CN102870655A - 一种农田灌溉低水位流量监测*** - Google Patents

一种农田灌溉低水位流量监测*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种农田灌溉低水位流量监测***，它由U型渠（1）、农门（2）、输水管(3)、管型控制阀门(4)、控制器(5)、蓄水槽(6)、出水管(7)和流量仪(8）组成，输水管(3)与农门(2)接合，控制器（5）与管型控制阀门（4）相连，管型控制阀门（4）置于输水管（3）与蓄水槽（6）之间，出水管（7）接在蓄水槽（6）底部，流量仪（8）装于出水管（7）末端，控制器（5）、流量仪（8）通过ZigBee无线传输节点（9）、传输基站（11)和上机(12）之间互相传输信号与数据。本发明通过定时蓄水来精确测量流量，实现了基于ZigBee技术的数据无线传输与处理***，为节水灌溉做出一定的贡献。

Description

一种农田灌溉低水位流量监测***
技术领域
本发明是涉及一种农田灌溉流量监测***，具体地说是涉及一种在低水位状态下，利用ZigBee技术对农田灌溉流量的无线监测***。
背景技术
 现阶段，我国部分地区水资源开发利用已经超越了水资源及水环境的承载能力，水污染加剧及生态环境恶化等一系列问题，成为水资源可持续利用和经济社会可持续发展的严重制约因素，加快建设节水防污型社会是必然选择。通过采用现代节水灌溉技术改造传统灌溉农业，实现适时适量的“精细灌溉”，具有重要的现实意义。
 渠道输水是我国农田灌溉的主要输水方式，农渠渠道灌溉作为应用最广泛的输水方式发挥着重要的作用。在南方，特别是水稻种植季节，需水量急剧增加，对农渠水进入条田的农门处水量的精确测量，有利于实现节水灌溉。 
 以U型渠为例，流量20～25L/s，其流速较小，农门以20cm*20cm的矩形为例，由于灌溉时自由液面至农门底边的距离只有5-10cm,使得农门灌水处流速很小，流量难以测量，但其流量测量的精确度却是实现“精细灌溉”的重要环节。
    而目前国内较多的普通流速计无法对低水头（5cm-10cm）的水流进行较为准确的测量，也无法用体积法直接测量流量（农渠水中杂质较多），而精度较高的仪器难以与农田生产的经济效益相平衡。并且现多采用人工监测，没有形成自动化的***。以上原因使得农田灌溉难以精确、经济与低劳力。
发明内容
本发明的目的是克服了现有技术中的不足，提供了一种可以在低水位状态下，利用ZigBee技术对农田灌溉流量的无线监测***。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：
一种农田灌溉低水位流量监测***，其特征是：其结构包括U型渠、农门、输水管、管型控制阀门、控制器、蓄水槽、出水管、流量仪、ZigBee无线传输节点、条田、上机组成，所述农门为U型渠灌溉出水口，输水管与农门接合；所述控制器与管型控制阀门相连，蓄水槽连接输水管末端，管型控制阀门置于输水管与蓄水槽之间，出水管接在蓄水槽底部，流量仪安装在出水管末端，控制器、流量仪通过ZigBee无线传输节点和上机之间互相传输信号与数据。
优选所述控制器、流量仪通过ZigBee无线传输节点无线连接传输基站，再通过传输基站和上机之间互相传输信号与数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
使得流量仪通过定时蓄水来精确测量流量，以及实现了基于ZigBee技术的数据无线传输与处理***，为节水灌溉做出一定的贡献，具有一定的实践应用价值。
附图说明
图1是本发明低水位流量监测装置结构示意图。
图2是本发明低水位流量监测装置安装在农门处结构示意图。
图3是本发明基于ZigBee技术的无线传输***一个测组布置示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
    如图1-3所示，本发明其结构由U型渠1、农门2、输水管3、管型控制阀门4、控制器5、蓄水槽6、出水管7、流量仪8、ZigBee无线传输节点9、条田10、传输基站11、上机12组成，农门2为U型渠1灌溉出水口，输水管3与农门2接合，，控制器5与管型控制阀门4相连，蓄水槽6连接输水管3末端，管型控制阀门4置于输水管3与蓄水槽6之间，出水管7接在蓄水槽6底部，流量仪8安装在出水管7末端，控制器5、流量仪8通过ZigBee无线传输节点9、传输基站11和上机12之间互相传输信号与数据。
 图1为低水位流量监测装置结构示意图，由输水管3、管型控制阀门4、控制器5、蓄水槽6、出水管7、流量仪8组成。当农渠向条田10输水灌溉时，每隔时间t，ZigBee无线传输节点9发出信号给控制器5与流量仪8，控制器5向后打开管型控制阀门4，使水流入蓄水槽6内，通过流量仪8测流量，再经过规定较短时间t’，ZigBee无线传输节点9发出信号给控制器5，向前关闭管型控制阀门4，使水通过管型控制阀门4直接流入条田10，流量仪将测出的时间t’的总流量数据传送至ZigBee无线传输节点9，再通过传输基站11将数据传输至上机12。
    图2是低水位流量监测装置安装在农门处结构示意图，由U型渠1、农门2以及低水位流量监测装置组成。
    图3基于ZigBee技术的无线传输***一个测组布置示意图，由U型渠1、ZigBee无线传输节点9、条田10、传输基站11、上机12组成组成。它是依靠 ZigBee网络与GPRS/GSM网络的形成的无线传输***。基本布局为：每个农门处有一个ZigBee无线传输节点9，每五个农门2为一个测组，包含一个传输基站11（网关节点），每个基站通过GPRS/GSM网络与上机12（远程数据中心上机）相连，ZigBee无线传输节点9通过传输基站11与上机12之间互相传输信号与数据。由于沿程水头损失，最后以5个农门流量平均值为该测组每个农门出水口在时间t’内灌溉流量。
本发明中涉及的未说明部份与现有技术相同或采用现有技术加以实现。

Claims (2)

1.一种农田灌溉低水位流量监测***，其特征是：其结构包括U型渠（1）、农门（2）、输水管（3）、管型控制阀门（4）、控制器（5）、蓄水槽（6）、出水管（7）、流量仪（8）、ZigBee无线传输节点（9）、条田（10）、上机（12）组成，所述农门（2）为U型渠（1）灌溉出水口，输水管（3）与农门（2）接合；所述控制器（5）与管型控制阀门（4）相连，蓄水槽（6）连接输水管（3）末端，管型控制阀门（4）置于输水管（3）与蓄水槽（6）之间，出水管（7）接在蓄水槽（6）底部，流量仪（8）安装在出水管（7）末端，控制器（5）、流量仪（8）通过ZigBee无线传输节点（9）和上机(12）之间互相传输信号与数据。
2.根据权利要求1所述的一种农田灌溉低水位流量监测***，其特征是：所述控制器（5）、流量仪（8）通过ZigBee无线传输节点（9）无线连接传输基站（11），再通过传输基站和上机（12)之间互相传输信号与数据。
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