农灌计量控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种农灌计量控制系统及其控制方法，包括机井和深水槽，深水槽内设有液位变送器，液位变送器与控制器连接，控制器与抽水水泵连接。控制方法包括S1：机井旁开设深水槽，深水槽内设液位变送器；S2：控制器设置最低限制水位值并获取液位变送器的液位信号；S3：判断液位信号是否低于最低限制水位值，是则关闭水泵并返回S2；否则进入S4；S4：控制器检测水泵是否处于工作状态，是则进入S6；否则进入步骤S5；S5：控制器控制启动水泵再进入步骤S6；S6：延时m秒，返回S2。有益效果：安装和更换方便，避免了液位变送器于其他设备缠绕碰撞；液位变送器液位检测精度高；误差小，使用寿命长；传输距离长，信号衰减程度小，检测精度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水位检测
，具体地说，是一种农灌计量控制系统及其控制方法。
技术介绍
地下水是我国北方地区及许多城市的重要供水水源。人们常常采用在地下钻机井，从机井中抽取地下水，来满足人们生活饮水和农业灌溉。农业灌溉取水，用水量大，机井往往较深，并且时刻需要对机井的水位进行检测，而在现有技术中，人们往往是将液位变送器直接投入至机井中，对水位进行检测，但是由于一般机井空间小，加之抽水泵以及抽水管的占用空间较大，导致机井空间更小，在投入液位变送器的过程中，液位变送器容易和抽水管发生碰撞或者缠绕，投放难度大，并且可能造成液位变送器、抽水管、抽水泵的损坏，导致液位变送器使用寿命短，机井液位检测精度低，抽水控制系统控制效果差，不能满足人们的需求。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出一种农灌计量控制系统及其控制方法，在机井旁开设深水槽，该水槽口径远小于机井，只容一个液位变送器置入，在地下始终保持与机井一致的水位高度。将液位变送器置于该深水槽内，用于检测机井水位，从而控制水泵开启和关闭，同时有效地避免了直接将液位变送器放在机井中，与机井中的水泵及其他设备发生碰撞或缠绕，延长了机井设备以及液位变送器的使用寿命。为达到上述目的，本专利技术采用的具体技术方案如下：一种农灌计量控制系统，其关键在于：包括机井和深水槽，在所述深水槽内设置有液位变送器，所述液位变送器与控制器连接，用于将液位信号传送至所述控制器，所述控制器还与水泵连接，所述水泵用于抽取所述机井中的水。通过上述设计，液位变送器设置在深水槽内，液位变送器安装简单方便，避免了液位变送器与机井中的设备缠绕和碰撞，并且通过液位变送器可实时采集机井中的液位信号，并传送至控制器，控制器可通过获取到的液位信号实时控制水泵的启停，实现智能控制，便于人们抽取地下水，整个抽水过程无需人工操作，简单方便。进一步描述，所述液位变送器包括密封保护壳，所述密封保护壳的一端设置有支撑装置，所述密封保护壳内设置有压力传感器，所述压力传感器经设置在密封保护壳上的取压孔与外界相通，所述压力传感器采集的信号经压力信号处理电路板处理后传送至所述控制器。采用上述方案，通过取压孔与外界井水相通的压力传感器，可实现对水中压力的采集，压力传感器采集的液位压力信号经压力信号处理电路板处理后传送至控制器，控制器根据获取的液位信号控制水泵启停，整个信号传输过程、传输路径没有阻碍，传输信号准确，精确度高；并且通过支撑装置，可以支撑整个液位变送器，防止液位变送器陷入淤泥当中，提高了液位变送器的检测精度，延长了液位变送器的使用寿命。再进一步描述，所述液位变送器内还设置有通讯电路板，该通讯电路板与所述压力信号处理电路板连接，所述通讯电路板还与电缆的一端连接，所述电缆的另一端穿出所述密封保护壳的一端与所述水表内的液位电路板连接，所述液位电路板的液位信号发送到所述控制器。采用上述方案，通讯电路板将信号处理后通过电缆可实现远距离的传输，传输过程中，液位压力信号衰减程度小，使检测精度高，并且电缆和水表连接，水表中的液位电路板将液位压力信号转换成液位信号，人们可以根据该信号，直接得到机井水位，简单方便。