灌溉渠智能控制综合管理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种灌溉渠智能控制综合管理系统，包括从干渠分流出的若干条灌溉渠和天气现象实时终端，每条灌溉渠与干渠均通过变径管连接，变径管和灌溉渠之间设置有闸门，每根变径管上均设置有传感器，传感器用于监测由干渠进入灌溉渠的水流流量信息，传感器通信连接至灌溉渠实时流量终端，灌溉渠实时流量终端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。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，再结合对灌溉渠流量的监控实现自动实施灌溉，灌溉各环节可以联动控制，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。

Intelligent management system for irrigation canal

The utility model discloses an integrated management system for intelligent control of irrigation canals, which comprises several irrigation canals and real-time terminals for weather phenomena diverted from the main canals. Each irrigation canal is connected with the main canal through a diameter-changing pipe, and a gate is arranged between the diameter-changing pipe and the irrigation canal, and sensors are arranged on each diameter-changing pipe for use. The sensor communication is connected to the real-time flow terminal of the irrigation canal, the real-time flow terminal of the irrigation canal is connected to the data transmission relay system, and the data transmission relay system is connected to the control terminal. It can measure the key natural factors of irrigated farmland, such as weather condition, temperature and humidity, soil moisture, etc. in real time, and realize automatic irrigation by combining with the monitoring of irrigation canal flow. The links of irrigation can be controlled jointly and the amount of irrigation can be measured accurately. The irrigation area can be automated, intelligent, accurate, scientific and informative. Chemical management and control.

【技术实现步骤摘要】
灌溉渠智能控制综合管理系统
本技术属于灌溉
，具体涉及一种灌溉渠智能控制综合管理系统。
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
本技术的目的是提供一种灌溉渠智能控制综合管理系统，以解决上述现有技术的缺陷。本技术采用以下技术方案：灌溉渠智能控制综合管理系统，包括从干渠分流出的若干条灌溉渠和天气现象实时终端，每条灌溉渠与干渠均通过变径管连接，变径管和灌溉渠之间设置有闸门，每根变径管上均设置有传感器，传感器用于监测由干渠进入灌溉渠的水流流量信息，传感器通信连接至灌溉渠实时流量终端，灌溉渠实时流量终端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；天气现象实时终端，通信连接至控制终端，用于收集气象和土壤墒情信息，并将其发送至控制终端；灌溉渠实时流量终端，用于收集所在变径管的流量信息，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流量信息发送给控制终端；控制终端，用于根据接收到的流量信息和气象和土壤墒情信息，生成控制闸门的开启程度和开启时间的指令，并将指令经数据传输中继系统输送至闸门，用以控制由闸门进入灌溉渠的水流流量；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，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。进一步的，变径管长为40cm，直径为40-200cm。进一步的，液位传感器为超声波液位计或静压式液位计。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，灌溉渠实时流量终端和天气现象实时终端均包括防雷模块，防雷模块结合在无线控制板、电源转换板和充电电池的每一块电路板上。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。本技术的有益效果是：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，再结合对灌溉渠流量的监控实现自动实施灌溉，灌溉各环节可以联动控制，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为本技术灌溉渠智能控制综合管理系统的结构示意图；图2为本技术灌溉渠智能控制综合管理系统的变径管示意图；图3为本技术灌溉渠智能控制综合管理系统的闸门结构示意图；图4为本技术灌溉渠智能控制综合管理系统的天气和土壤墒情系统模块示意图；图5为本技术灌溉渠智能控制综合管理系统的灌溉渠实时流量终端的模块示意图。其中，1.控制终端，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，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。【具体实施方式】下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。本技术提供了一种灌溉渠智能控制综合管理系统，包括从干渠分流出的若干条灌溉渠和天气现象实时终端5，每条灌溉渠与干渠均通过变径管7连接，变径管7和灌溉渠之间设置有闸门20，每根变径管7上均设置有传感器，传感器用于监测由干渠进入灌溉渠的水流流量信息，传感器通信连接至灌溉渠实时流量终端3，灌溉渠实时流量终端3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。天气现象实时终端5，通信连接至控制终端1，用于收集气象和土壤墒情信息，并将其发送至控制终端1；灌溉渠实时流量终端3，用于收集所在变径管7的流量信息，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流量信息发送给控制终端1；控制终端1，用于根据接收到的流量信息来生成控制闸门20的开启程度和开启时间的指令，并将指令经数据传输中继系统4输送至闸门20，用以控制由闸门20进入灌溉渠的水流流量。每根变径管7的底部均设置有插入式超声波流量计8，每根变径管7的顶部均设置有液位传感器9，每个插入式超声波流量计8和每个液位传感器9均数据连接至相应的灌溉渠实时流量终端3，每个灌溉渠实时流量终端3均设置于相应的变径管7外侧。其中，插入式超声波流量计8的插入深度为10mm-1900mm，变径管7长为40cm，直径为40-200cm，因为水流从干渠到灌溉渠之后会在灌溉渠产生旋涡，那么直接在灌溉渠侧水位和流速就不准确，就无法精确控制灌溉过程，所以本申请在干渠到灌溉渠的切换中间增加了一根变径管7，变径管7的直径小于干渠的直径和灌溉渠的直径，于是在变径管7处测量水位和流速时就会更加精确。液位传感器9为超声波液位计或静压式液位计。通过插入式超声波流量计8和液位计，可以采集灌溉渠的流量信息。具体包括：水流瞬时速度、水流瞬时流量、本次灌溉水流总流量、水流瞬时高度、本次灌溉开始时间、本次灌溉结束时间、本次各部件的工作状态信息、本次各部件的故障信息、设备的启用时间、设备的工作时间计时和设备剩余工作时间。各部件为插入式超声波流量计8和液位计。其中，水流瞬时速度：用于表示当前时刻的水流速度；水流瞬时流量：用于表示当前时刻的流出的水流体积；本次灌溉水流总流量：用于表示本次灌溉结束时总的流出的水流的体积；水流瞬时高度：表示当前时刻水流的高度值；本次灌溉开始时间：表示本次灌溉有水流出的瞬时时刻；本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.灌溉渠智能控制综合管理系统，其特征在于，包括从干渠分流出的若干条灌溉渠和天气现象实时终端(5)，每条所述灌溉渠与干渠均通过变径管(7)连接，所述变径管(7)和所述灌溉渠之间设置有闸门(20)，每根所述变径管(7)上均设置有传感器，所述传感器用于监测由干渠进入灌溉渠的水流流量信息，所述传感器通信连接至灌溉渠实时流量终端(3)，所述灌溉渠实时流量终端(3)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)通信连接至控制终端(1)；所述天气现象实时终端(5)，通信连接至控制终端(1)，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)；所述灌溉渠实时流量终端(3)，用于收集所在变径管(7)的流量信息，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流量信息发送给控制终端(1)；所述控制终端(1)，用于根据接收到的流量信息和气象和土壤墒情信息，生成控制闸门(20)的开启程度和开启时间的指令，并将所述指令经所述数据传输中继系统(4)输送至闸门(20)，用以控制由闸门(20)进入灌溉渠的水流流量；所述灌溉渠实时流量终端(3)和天气现象实时终端(5)的内部结构相同，均包括无线充电模块，所述无线充电模块包括无线控制板(18)，所述无线控制板(18)通过电源转换板(19)连接有为其供电的充电电池(17)，所述无线控制板(18)、所述电源转换板(19)和所述充电电池(17)均连接至太阳能充电板(16)，所述无线控制板(18)，用于判断所述充电电池(17)的电量是否充足，如果电量充足，则由所述充电电池(17)为所述无线控制板(18)供电；如果电量不足，则由所述太阳能充电板(16)为所述无线控制板(18)直接供电，并为电源转换板(19)和充电电池(17)充电。...

