下,6dB的差距就可以实现2倍于原来的传输距离。

 

  • 超强的链路预算

 
为了有效地对比不同技术之间传输范围的表现,我们使用一个叫做“链路预算”的定量指标。链路预算包括影响接收端信号强度的每一变量,在其简化体系中包括发射功率加上接收端灵敏度。AngelBlocks的发射功率为100mW (20dBm),接收端灵敏度为-129dBm,总的链路预算为149dB。比较而言,拥有灵敏度-110dBm(这已是其极好的数据)的GFSK无线技术,需要5W的功率(37dBm)才能达到相同的链路预算值。在实践中,大多GFSK无线技术接收端灵敏度可达到-103dBm,在此状况下,发射端发射频率必须为46dBm或者大约36W,才能达到与LoRa类似的链路预算值。

 

技术参数

供电方式 锂电池供电
容量 3.7V、5000mA
太阳能板 10V、0.3W
工作频段 470MHz-510MHz
功耗 平均功耗<0.5mA
最大发射功率 19±1dBm
调制方式 LORA
接收灵敏度 -136±1dBm(@250bps)
通讯速率 0.2-37.5kbps
天线 标配470MHz螺旋天线
通信距离 ≥2KM(空旷环境)
信道 16个(0 ~ 0F)
数据传输方式 被动召测
工作温度 -20℃-60℃;
工作湿度 0%-95%RH(非凝露)
材质 PVC
防护等级 IP68

 

安装示意图

接线方法

电源开关:出厂默认电源开关断开,在安装完成后需将电源开关按下。
通讯指示灯:网关与阀门控制器进行通讯时,当网关有无线信号发出并且阀门控制器正常接收时,指示灯会快速闪烁。在调试阶段可以根据指示灯的状态判断是否出现通讯故障。
脉冲阀1:默认脉冲电磁阀接脉冲阀1,防水航插1脚接脉冲阀正极,2脚接脉冲阀负极。
脉冲阀2:备用。与脉冲阀1来自于同一路控制信号,当脉冲阀1不能控制电磁阀时可以接到脉冲阀2接口。

结构尺寸

使用方法

本品是配合无线网关一起使用的,不能独立工作。本品分无线控制节点和无线采集节点两类

  • 无线控制节点

作为无线控制节点时的工作模式如下:由平台下发指令到网关,再由网关发送相关指令到对应节点,完成控制。控制成功后,节点会返回一条数据给网关,再由网关送平台,平台再根据返回指令做出相应的反馈。整个通信约需要5~10秒,和当前网络质量有关。十秒以后平台还没有收到返回指令则视为控制失败,这时可以再次下发控制指令。
 

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