[實用新型]機井超采監控裝置

有效

• 申請號: 201820067987.2
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN207742535U
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 張光輝;方熔;張保林;張騰;蔣云亮;馬廣輝
• 申請（專利權）人: 河南在田農業科技有限公司;鄭州金博塑業有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 河南科技通律師事務所 41123
• 代理人: 張曉輝;樊羿

本實用新型公開了一種機井超采監控裝置，旨在解決現有地下水采集系統無法準確統計并存儲用水、用電以及水位的信息，不能根據實際情況調整灌溉策略的技術問題。本實用新型包括微控制器以及分別與微控制器相連的數據存儲模塊、LCD顯示模塊、IC卡讀寫模塊、開關量控制模塊、數據傳輸模塊和計量采集模塊；計量采集模塊包括用電信息采集單元、用水信息采集單元、水位信息采集單元以及RS485通訊單元。本實用新型的有益技術效果在于：能夠實現集操作、用戶管理、用電用水記錄、水位檢測、機井管理、數據傳輸于一體，便于查詢、統計、導出數據，實現了智能化操作，可靠性高、安全性好。

技術領域

本實用新型涉及農業灌溉技術領域，具體涉及一種機井超采監控裝置。

背景技術

在我國，地下水資源廣泛用于農業生產，然而，時至今日，農業排灌系統管理普遍存在面積大、收費難、管理成本高的不足，地下水超采的現象越來越嚴重，容易引發地下水位下降，地面塌陷、海水入侵等一系列生態環境問題。

隨著我國經濟的快速發展，農業灌溉缺水現象愈發嚴重，鑒于農村機井灌溉用水量大且統計管理無序，水資源浪費現象嚴重，目前國家大力投資農業節水灌溉以及水源管理系統，有些地方對農村灌溉用水也實行了預付費管理模式，使用時將IC卡插入水表中，該水表能識別并顯示出IC卡內的余額信息，并自動打開電子閥開始供水，在卡內余額不足或卡被取出時，電子閥能夠自動關閉。這種方法在一定程度上起到了節約用水的目的，但是僅能實現IC預付費卡的自動化灌溉控制，仍然無法準確統計用水量、用電量以及水井水位信息，工作人員依然不能有效的統計灌溉用水數據，不能根據情況調整用水策略。

發明內容

本實用新型提供一種結構簡單、操作智能的機井超采監控裝置，以解決現有地下水采集系統無法準確統計并存儲用水、用電以及水位的信息，不能根據實際情況調整灌溉策略的技術問題。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：

設計一種機井超采監控裝置，包括微控制器以及分別與微控制器相連的數據存儲模塊、LCD顯示模塊、IC卡讀寫模塊、開關量控制模塊、數據傳輸模塊和計量采集模塊；計量采集模塊包括用電信息采集單元、用水信息采集單元、水位信息采集單元以及RS485通訊單元； RS485通訊單元包括高速光耦芯片6N137、RS485接口芯片75LBC184、控制光耦芯片TLP281-1，RS485接口芯片的接收端R和發送端D分別與各自的高速光耦芯片對應相連，讓微控制器與接口芯片之間完全沒有了電的直接聯系，提高了工作的可靠性；控制光耦芯片TLP281-1的輸出端分別與接口芯片75LBC184的發送控制端DE和接收控制端RE串聯，當控制光耦芯片的2腳即負極為輸入低電平0時，發光二極管發光，光敏三極管導通，輸出高電壓＋5 V，選中RS485接口芯片的DE端，允許發送；當控制光耦芯片的2腳輸入高電平1時，光電耦合器的發光二極管不發光，光敏三極管不導通，輸出低電壓（0 V），選中RS485接口芯片的RE端，允許接收。

進一步的，微控制器為STM32F103C8T6型單片機控制器。

進一步的，數據存儲模塊包括SD存儲卡，用于存儲經單片機處理過的水電數據。

進一步的，IC卡讀寫模塊包括PN5180射頻讀寫器，利用其NFC讀寫能力將IC卡中的信息識別出來并送入單片機控制器。

進一步的，水位信息采集單元包括投入式水位計，直接投入水體中即可精確測量出水位計末端到水面的高度，并將水位值通過RS485通訊接口對外輸出。

進一步的，開關量控制模塊包括繼電器以及控制機井水泵的交流接觸器，由微控制器輸出控制信號控制繼電器開關，將繼電器開關觸點串聯到控制機井水泵的交流接觸器線圈控制回路中，實現控制交流接觸器的吸合和斷開。

進一步的，數據傳輸模塊包括用于和上位機通信的GPRS通訊單元、紅外通訊單元、RS232通訊單元，將用戶信息、水電記錄傳輸至管理中心，便于查詢、統計和導出數據。