【技术特征摘要】
1.灌溉渠智能控制综合管理系统，其特征在于，包括从干渠分流出的若干条灌溉渠和天气现象实时终端(5)，每条所述灌溉渠与干渠均通过变径管(7)连接，所述变径管(7)和所述灌溉渠之间设置有闸门(20)，每根所述变径管(7)上均设置有传感器，所述传感器用于监测由干渠进入灌溉渠的水流流量信息，所述传感器通信连接至灌溉渠实时流量终端(3)，所述灌溉渠实时流量终端(3)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)通信连接至控制终端(1)；所述天气现象实时终端(5)，通信连接至控制终端(1)，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)；所述灌溉渠实时流量终端(3)，用于收集所在变径管(7)的流量信息，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流量信息发送给控制终端(1)；所述控制终端(1)，用于根据接收到的流量信息和气象和土壤墒情信息，生成控制闸门(20)的开启程度和开启时间的指令，并将所述指令经所述数据传输中继系统(4)输送至闸门(20)，用以控制由闸门(20)进入灌溉渠的水流流量；所述灌溉渠实时流量终端(3)和天气现象实时终端(5)的内部结构相同，均包括无线充电模块，所述无线充电模块包括无线控制板(18)，所述无线控制板(18)通过电源转换板(19)连接有为其供电的充电电池(17)，所述无线控制板(18)、所述电源转换板(19)和所述充电电池(17)均连接至太阳能充电板(16)，所述无线控制板(18)，用于判断所述充电电池(17)的电量是否充足，如果电量充足，则由所述充电电池(17)为所述无线控制板(18)供电；如果电量不足，则由所述太阳能充电板(16)为所述无线控制板(18)直接供电，并为电源转换板(19)和充电电池(17)充电。2.如权利要求1所述的灌溉渠智能控制综合管理系统，其特征在于，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...

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