[實用新型]一種農業用水智能化計量終端

有效

• 申請號: 202020340156.5
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN212693879U
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 李威;侯榮奇
• 申請（專利權）人: 蘇州倍加福電氣自動化有限公司
• 主分類號: G01R21/06
• 分類號: G01R21/06;G01R22/06;G01F1/00;G01D21/02;G08C17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種農業用水智能化計量終端，包括控制單元和采集單元，其特征在于，在所述控制單元由外圍電路、電源電路、數據采集及處理電路、存儲與顯示電路、通信接口電路組成，采集單元包括電流互感器、電壓互感器、溫度傳感器、濕度傳感器，采集單元用于采集水泵電機的電流和電壓及溫度和濕度工作環境參數，并將這些數據傳輸至數據數據采集及處理電路模塊，數據采集及處理電路模塊包括電能計量模塊和主控芯片，主控芯片負責對采集單元獲取的數據進行加工處理，轉換成所需要的數據類型和數據格式，存儲與顯示電路包括存儲模塊和顯示模塊，存儲模塊用于存儲重要參數，存儲每個水泵的電流閾值以及發送時間的間隔，顯示模塊將數據處理模塊中加工完畢的數據在LCD顯示屏進行顯示實時耗電量、供水量、運行狀態以及溫度和濕度，同時還會涵蓋工作信號指示，通信接口電路采用RS485通訊接口模塊，所有上傳的數據會以規定的數據幀格由RS485通訊接口模塊傳輸給4G通訊模塊，再由4G通訊模塊以無線通信的方式上傳至服務器。

2.根據權利要求1所述的一種農業用水智能化計量終端，其特征在所述主控芯片是農業用水計量終端的核心部分，主控芯片協調各模塊之間的運轉，主控芯片安裝在計量終端內，計量終端安裝在緊鄰電機的動力柜內，主控芯片存在有電磁干擾，主控芯片必須具有抗電磁干擾性能，主控芯片采用STM32F103系列的單片機，能保證主控芯片的穩定運行。

3.根據權利要求1所述的一種農業用水智能化計量終端，其特征在所述外圍電路包括復位電路和時鐘振蕩電路組成，復位電路中單片機正常工作時，RESET引腳處于高電平狀態，在復位引腳與GND之間加入復位按鍵，當裝置需要重置時，按下復位按鍵，RESET與GND連通，表現為低電平，系統自動復位，時鐘振蕩電路采用三個時鐘源，高頻、低頻晶振電路和數字振蕩器，數字振蕩器集成在芯片內部，初始振蕩頻率為8MHz通過二分頻和倍頻最高可達64MHz，晶振電路兩端并聯電容能夠最大限度的保證頻率值的誤差，同時也能保證溫漂誤差，并聯的電阻起到阻抗匹配的作用，為晶體本身工作提供更良好的條件。

4.根據權利要求1所述的一種農業用水智能化計量終端，其特征在所述電源電路直流輸出為3.3V、5V、24V三種電壓等級的電路組成，電能計量模塊工作電壓為3.3V，4G通訊的供電為24V，LCD顯示器背光輸入電壓為5V，指示燈工作標準電壓為5V，MCU及EEPROM為3.3V電壓供電。

5.根據權利要求1所述的一種農業用水智能化計量終端，其特征在所述電能計量模塊是通過測量計量水泵電機消耗的電量，根據電水轉換關系間接計量用水，電量的測量是數據采集處理部分的核心，采用IDT-90E36電能計量芯片，是測量電氣參數的高級精密電能計量芯片。

6.根據權利要求1所述的一種農業用水智能化計量終端，其特征在所述溫度傳感器、濕度傳感器采用DHT11作為溫度濕度傳感器進行站點環境的監測，DHT11傳感器具有體積小、功耗低、抗干擾能力強、數字輸出的優點，DHT11傳感器包括一個感濕元件和一個負溫度系數熱敏電阻器NTC，傳感器校準系數存儲在一次性可編程OTP內存中，在檢測信號的處理過程中要調用這些系數，數據可以通過串行接口直接傳輸到單片機，DHT11傳感器與單片機之間僅需一個I/O接口，可以采用簡單的單總線進行通信，1腳接3.3V直流供電，2腳和STM32的PC4引腳相連，3腳4腳與GND連接。

7.根據權利要求1所述的一種農業用水智能化計量終端，其特征在所述存儲模塊應根據每個灌溉站點的水泵規格/功率的不同，其帶載電流也應不同，在計量終端中設定的閾值也應相應匹配，電、水法系數應隨著水泵電機設備的工作年限的增加來修訂，為了方便設備后期的運行維護，在計量終端電路中設置了一塊存儲電路，采用外部存儲芯片24C02作為存儲，用于存儲上位機下傳的修訂參數。