[發(fā)明專利]智慧渠管理系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711428348.0
• 申請(qǐng)日: 2017-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN107942988A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翁興偉;段祎沐;羅寰;安宏業(yè);胡亮;李金鵬;王曉國(guó);解江;任振鎖;王芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 洛陽(yáng)凡智電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418;A01G27/00
• 代理公司: 陜西增瑞律師事務(wù)所61219
• 代理人: 劉春

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明屬于灌溉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智慧渠管理系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】

水資源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中重要的戰(zhàn)略和基礎(chǔ)資源，如何提高農(nóng)業(yè)用水效率，減少農(nóng)業(yè)用水中的巨大浪費(fèi)已成為全社會(huì)共同關(guān)注的一大難題。針對(duì)灌溉系統(tǒng)節(jié)水和精確控制問(wèn)題，深入開展灌區(qū)智慧渠系管理系統(tǒng)研究，研制新型智能化的灌溉流量監(jiān)測(cè)和控制設(shè)備，對(duì)提高水資源整體利用率，有效緩解水資源供需矛盾具有重要意義。目前灌溉系統(tǒng)多采用人工、定時(shí)、看天、看土壤墑情等方式，且多為大田灌溉，管理粗放、用水效率低，造成水資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是提供一種智慧渠管理系統(tǒng)，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：智慧渠管理系統(tǒng)，包括設(shè)置在干渠旁的干渠實(shí)時(shí)終端、設(shè)置在每條灌溉渠旁的灌溉渠實(shí)時(shí)流量終端和天氣現(xiàn)象實(shí)時(shí)終端，干渠實(shí)時(shí)終端和天氣現(xiàn)象實(shí)時(shí)終端分別通信連接至控制終端，每個(gè)灌溉渠實(shí)時(shí)流量終端均通信連接至數(shù)據(jù)傳輸中繼系統(tǒng)，數(shù)據(jù)傳輸中繼系統(tǒng)通信連接至控制終端，干渠和灌溉渠之間設(shè)置有閘門；

干渠實(shí)時(shí)終端，用于收集所在干渠的斷面流量信息，并將斷面流量信息發(fā)送至控制終端；灌溉渠實(shí)時(shí)流量終端，用于收集所在灌溉渠的斷面流量信息，并將其發(fā)送至數(shù)據(jù)傳輸中繼系統(tǒng)；數(shù)據(jù)傳輸中繼系統(tǒng)，用于將收集到的各個(gè)灌溉渠的斷面流量信息發(fā)送給控制終端；天氣現(xiàn)象實(shí)時(shí)終端，用于收集氣象和土壤墑情信息，并將其發(fā)送至控制終端；

控制終端，用于接收并儲(chǔ)存干渠的斷面流量信息、灌溉渠的斷面流量信息以及氣象和土壤墑情信息，并根據(jù)上述信息來(lái)生成對(duì)閘門開啟程度和開啟時(shí)間進(jìn)行控制的指令，并將指令經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸中繼系統(tǒng)輸送至閘門，用以控制閘門的開啟程度和開啟時(shí)間。

進(jìn)一步的，數(shù)據(jù)傳輸中繼系統(tǒng)設(shè)置有兩個(gè)或兩個(gè)以上，位于4000米長(zhǎng)度范圍內(nèi)的若干條相鄰的灌溉渠實(shí)時(shí)流量終端均通信連接到同一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸中繼系統(tǒng)。

進(jìn)一步的，在干渠的同一橫截面上均勻設(shè)置若干個(gè)超聲波多普勒流速計(jì)，每個(gè)超聲波多普勒流速計(jì)均數(shù)據(jù)連接至干渠實(shí)時(shí)終端。

進(jìn)一步的，兩兩超聲波多普勒流速計(jì)的間距為6米，干渠實(shí)時(shí)終端設(shè)置于干渠旁距離岸邊1.5-2m的開闊地段。

進(jìn)一步的，每個(gè)灌溉渠與干渠均通過(guò)變徑管連接，每根變徑管的底部均設(shè)置有插入式超聲波流量計(jì)，每根變徑管的頂部均設(shè)置有液位傳感器，每個(gè)插入式超聲波流量計(jì)和每個(gè)液位傳感器均數(shù)據(jù)連接至相應(yīng)的灌溉渠實(shí)時(shí)流量終端，每個(gè)灌溉渠實(shí)時(shí)流量終端均設(shè)置于相應(yīng)的變徑管外側(cè)。

進(jìn)一步的，插入式超聲波流量計(jì)的插入深度為10mm-1900mm，變徑管長(zhǎng)為40cm，直徑為40-200cm，液位傳感器為超聲波液位計(jì)或靜壓式液位計(jì)。

進(jìn)一步的，閘門設(shè)置于變徑管與灌溉渠交接處。

進(jìn)一步的，天氣現(xiàn)象實(shí)時(shí)終端連接有主控核心模塊，主控核心模塊分別數(shù)據(jù)連接空氣濕度傳感器、溫度傳感器、雨量傳感器、土壤濕度傳感器和供電模塊；

空氣濕度傳感器、溫度傳感器、雨量傳感器、土壤濕度傳感器，分別用于實(shí)時(shí)采集空氣濕度數(shù)據(jù)、空氣溫度數(shù)據(jù)、雨量數(shù)據(jù)和土壤濕度數(shù)據(jù)，并將空氣濕度數(shù)據(jù)、空氣溫度數(shù)據(jù)、雨量數(shù)據(jù)和土壤濕度數(shù)據(jù)分別發(fā)送給主控核心模塊；

主控核心模塊，用于根據(jù)接收到的空氣濕度數(shù)據(jù)、空氣溫度數(shù)據(jù)、雨量數(shù)據(jù)和土壤濕度數(shù)據(jù)，來(lái)計(jì)算每小時(shí)內(nèi)空氣濕度的均值、空氣溫度的均值、雨量的均值和土壤濕度的均值，再結(jié)合近期十五天和歷史同期的空氣濕度數(shù)據(jù)、空氣溫度數(shù)據(jù)、雨量數(shù)據(jù)和土壤濕度數(shù)據(jù)，以及所種植農(nóng)作物的用水期統(tǒng)計(jì)，共同決定是否實(shí)施灌溉以及灌溉的用水量。

進(jìn)一步的，干渠實(shí)時(shí)終端、灌溉渠實(shí)時(shí)流量終端和天氣現(xiàn)象實(shí)時(shí)終端的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同，均包括無(wú)線充電模塊，無(wú)線充電模塊包括無(wú)線控制板，無(wú)線控制板通過(guò)電源轉(zhuǎn)換板連接有為其供電的充電電池，無(wú)線控制板、電源轉(zhuǎn)換板和充電電池均連接至太陽(yáng)能充電板，

無(wú)線控制板，用于判斷充電電池的電量是否充足，如果電量充足，則由充電電池為無(wú)線控制板供電；如果電量不足，則由太陽(yáng)能充電板為無(wú)線控制板直接供電，并為電源轉(zhuǎn)換板和充電電池充電。

進(jìn)一步的，包括用于檢修人員隨身攜帶的用于管理渠系終端的手持終端，渠系終端為干渠實(shí)時(shí)終端、灌溉渠實(shí)時(shí)流量終端或天氣現(xiàn)象實(shí)時(shí)終端；

手持終端包括主控核心模塊，主控核心模塊上設(shè)置有控制按鍵和顯示模塊，主控核心模塊還連接有供電裝置，主控核心模塊數(shù)據(jù)連接通訊天線模塊；