一种智能化计量灌溉水泵和水泵的定量控制方法技术

本发明专利技术公开了一种智能化计量灌溉水泵和水泵的定量控制方法，该定量控制方法包括：配置步骤：输入灌溉用量；采集步骤：实时检测水源的实时水位，在水泵启动后时记录实时水位对应的水泵工作时间；以及控制步骤：根据水泵额定排量、实时水位、以及所述实时水位对应的水泵工作时间，对水泵的启停进行控制，并在水泵工作时间累积达到所述灌溉用量对应的工作时间时使水泵停止工作。本发明专利技术对实时水位和实时水位对应的水泵工作时间进行采集，控制水泵的启动动作，解决了水源用完、而灌溉用量没有完成造成的计量错误问题,同时获得的数据可用于水源的资源统计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种智能化计量灌溉水量泵及其控制方法。
技术介绍
灌溉水资源日渐短缺，节水灌溉提到了议事日程。灌溉计量泵是节水灌溉的关键设备，通过流量计等实现计量功能。随着水源例如河流、湖泊、沟渠、机井的水量减少和地下水位的降低，水泵很难一次性工作而达到需要的灌溉用量，中间需要停歇等待水位补充例如机井中的泉眼补充，需要水泵反复工作多次才能达到灌溉用量，如此给灌溉用水计量和水泵控制带来难度。因而，有必要提供一种灌溉水泵定量控制方法，以适应多种类型水源的灌溉用水计量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种智能化计量灌溉水泵，以适应多种类型水源的灌溉用水计量。本专利技术的目的还在于提供一种水泵灌溉定量控制方法，以适应多种类型水源的灌溉用水计量。为此，本专利技术一方面提供了一种水泵的定量控制方法，包括配置步骤：输入灌溉用量；采集步骤：实时检测水源的实时水位，在水泵启动后时记录实时水位对应的水泵工作时间；以及控制步骤：根据水泵额定排量、实时水位、以及实时水位对应的水泵工作时间，对水泵的启停进行控制，并在水泵工作时间累积达到灌溉用量对应的工作时间时使水泵停止工作。进一步地，上述控制步骤包括：若实时水位对应的水泵工作时间达到灌溉用量对应的工作时间，则使水泵停止；以及若实时水位达到停机预定水位时水泵工作时间小于灌溉用量对应的水泵工作时间，则使水泵暂停、并计算水泵重新启动时的恢复水位，当实时水位满足恢复水位时控制水泵重新启动，并在水泵工作时间累积达到灌溉用量对应的工作时间时使水泵停止工作。进一步地，上述采集步骤包括：利用设置在水泵入水口附近的水压传感器检测实时水压，并将实时水压换算为水源的实时水位。进一步地，上述水泵的定量控制方法还包括：读卡步骤：读取计费卡中的灌溉总量，作为水泵的灌溉用量的上限值；结算步骤：将扣除实时灌溉量的数据实时写入计费卡中。进一步地，上述水泵的定量控制方法还包括第一统计步骤：根据实时水位、实时水位对应的水泵工作时间实时输出实时水位对应的容积数据。进一步地，上述水泵的定量控制方法还包括第二统计步骤：在实时水位达到停机水位时使水泵暂定并计时，检测水源的实时水位和实时水位对应的恢复时间；以及实时输出实时水位和实时水位对应的恢复时间数据。根据本专利技术的另一方面，提供了一种计量灌溉水泵，包括水泵和定量控制系统，定量控制系统包括：配置模块，用于设定水泵的工作模式；采集模块，用于实时检测水源的实时水位，并在水泵启动后时记录实时水位对应的水泵工作时间；以及控制模块，用于根据工作模式、实时水位、以及所述实时水位对应的水泵工作时间，对水泵的启停工作进行控制。进一步地，上述采集模块包括压力传感器，并用于采集到的水压计算实时水位。进一步地，上述控制模块包括控制器和由控制器控制的水泵启停继电器。根据本专利技术的定量控制方法，对实时水位和实时水位对应的水泵工作时间进行采集，控制水泵的启动动作，解决了水源用完、而灌溉用量没有完成造成的计量错误问题，本专利技术的水泵不局限于农业灌溉用途，还可作为工业计量水泵使用。同时，该定量控制方法获得的数据可用于水源的资源统计。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术一实施例的水泵的定量控制方法的流程图；图2是根据本专利技术另一实施例的水泵的定量控制方法的流程图；图3是根据本专利技术又一实施例的水泵的定量控制方法的流程图；图4是根据本专利技术一实施例的水泵的定量控制方法的流程图；以及图5是根据本专利技术的计量灌溉水泵的示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。图1至图5示了根据本专利技术的一些实施例。如图1所示，水泵的定量控制方法包括以下步骤：配置步骤S11：输入灌溉用量。在该步骤中，灌溉用量的输入为灌溉吨位，例如50吨、100吨，该步骤优选还包括停机预定水位的设定。该停机预定水位根据水源类型进行更改，例如针对机井的停机预定水位，则要考虑防止水位下降剧烈造成水管涌沙等，针对池塘、湖泊等水源，不需要考虑停机预定水位，然而考虑到生态保护，也可设置停机预定水位。