CN202269242U - 一种基于无线通讯的水资源控制终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于无线通讯的水资源控制终端，含有控制单元、超声波水表、水泵，其特征是：控制单元和超声波水表内各设有无线模块，超声波水表定时向控制单元以无线形式上传水量数据。本实用新型适合多用户共用一个机井灌溉的场合，用户用水前，必须保证IC卡内有剩余电量，否则需要到管理部门充值才能正常使用，将IC卡放置于控制单元卡感应区，控制单元通过读卡电路读取卡内电量信息，通过继电器控制电路启动水泵开始供水；超声波水表通过流量测量电路得到用户水量数据，并通过无线模块上传给控制单元，当用户再次将IC卡靠近卡感应区，控制单元将剩余电量返给用户卡，控制单元将该用户剩余电量、用水信息返给用户卡，并通过控制单元内部的继电器拉闸，水泵停止供水，另水利部门还可通过485通讯实时监测机井的用水情况。
Description
技术领域
本实用新型涉及控制装置领域，具体的说涉及到一种基于无线通讯的水资源控制终端。
背景技术
井灌工程是我国北方地区重要的水利灌溉工程，随着我国工农业和城镇建设的迅速发展，需水量日益剧增，地下水开采规模越来越大，如何在利用有限的地下水资源满足工农业和人民群众生活需要的同时，实现节约能源降低取水成本的目的，已成为当今水资源利用和保护的极为重要的课题。节约水资源的途径之一便是对灌溉用水征收水资源费，用经济手段来抑制用水浪费现象。
传统的农村机井灌溉收费，多采用现金交易，现金交易需要专门的收银员，在高科技日新月异的今天，这种贸易方式显然已经不能适应社会经济的发展，将科技含量高的技术应用于农业生产方面将会提高井灌区的水资源管理水平。目前投放市场的机井控制器多为IC卡预付费式机井控制器，以射频卡为媒介实现预付费功能，适合多个用户共用一个机井灌溉的场合，既可以计量用水量，也可以计量用电量，计量准确，运行稳定，产品成功解决了农村井灌区长期存在的水费（电费）计量不准，拖欠及人为浪费严重的现象，提高了水资源的利用效率，实现了灌溉管理自动化。我公司在IC卡机井控制器的基础上创造性地将射频通信技术用在机井灌溉控制器上，研制出将高科技的电子技术、通信技术、射频技术集于一身的水资源控制终端。
本实用新型一种基于无线通讯的水资源控制终端，不仅实现了多个用户先交费后用水的管理方式，而且，在终端的控制器和水表都设有无线数传模块，水表可定时（可设置）通过无线模块将用户的水量数据上传给控制器，控制器根据得到的水量数据，计算用户的实际用水量，从而达到准确计量水量的目的。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种应用于农业灌溉的新型机井控制终端，终端的控制器和水表都设有无线数传模块，水表可定时（可设置）通过无线模块将用户的水量数据上传给控制器，控制器根据得到的水量数据，计算用户的实际用水量，从而达到准确计量水量的目的，本实用新型就尝试着提供这种水资源控制终端。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下所述：
一种基于无线通讯的水资源控制终端，含有控制单元、超声波水表、水泵，其特征是：控制单元和超声波水表内各设有无线模块，超声波水表定时向控制单元以无线形式上传水量数据。
所述控制单元硬件电路含有电源电路、继电器控制电路、电量信号采集电路、读卡电路、微处理器及其***电路、数码管显示电路、红外通信电路、485通信电路、时钟电路、报警电路、存储电路，其中微处理器接收电量信号采集电路的计量信号；微处理器接收读卡电路得来的IC卡中电费信息；微处理器亦输出控制命令到继电器控制电路来控制水泵的开启；控制单元还分别设有红外通信电路和485通信电路，用于对控制单元进行近距离操作和接收远程控制命令。
所述的控制单元的微处理器型号为PIC18F65J15。
所述的读卡电路的读卡芯片型号为FM1702SL。
所述超声波水表硬件电路含有电源、电压检测电路、微处理器及其***电路、超声波流量测量电路、红外接收电路、红外发射电路、显示电路，其特征是：电源采用3.6V锂电池供电，微处理器接收超声波流量电路测得的水量信号；红外发射、接收电路用于对流量进行修正。
所述的超声波水表流量测量电路采用我公司发明专利“一种超声波流量检测电路”，申请号为：201010132731.3。
所述的超声波水表微处理器型号为MSP430F437。
本实用新型的基本原理如下所述：
本实用新型适合多用户共用一个机井灌溉的场合，用户用水前，必须保证IC卡内有剩余电量，否则需要到管理部门充值才能正常使用，将IC卡放置于控制单元卡感应区，控制单元通过读卡电路读取卡内电量信息，通过继电器控制电路启动水泵开始供水；超声波水表通过流量测量电路得到用户水量数据，并通过无线模块上传给控制单元，当用户再次将IC卡靠近卡感应区，控制单元将该用户剩余电量、用水信息返给用户卡，并通过控制单元内部的继电器拉闸，水泵停止供水，另外水利部门还可通过485通讯实时监测机井的用水情况。
