[發(fā)明專利]一種太陽能噴灌機(jī)取水加壓控制系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711120030.6
• 申請(qǐng)日: 2017-11-14
• 公開（公告）號(hào): CN107908211A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱憲民;劉小漢;楊體彬;溫敬華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 朱憲民
• 主分類號(hào): G05D27/02
• 分類號(hào): G05D27/02;G01F1/66;G06F17/11;G06Q50/02
• 代理公司: 北京志霖恒遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11435
• 代理人: 曹麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能噴灌機(jī)取水加壓控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

制約灌溉面積進(jìn)一步擴(kuò)大有兩個(gè)重要因素，一是水資源的制約；二是灌溉區(qū)域缺少電力供應(yīng)。但這些地區(qū)有著豐富的太陽能資源，利用這些豐富的太陽能自然資源，將光伏技術(shù)與現(xiàn)代先進(jìn)的灌溉技術(shù)相結(jié)合，利用有限水資源發(fā)展光伏灌溉技術(shù)，促進(jìn)糧食增產(chǎn)和生態(tài)的改善，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的一條重要路徑。噴灌作為節(jié)水灌溉措施之一，在農(nóng)業(yè)灌溉中發(fā)揮著重要的作用。目前常見的噴灌機(jī)運(yùn)行成本較高且能源耗費(fèi)大，不利于農(nóng)業(yè)節(jié)能減耗的實(shí)施。

傳感器技術(shù)的發(fā)展給人們的生活帶來了巨大變化。聲波傳感器就是一種廣泛使用的傳感器。聲波傳感器的基本原理是：波在某一特定結(jié)構(gòu)中傳播時(shí)，其彌散特性(即波數(shù)與頻率之間的關(guān)系)是一定的。當(dāng)外界物理量變化時(shí)，如溫度、電場(chǎng)、磁場(chǎng)以及結(jié)構(gòu)質(zhì)量等等發(fā)生變化，這種變化會(huì)改變波的傳播特性如波速或頻率的變化，因此，通過波的波數(shù)與頻率之間關(guān)系的變化可以反推外界物理量的改變。所以，理論上計(jì)算波在特定結(jié)構(gòu)中傳播的彌散關(guān)系(即波數(shù)與頻率間的關(guān)系)可以指導(dǎo)聲波傳感器的實(shí)際設(shè)計(jì)。

波的彌散方程一般為一個(gè)關(guān)于波數(shù)與頻率的二元超越方程，當(dāng)求解復(fù)波數(shù)域中彌散關(guān)系的解時(shí)，方程變?yōu)楦鼜?fù)雜的三元超越方程，而且彌散方程的系數(shù)是可能含有復(fù)數(shù)的，因此這類問題的求解很困難，一般只能對(duì)極特殊的十分簡(jiǎn)單的情況求解出彌散關(guān)系，這對(duì)于各種不同結(jié)構(gòu)的聲波傳感器的分析是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。而利用本發(fā)明提供的方法，可以高效、廣泛地求解各種表聲波或體聲波諧振器、濾波器和傳感器等結(jié)構(gòu)中波傳播問題的色散方程和頻率特性。求解得到彌散關(guān)系后，可以很容易求解出相應(yīng)的位移場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)等傳感器內(nèi)的物理場(chǎng)。這對(duì)傳感器的工作模態(tài)選擇，傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了有力的指導(dǎo)。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是：目前常見的噴灌機(jī)運(yùn)行成本較高且能源耗費(fèi)大，不利于農(nóng)業(yè)節(jié)能減耗的實(shí)施；而且現(xiàn)有的檢測(cè)設(shè)備的應(yīng)用上存在一定缺陷；而且現(xiàn)有的水量檢測(cè)傳感器的工作模態(tài)選擇中，傳感器的結(jié)構(gòu)獲得數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度差。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種太陽能噴灌機(jī)取水加壓控制系統(tǒng)

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種太陽能噴灌機(jī)取水加壓控制系統(tǒng)包括太陽能光伏發(fā)電模塊、智能控制模塊、水泵機(jī)組、出水電磁流量計(jì)、液壓計(jì)、噴灌模塊、儲(chǔ)水倉(cāng)。

所述太陽能光伏發(fā)電模塊與智能控制模塊、水泵機(jī)組通過導(dǎo)線相連；

所述智能控制模塊與水泵機(jī)組、出水電磁流量計(jì)和液壓計(jì)通過導(dǎo)線相連；

所述水泵機(jī)組與出水電磁流量計(jì)和液壓計(jì)通過水管相連；

所述出水電磁流量計(jì)與儲(chǔ)水倉(cāng)通過水管相連；

所述液壓計(jì)與噴灌模塊和水泵機(jī)組通過水管相連。

所述出水電磁流量計(jì)內(nèi)置有水流量檢測(cè)模塊和水流量數(shù)據(jù)處理模塊；所述水流量檢測(cè)模塊通過信號(hào)與水流量數(shù)據(jù)處理模塊連接；所述水流量檢測(cè)模塊集成有超聲波水流量檢測(cè)傳感器；所述超聲波水流量檢測(cè)傳感器檢測(cè)流量信號(hào)的方法包括：

利用彌散方程模值在零點(diǎn)附近的收斂性求解聲波傳感器中的彌散特性，對(duì)實(shí)波數(shù)域與復(fù)波數(shù)域的情況均適用；包括：

根據(jù)波數(shù)的求解空間確定掃描單元的形式；

利用掃描單元比較找出在相應(yīng)空間中彌散方程模值的極小值點(diǎn)；

利用彌散方程的模值在零點(diǎn)附近的收斂性判斷極小值點(diǎn)是否為零點(diǎn)；

所述根據(jù)波數(shù)的求解空間確定掃描單元的形式包括：

聲波在不同結(jié)構(gòu)中傳播的彌散方程為二元超越方程f(ω,ξ)＝0，當(dāng)在實(shí)波數(shù)域和純需波數(shù)的情況下求解此方程時(shí)，頻率ω和波數(shù)ξ組成了一個(gè)二維平面，而方程f(ω,ξ)＝0的解則是一條條平面內(nèi)的曲線，選擇固定頻率或者波數(shù)中的任意一個(gè)會(huì)得到ω-ξ二維平面內(nèi)的一條直線，再用線元對(duì)這條直線進(jìn)行掃描，線元在ω-ξ二維平面內(nèi)與彌散曲線的交點(diǎn)是唯一的；

當(dāng)在復(fù)波數(shù)域內(nèi)求解此方程時(shí)，波數(shù)ξ為復(fù)數(shù)，令ξ＝a+bi，a,b均為實(shí)數(shù)，則方程g(a,b,ξ)＝f(ω,ξ)＝0；

方程變?yōu)閍,b,ξ的三元超越方程，波數(shù)的實(shí)部a，虛部b以及頻率ω組成了一個(gè)三維空間，而方程g(a,b,ξ)＝0的解是一條條空間內(nèi)的曲線，選擇固定波數(shù)的實(shí)部a，虛部b以及頻率ω中任意一個(gè)會(huì)得到a-b-ξ空間中的一個(gè)平面，再用面元對(duì)這個(gè)平面進(jìn)行掃描，面元在a-b-ξ的三維空間中與彌散曲線的交點(diǎn)是唯一的；

所述利用掃描單元比較找出在相應(yīng)空間中彌散方程模值的極小值點(diǎn)包括：