采集步骤S13：实时检测水源的实时水位，在水泵启动后时记录实时水位对应的水泵工作时间。在该步骤中，实时水位由压力传感器采集，该压力传感器附着在泵体的进水口附近。水泵工作时间的记录可通过供电时间的记录实现。当然，该实时水位一般具有小范围的波动(主要由波浪引起)，然而不影响灌溉计算，灌溉用量计算精确到立米即可。优选地，针对池塘、沟渠、湖泊等自然水源，水泵上设置三个压力传感器，在水泵进水口附近等间隔地环绕所述壳体外周，当三个传感器均有压力检测值时数据有效，并以检测值最小的作为实时水位的换算数据，当三个传感器有一个压力检测值等于大气压时，判定实时水位为0cm，如此，解决了不同安装姿态的水泵检测到的压力检测值不相同的问题。控制步骤S15：根据水泵额定排量、实时水位、以及所述实时水位对应的水泵工作时间，对水泵的启停进行控制，并在水泵工作时间累积达到所述灌溉用量对应的工作时间时使水泵停止工作。在该步骤中，假定水泵在工作中均按照额定排量工作，不受水源、供电干扰等因素干扰，在灌溉用量的计算中，按照额定排量计算灌溉用量偏差可接受，而采用流量计来精确计算灌溉用量，在实际的农田灌溉用水工作中显得没有必要，利用水泵额定排量*工作时间得到水泵的抽水量完全满足要求，也即无需为计量而专门设置流量传感器，该假定在本专利技术中是能够接受的。根据本专利技术的定量控制方法，对实时水位和实时水位对应的水泵工作时间进行采集，控制水泵的启动动作，解决了水源用完、而灌溉用量没有完成造成的计量错误问题。同时，该定量控制方法获得的数据可用于水源的资源统计，例如水源深度-容积分布数据、水源深度-容积恢复速度分布数据的统计。在一实施例中，给出了一种较佳的水泵启停控制方案，上述控制步骤S15包括：若实时水位对应的水泵工作时间达到灌溉用量对应的工作时间，则使水泵停止；若实时水位达到停机预定水位或触发停机开关时水泵工作时间小于所述灌溉用量对应的水泵工作时间，则使水泵暂停、并计算水泵重新启动时的恢复水位，当实时水位满足恢复水位时控制水泵重新启动，当累积的水泵工作时间达到灌溉用量对应的工作时间时使水泵停止。例如灌溉用量为200吨，实时水位达到预定水位时抽水量累积为80吨，则水位的一次恢复不能满足灌溉用量的要求，需要水位的二次恢复，第一次恢复水位可选择为略低于水源的初始水位的水位值(随着时间延长恢复速度会降低，为兼顾效率，无需恢复至水源的初始水位)，当第二次达到预定水位时抽水量累积为80吨，则第三次恢复水位对应于40吨水对应的实时水位，该水位可由实时水位-容积分布数据确定。在本实施例中，根据实时水位的水泵工作时间和灌溉用量对应的(折算)的工作时间的大小关系，确定是否需要水位恢复，若需要则暂定等待，该暂定等待是有意义的，作为机井水源，机井的涌水量是机井是否优质的一个重要指标，在停机时实时检测水位及其恢复时间、结合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水泵的定量控制方法，其特征在于，包括以下步骤：配置步骤：输入灌溉用量；采集步骤：实时检测水源的实时水位，在水泵启动后时记录实时水位对应的水泵工作时间；以及控制步骤：根据水泵额定排量、实时水位、以及所述实时水位对应的水泵工作时间，对水泵的启停进行控制，并在水泵工作时间累积达到所述灌溉用量对应的工作时间时使水泵停止工作。

【技术特征摘要】
1.一种水泵的定量控制方法，其特征在于，包括以下步骤：配置步骤：输入灌溉用量；采集步骤：实时检测水源的实时水位，在水泵启动后时记录实时水位对应的水泵工作时间；以及控制步骤：根据水泵额定排量、实时水位、以及所述实时水位对应的水泵工作时间，对水泵的启停进行控制，并在水泵工作时间累积达到所述灌溉用量对应的工作时间时使水泵停止工作。2.根据权利要求1所述的水泵的定量控制方法，其特征在于，所述控制步骤包括：若实时水位对应的水泵工作时间达到灌溉用量对应的工作时间，则使水泵停止；以及若实时水位达到停机预定水位时水泵工作时间小于所述灌溉用量对应的水泵工作时间，则使水泵暂停、并计算水泵重新启动时的恢复水位，当实时水位满足恢复水位时控制水泵重新启动，并在水泵工作时间累积达到所述灌溉用量对应的工作时间时使水泵停止工作。3.根据权利要求2所述的水泵的定量控制方法，其特征在于，所述采集步骤包括：利用设置在水泵入水口附近的水压传感器检测实时水压，并将实时水压换算为水源的实时水位。4.根据权利要求1所述的水泵的定量控制方法，其特征在于，还包括：读卡步骤：读取计费卡中的灌溉总量，作为...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹士华，
申请(专利权)人：安徽士华机电设备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34