智慧渠管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智慧渠管理系统，包括设置在干渠旁的干渠实时终端、设置在每条灌溉渠旁的灌溉渠实时流量终端和天气现象实时终端，干渠实时终端和天气现象实时终端分别通信连接至控制终端，每个灌溉渠实时流量终端均通信连接至数据传输中继系统，数据传输中继系统通信连接至控制终端，干渠和灌溉渠之间设置有闸门。能够实时测量天气状况、温湿度、土壤墒情等灌溉农田的关键的自然因素，自动实施灌溉，灌溉各环节如干渠和灌溉渠同时联动控制，精准计量灌溉量，可以实现灌区的自动化、智能化、精准化、科学化、信息化管理与控制。

【技术实现步骤摘要】
智慧渠管理系统
本专利技术属于灌溉
，具体涉及一种智慧渠管理系统。
技术介绍
水资源是国民经济发展中重要的战略和基础资源，如何提高农业用水效率，减少农业用水中的巨大浪费已成为全社会共同关注的一大难题。针对灌溉系统节水和精确控制问题，深入开展灌区智慧渠系管理系统研究，研制新型智能化的灌溉流量监测和控制设备，对提高水资源整体利用率，有效缓解水资源供需矛盾具有重要意义。目前灌溉系统多采用人工、定时、看天、看土壤墒情等方式，且多为大田灌溉，管理粗放、用水效率低，造成水资源的严重浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种智慧渠管理系统，以解决上述现有技术的缺陷。本专利技术采用以下技术方案：智慧渠管理系统，包括设置在干渠旁的干渠实时终端、设置在每条灌溉渠旁的灌溉渠实时流量终端和天气现象实时终端，干渠实时终端和天气现象实时终端分别通信连接至控制终端，每个灌溉渠实时流量终端均通信连接至数据传输中继系统，数据传输中继系统通信连接至控制终端，干渠和灌溉渠之间设置有闸门；干渠实时终端，用于收集所在干渠的断面流量信息，并将断面流量信息发送至控制终端；灌溉渠实时流量终端，用于收集所在灌溉渠的断面流量信息，并将其发送至数据传输中继系统；数据传输中继系统，用于将收集到的各个灌溉渠的断面流量信息发送给控制终端；天气现象实时终端，用于收集气象和土壤墒情信息，并将其发送至控制终端；控制终端，用于接收并储存干渠的断面流量信息、灌溉渠的断面流量信息以及气象和土壤墒情信息，并根据上述信息来生成对闸门开启程度和开启时间进行控制的指令，并将指令经数据传输中继系统输送至闸门，用以控制闸门的开启程度和开启时间。进一步的，数据传输中继系统设置有两个或两个以上，位于4000米长度范围内的若干条相邻的灌溉渠实时流量终端均通信连接到同一个数据传输中继系统。进一步的，在干渠的同一横截面上均匀设置若干个超声波多普勒流速计，每个超声波多普勒流速计均数据连接至干渠实时终端。进一步的，两两超声波多普勒流速计的间距为6米，干渠实时终端设置于干渠旁距离岸边1.5-2m的开阔地段。进一步的，每个灌溉渠与干渠均通过变径管连接，每根变径管的底部均设置有插入式超声波流量计，每根变径管的顶部均设置有液位传感器，每个插入式超声波流量计和每个液位传感器均数据连接至相应的灌溉渠实时流量终端，每个灌溉渠实时流量终端均设置于相应的变径管外侧。进一步的，插入式超声波流量计的插入深度为10mm-1900mm，变径管长为40cm，直径为40-200cm，液位传感器为超声波液位计或静压式液位计。进一步的，闸门设置于变径管与灌溉渠交接处。进一步的，天气现象实时终端连接有主控核心模块，主控核心模块分别数据连接空气湿度传感器、温度传感器、雨量传感器、土壤湿度传感器和供电模块；空气湿度传感器、温度传感器、雨量传感器、土壤湿度传感器，分别用于实时采集空气湿度数据、空气温度数据、雨量数据和土壤湿度数据，并将空气湿度数据、空气温度数据、雨量数据和土壤湿度数据分别发送给主控核心模块；主控核心模块，用于根据接收到的空气湿度数据、空气温度数据、雨量数据和土壤湿度数据，来计算每小时内空气湿度的均值、空气温度的均值、雨量的均值和土壤湿度的均值，再结合近期十五天和历史同期的空气湿度数据、空气温度数据、雨量数据和土壤湿度数据，以及所种植农作物的用水期统计，共同决定是否实施灌溉以及灌溉的用水量。进一步的，干渠实时终端、灌溉渠实时流量终端和天气现象实时终端的内部结构相同，均包括无线充电模块，无线充电模块包括无线控制板，无线控制板通过电源转换板连接有为其供电的充电电池，无线控制板、电源转换板和充电电池均连接至太阳能充电板，无线控制板，用于判断充电电池的电量是否充足，如果电量充足，则由充电电池为无线控制板供电；如果电量不足，则由太阳能充电板为无线控制板直接供电，并为电源转换板和充电电池充电。