再进一步描述，所述支撑装置包括依次连接的连接座、支撑杆、支撑座，所述连接座设置在所述密封保护壳的一端，所述连接座、支撑座上均设置有锁紧螺母，在所述支撑杆的两端设置有锁紧螺纹。采用上述方案，支撑装置实时支撑液位变送器，使其不会陷入淤泥中，并且支撑装置包括依次连接的连接座、支撑杆、支撑座，其中连接座、支撑杆、支撑座均可以拆卸，若深水槽中没有淤泥，可以将支撑杆、支撑座拆卸下来，使传感器结构更加简单、小巧，便于液位变送器的安装，且可以更加精确地采集到水位。再进一步描述，压力信号处理电路板上设置有传感器驱动电源电路、信号放大电路、AD转换电路和压力检测控制器，所述传感器驱动电源与所述压力传感器的电源输入端连接，所述压力传感器的压力信号经所述信号放大电路、AD转换电路传送至压力检测控制器。采用上述方案，当要使压力传感器采集压力信号时，可控制驱动电源电路驱动该压力传感器工作，当压力传感器采集到压力信号时，可以通过信号放大电路、AD转换电路传送至压力检测控制器，所述压力检测控制器再经信号传输出去，整个检测过程智能可靠，使用方便。再进一步描述，所述传感器驱动电源电路包括第二运算放大器U7B，所述第二运算放大器U7B的同相输入端作为所述压力传感器的电源正极输入端，所述第二运算放大器U7B的同相输入端还经第二十一电阻R21接地，所述第二运算放大器U7B的反相输入端分别经第二十三电阻R23、第二十八电容C28接地，所述第二运算放大器U7B的反相输入端还经第十八电阻R18、第十七电阻R17接第一电源VCC1，所述第二运算放大器U7B输出端经第十九电阻R19、第二十四电容C24作为所述压力传感器的电源正极输入端，所述压力传感器的电源正极输入端还与第二三极管Q2的集电极连接，所述第二三极管Q2的基极与所述第十九电阻R19、第二十四电容C24的公共端连接，所述第二三极管Q2的发射极接第一电源VCC1；所述第十八电阻R18、第十七电阻R17的公共端与第一运算放大器U7A的同相输入端连接，所述第一运算放大器U7A的输出端与所述第一运算放大器U7A的反相输入端连接，所述第一运算放大器U7A的输出端还经第二十二电阻R22与第三运算放大器U7C的反相输入端连接，所述第三运算放大器U7C的正相输入端经第三十三电容C33接地，所述第三运算放大器U7C的同相输入端还与所述压力传感器的负极压力信号输出端连接，所述第三运算放大器U7C的输出端经第二十六电阻R26与所述第三运算放大器U7C的反相输入端连接，所述第三运算放大器U7C的输出端经第二十九电阻R29与第四运算放大器U7D的反相输入端连接，所述第四运算放大器U7D的反相输入端还经第二十五电阻R25、第二十二电阻R22与第一运算放大器U7A的输出端连接，所述第四运算放大器U7D的同相输入端与所述压力传感器的正极压力信号输出端连接，所述第四运算放大器U7D的同相输入端还经第三十一电容C31与所述第三运算放大器U7C的同相输入端连接，所述第四运算放大器U7D的同相输入端还经第三十四电容C34接地，所述第四运算放大器U7D的输出端经第三十电阻R30与所述第四运算放大器U7D的反相输入端连接，所述第四运算放大器U7D的输出端还经第三十一电阻R31、第三十二电容C32接地，所述所述第四运算放大器U7D的输出端还经第三十一电阻R31、AD转换电路与压力检测控制器连接。采用上述方案，控制器可随时通过该传感器驱动电源电路，对压力传感器的电源进行控制，只需要控制传感器驱动电源电路即可实现对压力传感器的控制，电路简单，控制方便，并且传感器驱动电源电路成本低，耗电量少，使用寿命长。再进一步描述，所述通讯电路板上设置有通讯电路，该通讯电路为485通讯电路，且所述通讯电路包括485转换芯片U1，所述485转换芯片U1的第一引脚经第七电阻R7、第五电阻R5接地，所述485转换芯片U1的第二引脚与所述485转换芯片U1的第三引脚连接，所述485转换芯片U1的第二引脚还经第十五电阻R15与压力检测控制器连接，所述485转换芯片U1的第二引脚还经第六电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种农灌计量控制系统，其特征在于：包括机井(1)和深水槽(2)，在所述深水槽(2)内设置有液位变送器(3)，所述液位变送器(3)与控制器(5)连接，用于将液位信号传送至所述控制器(5)，所述控制器(5)还与水泵(6)连接，所述水泵(6)用于抽取所述机井(1)中的水。

