[發明專利]一種用于灌區渠系水量計量的測控一體化裝置及控制方法

在審

• 申請號: 201810049502.1
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN108180951A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 黃本勝;邱靜;程香菊;郭磊;林俊;陳雅斌
• 申請（專利權）人: 廣東省水利水電科學研究院
• 主分類號: G01F1/00
• 分類號: G01F1/00;A01G25/16;G05D7/06;G01D21/02
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

本發明公開了一種用于灌區渠系水量計量的測控一體化裝置及控制方法，本發明裝置包括閘門，所述閘門上安裝有水位傳感器、流速傳感器、開度傳感器、遠程終端控制器、通信模塊和電機，所述遠程終端控制器的輸出端與電機的輸入端連接，所述遠程終端控制器分別與水位傳感器、流速傳感器、開度傳感器和通信模塊相連接。本發明裝置結構簡單，施工方便，計量精度高，穩定性強，能通過水位傳感器、開度傳感器和流速傳感器對灌區渠系水量進行計量，既能夠實現對規則渠系斷面的測量，也能夠避免天然渠道截面變化帶來的測量誤差；而且本發明還能通過通信模塊實現流量控制和信息傳輸等功能。本發明可廣泛應用于灌區渠系中。

技術領域

本發明涉及測控技術領域，尤其涉及一種用于灌區渠系水量計量的測控一體化裝置及控制方法。

背景技術

近年來，隨著水資源管理制度的實施和貫徹落實，取水計量作為地方取水總量控制的重要環節日益受到重視，取水計量的自動化、信息化及智能化建設成為當前水資源管理的首要內容和重要抓手，特別是2012年在全國范圍內啟動的國家水資源監控能力項目，對取水計量監測及信息化建設提出了更高的要求。按取水用途劃分，取水可分農業取水和非農取水，非農取水一般采用管道取水方式，計量技術較為成熟，從數據采集、存儲、發送、接受、系統解析及展示等，均形成了一套完整可靠穩定的系統。對于農業取水，特別是一些灌區，均采用人工或天然渠道作為輸水通道，將灌溉用水輸送到各個需水單元。常規的計量渠道水量方式，是采用現場測量水位組合渠系固定的水位流量關系來推算，采用超聲波或雷達等方式測量現場的水位，然后通過率定好的水位流量關系來推算流量；另外，還有采用巴歇爾槽進行明渠流量測量，也屬于由水位到流量的方式。以上方式均存在不足，表現為：①水位流量關系的不穩定，天然狀態下渠系的下墊面變化、渠系截面形態的變化等均對水位流量關系造成一定的影響；②部分有閘控制渠系，存在槽蓄作用，灌溉用水存儲在渠系中，因此會出現有水位而無流量的工況，從而造成計量誤差；③無法實現對灌區各支斗毛農渠灌水量的控制。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種穩定性較高，且用于灌區渠系水量計量的測控一體化裝置及控制方法。

本發明所采取的技術方案是：

一種用于灌區渠系水量計量的測控一體化裝置，包括閘門，所述閘門上安裝有水位傳感器、流速傳感器、開度傳感器、遠程終端控制器、通信模塊和電機，所述遠程終端控制器的輸出端與電機的輸入端連接，所述遠程終端控制器分別與水位傳感器、流速傳感器、開度傳感器和通信模塊相連接。

作為所述的一種用于灌區渠系水量計量的測控一體化裝置的進一步改進，還包括有太陽能板，所述太陽能板的輸出端與遠程終端控制器的電源輸入端連接。

作為所述的一種用于灌區渠系水量計量的測控一體化裝置的進一步改進，所述遠程終端控制器包括微處理器、時鐘電路、存儲器和電源模塊，所述太陽能板的輸出端通過電源模塊進而與微處理器的電源輸入端連接，所述微處理器分別與存儲器、時鐘電路、水位傳感器、流速傳感器、開度傳感器和通信模塊相連接，所述微處理器的第一輸出端與電機的輸入端連接。

作為所述的一種用于灌區渠系水量計量的測控一體化裝置的進一步改進，所述微處理器的第二輸出端還連接有顯示器，所述微處理器的輸入端連接有按鍵模塊。

本發明所采用的另一技術方案是：

一種利用所述的測控一體化裝置的控制方法，包括測量模式和控流模式；

所述測量模式具體包括：

通過水位傳感器和開度傳感器，測量得到閘門水位和閘板開度；

根據水閘水位和閘板開度，判斷當前的出流狀態；

根據當前的出流狀態，計算得到過流流量；

所述控流模式具體包括：