进一步的，包括用于检修人员随身携带的用于管理渠系终端的手持终端，渠系终端为干渠实时终端、灌溉渠实时流量终端或天气现象实时终端；手持终端包括主控核心模块，主控核心模块上设置有控制按键和显示模块，主控核心模块还连接有供电装置，主控核心模块数据连接通讯天线模块；显示模块，用于显示正在交互的渠系终端的编号信息和设备状态信息；通讯天线模块，用于渠系终端和主控核心模块进行信息数据的交换；供电模块，用于对手持终端供电；主控核心模块，用于接收控制终端的授权码握手协议和渠系终端的设备编号和故障信息，并发送授权控制码给控制终端从而获得对渠系终端的控制权，获得控制权后实施对渠系终端的应急关停等控制并进行相应维修。本专利技术的有益效果是：能够实时测量天气状况、温湿度、土壤墒情等灌溉农田的关键的自然因素，自动实施灌溉，灌溉各环节如干渠和灌溉渠同时联动控制，精准计量灌溉量，可以实现灌区的自动化、智能化、精准化、科学化、信息化管理与控制。【附图说明】图1为本专利技术智慧渠管理系统的结构示意图；图2为本专利技术智慧渠管理系统的干渠断面示意图；图3为本专利技术智慧渠管理系统的变径管示意图；图4为本专利技术智慧渠管理系统的闸门结构示意图；图5为本专利技术智慧渠管理系统的天气和土壤墒情系统模块示意图；图6为本专利技术智慧渠管理系统的渠系终端的模块示意图；图7为本专利技术智慧渠管理系统的手持终端的模块示意图。其中，1.控制终端，2.干渠实时终端，3.灌溉渠实时流量终端，4.数据传输中继系统，5.天气现象实时终端，6.超声波多普勒流速计，7.变径管，8.插入式超声波流量计，9.液位传感器，10.主控核心模块，11.空气湿度传感器，12.温度传感器，13.雨量传感器，14.土壤湿度传感器，15.供电模块，16.太阳能充电板，17.充电电池，18.无线控制板，19.电源转换板，20.闸门，21.显示模块，22.主控核心模块，23.供电装置，24.控制按键，通讯天线模块25。【具体实施方式】下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。一、本专利技术提供了一种智慧渠管理系统，包括设置在干渠旁的干渠实时终端2、设置在每条灌溉渠旁的灌溉渠实时流量终端3和天现象实时终端5，干渠实时终端2和天气现象实时终端5分别通信连接至控制终端1，每个灌溉渠实时流量终端3均通信连接至数据传输中继系统4，数据传输中继系统4通信连接至控制终端1，干渠和灌溉渠之间设置有闸门20。干渠实时终端2，用于收集所在干渠的断面流量信息，并将断面流量信息发送至控制终端1；灌溉渠实时流量终端3，用于收集所在灌溉渠的断面流量信息，并将其发送至数据传输中继系统4；数据传输中继系统4，用于将收集到的各个灌溉渠的断面流量信息发送给控制终端1；天气现象实时终端5，用于收集气象和土壤墒情信息，并将其发送至控制终端1；控制终端1，用于根据接收到的干渠的断面流量信息、灌溉渠的断面流量信息以及气象和土壤墒情信息，来控制闸门20的开启程度、开启时间。其中，数据传输中继系统4设置有两个或两个以上，位于4000米长度范围内的若干条相邻的灌溉渠实时流量终端3均通信连接到同一个数据传输中继系统4。本专利技术的控制终端1根据接收到的干渠的断面流量信息、灌溉渠的断面流量信息以及气象和土壤墒情信息，结合近期15天和历史同期的空气湿度数据、空气温度数据、雨量数据和土壤湿度数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
智慧渠管理系统，其特征在于，包括设置在干渠旁的干渠实时终端(2)、设置在每条灌溉渠旁的灌溉渠实时流量终端(3)和天气现象实时终端(5)，所述干渠实时终端(2)和天气现象实时终端(5)分别通信连接至控制终端(1)，每个所述灌溉渠实时流量终端(3)均通信连接至数据传输中继系统(4)，所述数据传输中继系统(4)通信连接至所述控制终端(1)，所述干渠和所述灌溉渠之间设置有闸门(20)；所述干渠实时终端(2)，用于收集所在干渠的断面流量信息，并将所述断面流量信息发送至所述控制终端(1)；所述灌溉渠实时流量终端(3)，用于收集所在灌溉渠的断面流量信息，并将其发送至所述数据传输中继系统(4)；所述数据传输中继系统(4)，用于将收集到的各个灌溉渠的断面流量信息发送给控制终端(1)；所述天气现象实时终端(5)，用于收集气象和土壤墒情信息，并将其发送至所述控制终端(1)；所述控制终端(1)，用于接收并储存干渠的断面流量信息、灌溉渠的断面流量信息以及气象和土壤墒情信息，并根据上述信息来生成对闸门(20)开启程度和开启时间进行控制的指令，并将所述指令经所述数据传输中继系统(4)输送至闸门(20)，用以控制闸门(20)的开启程度和开启时间。...