【技术特征摘要】
1.一种农灌计量控制系统，其特征在于：包括机井(1)和深水槽(2)，在所述深水槽(2)内设置有液位变送器(3)，所述液位变送器(3)与控制器(5)连接，用于将液位信号传送至所述控制器(5)，所述控制器(5)还与水泵(6)连接，所述水泵(6)用于抽取所述机井(1)中的水。2.根据权利要求1所述的农灌计量控制系统，其特征在于，所述液位变送器(3)包括密封保护壳(31)，所述密封保护壳(31)的一端设置有支撑装置(32)，所述密封保护壳(31)内设置有压力传感器(33)，所述压力传感器(33)经设置在密封保护壳(31)上的取压孔(34)与外界相通，所述压力传感器(33)采集的信号经压力信号处理电路板(35)处理后传送至所述控制器(5)。3.根据权利要求2所述的农灌计量控制系统，其特征在于，所述液位变送器(3)内还设置有通讯电路板(36)，该通讯电路板(36)与所述压力信号处理电路板(35)连接，所述通讯电路板(36)还与电缆(8)的一端连接，所述电缆(8)的另一端穿出所述密封保护壳(31)的一端与所述水表(7)内的液位电路板(71)连接，所述液位电路板(71)的液位信号发送到所述控制器(5)。4.根据权利要求2所述的农灌计量控制系统，其特征在于，所述支撑装置(32)包括依次连接的连接座(32a)、支撑杆(32b)、支撑座(32c)，所述连接座(32a)设置在所述密封保护壳(1)的一端，所述连接座(32a)、支撑座(32c)上均设置有锁紧螺母，在所述支撑杆(32b)的两端设置有锁紧螺纹。5.根据权利要求1所述的农灌计量控制系统，其特征在于，压力信号处理电路板(35)上设置有传感器驱动电源电路、信号放大电路、AD转换电路和压力检测控制器，所述传感器驱动电源与所述压力传感器(33)的电源输入端连接，所述压力传感器(33)的压力信号经所述信号放大电路、AD转换电路传送至压力检测控制器。6.根据权利要求5所述的农灌计量控制系统，其特征在于，所述传感器驱动电源电路包括第二运算放大器U7B，所述第二运算放大器U7B的同相输入端作为所述压力传感器(33)的电源正极输入端，所述第二运算放大器U7B的同相输入端还经第二十一电阻R21接地，所述第二运算放大器U7B的反相输入端分别经第二十三电阻R23、第二十八电容C28接地，所述第二运算放大器U7B的反相输入端还经第十八电阻R18、第十七电阻R17接第一电源VCC1，所述第二运算放大器U7B输出端经第十九电阻R19、第二十四电容C24作为所述压力传感器(33)的电源正极输入端，所述压力传感器(33)的电源正极输入端还与第二三极管Q2的集电极连接，所述第二三极管Q2的基极与所述第十九电阻R19、第二十四电容C24的公共端连接，所述第二三极管Q2的发射极接第一电源VCC1；所述第十八电阻R18、第十七电阻R17的公共端与第一运算放大器U7A的同相输入端连接，所述第一运算放大器U7A的输出端与所述第一运算放大器U7A的反相输入端连接，所述第一运算放大器U7A的输出端还经第二十二电阻R22与第三运算放大器U7C的反相输入端连接，所述第三运算放大器U7C的正相输入端经第三十三电容C33接地，所述第三运算放大器U7C的同相输入端还与所述压力传感器(33)的负...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾民岗，沈启孟，曾勇，林璐长，
申请(专利权)人：重庆市伟岸测器制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50