【技术特征摘要】
1.智慧渠管理系统，其特征在于，包括设置在干渠旁的干渠实时终端(2)、设置在每条灌溉渠旁的灌溉渠实时流量终端(3)和天气现象实时终端(5)，所述干渠实时终端(2)和天气现象实时终端(5)分别通信连接至控制终端(1)，每个所述灌溉渠实时流量终端(3)均通信连接至数据传输中继系统(4)，所述数据传输中继系统(4)通信连接至所述控制终端(1)，所述干渠和所述灌溉渠之间设置有闸门(20)；所述干渠实时终端(2)，用于收集所在干渠的断面流量信息，并将所述断面流量信息发送至所述控制终端(1)；所述灌溉渠实时流量终端(3)，用于收集所在灌溉渠的断面流量信息，并将其发送至所述数据传输中继系统(4)；所述数据传输中继系统(4)，用于将收集到的各个灌溉渠的断面流量信息发送给控制终端(1)；所述天气现象实时终端(5)，用于收集气象和土壤墒情信息，并将其发送至所述控制终端(1)；所述控制终端(1)，用于接收并储存干渠的断面流量信息、灌溉渠的断面流量信息以及气象和土壤墒情信息，并根据上述信息来生成对闸门(20)开启程度和开启时间进行控制的指令，并将所述指令经所述数据传输中继系统(4)输送至闸门(20)，用以控制闸门(20)的开启程度和开启时间。2.如权利要求1所述的智慧渠管理系统，其特征在于，所述数据传输中继系统(4)设置有两个或两个以上，位于4000米长度范围内的若干条相邻的灌溉渠实时流量终端(3)均通信连接到同一个所述数据传输中继系统(4)。3.如权利要求1或2所述的智慧渠管理系统，其特征在于，在所述干渠的同一横截面上均匀设置若干个超声波多普勒流速计(6)，每个所述超声波多普勒流速计(6)均数据连接至干渠实时终端(2)。4.如权利要求3所述的智慧渠管理系统，其特征在于，两两所述超声波多普勒流速计(6)的间距为6米，所述干渠实时终端(2)设置于干渠旁距离岸边1.5-2m的开阔地段。5.如权利要求1或2所述的智慧渠管理系统，其特征在于，每个所述灌溉渠与干渠均通过变径管(7)连接，每根所述变径管(7)的底部均设置有插入式超声波流量计(8)，每根所述变径管(7)的顶部均设置有液位传感器(9)，每个所述插入式超声波流量计(8)和每个所述液位传感器(9)均数据连接至相应的灌溉渠实时流量终端(3)，每个所述灌溉渠实时流量终端(3)均设置于相应的所述变径管(7)外侧。6.如权利要求5所述的智慧渠管理系统，其特征在于，所述插入式超声波流量计(8)的插入深度为10mm-1900mm，所述变径管(7)长为40cm，直径为40-200cm，所述液位传感器(9)为超声波液位计或静压式液位计。7.如权利要求5所述的智慧渠管理系统，其特征在于，所述闸门(20)设置于所述变径管(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁兴伟，段祎沐，罗寰，安宏业，胡亮，李金鹏，王晓国，解江，任振锁，王芳，
申请(专利权)人：洛阳凡智电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41