本实用新型的有益效果是：
（1）本实用新型专利一种基于无线通讯的水资源控制终端，实现了对井灌区农业灌溉先付费后用水的管理模式，真正地做到了节约资源。
（2）本实用新型专利一种基于无线通讯的水资源控制终端，将高科技的电子技术、射频技术、无线通信技术结合起来，并且控制单元与水表各自有独立的微处理器，真正做到电量计量、水量计量互不干涉，提高计量准确性。
（3）本实用新型专利一种基于无线通讯的水资源控制终端，采用我公司低功耗的数传模块，降低了整机功耗。
附图说明
附图1为本实用新型一种基于无线通讯的水资源控制终端示意图。
附图2为本实用新型一种基于无线通讯的水资源控制终端结构框图。
具体实施方式
下面结合附图说明和具体实施方式对本实用新型的技术方案作近一步详细的描述。
如附图1所示：本实用新型由控制单元、超声波水表、水泵组成，控制单元和超声波水表内均置有无线数传模块，超声波水表定时通过无线模块将用户的水量数据上传给控制单元，由控制单元核算用户用水量。
如附图2所示：1为控制单元，2为超声波水表。
控制单元硬件电路含有电源电路、继电器控制电路、电量信号采集电路、读卡电路、微处理器及其***电路、数码管显示电路、红外通信电路、485通信电路、时钟电路、报警电路、存储电路，其中电量信号采集电路使用国外先进的计量芯片ADE7758，计量准确，抗干扰能力强，与微处理器采用SPI方式通信，微处理器从电量信号采集电路得到电量计量信号；读卡电路采用芯片FM1702SL，电路为此芯片的经典电路，微处理器接收读卡电路得来的IC卡中电费信息，读卡电路与微处理器通过SPI方式通信；时钟电路、存储电路与微处理器的相应引脚相连接，用于存储用户***、开始用电时间、结束用电时间、本次用电量、剩余金额、本次用水量等用户信息；数码管显示电路与微处理器相应引脚相连接，用于显示用户本次用电量、本次用水量；微处理器亦输出控制命令到继电器控制电路来控制水泵的开启；控制单元还分别设有红外通信电路和485通信电路，用于对控制单元进行近距离操作和接收远程控制命令。
控制单元的微处理器型号为PIC18F65J15。
超声波水表硬件电路含有电源、电压检测电路、微处理器及其***电路、超声波流量测量电路、红外接收电路、红外发射电路、显示电路，其特征是：电源采用3.6V锂电池供电，当电压检测电路检测到电压低于2.7V时，显示电路显示无电，电压检测电路接于微处理器的P3.7脚；微处理器接收超声波流量电路测得的水量信号；红外发射、接收电路用于对流量进行修正。
超声波水表流量测量电路采用我公司发明专利“一种超声波流量检测电路”，申请号为：201010132731.3，具体实施方式在此不再赘述。
超声波水表微处理器型号为MSP430F437。
本实用新型适合多用户共用一个机井灌溉的场合，以下就以单个用户用水使用流程及终端工作原理作简单描述：用户用水前，必须保证IC卡内有剩余电量，否则需要到管理部门充值才能正常使用，将IC卡放置于控制单元卡感应区，控制单元通过读卡电路读取卡内电量信息，通过继电器控制电路启动水泵开始供水；超声波水表通过流量测量电路得到用户水量数据，并通过无线模块上传给控制单元，当用户再次将IC卡靠近卡感应区，控制单元将该用户剩余电量、用水信息返给用户卡，并通过控制单元内部的继电器拉闸，水泵停止供水，另水利部门还可通过485通讯实时监测机井的用水情况。
Claims (3)
1. 一种基于无线通讯的水资源控制终端，含有控制单元、超声波水表、水泵，其特征是：控制单元和超声波水表内各设有无线模块，超声波水表定时向控制单元以无线形式上传水量数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线通讯的水资源控制终端，其特征是：所述控制单元硬件电路含有电源电路、继电器控制电路、电量信号采集电路、读卡电路、微处理器及其***电路、数码管显示电路、红外通信电路、485通信电路、时钟电路、报警电路、存储电路，其中微处理器接收电量信号采集电路的计量信号；微处理器接收读卡电路得来的IC卡中电费信息；微处理器亦输出控制命令到继电器控制电路来控制水泵的开启；控制单元还分别设有红外通信电路和485通信电路，用于对控制单元进行近距离操作和接收远程控制命令。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线通讯的水资源控制终端，其特征是：超声波水表硬件电路含有电源、电压检测电路、微处理器及其***电路、超声波流量测量电路、红外接收电路、红外发射电路、显示电路，其中电源采用3.6V锂电池供电，微处理器接收超声波流量电路测得的水量信号；红外发射、接收电路用于对流量进行修正。
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| CN104429836A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-03-25 | 山东省水利科学研究院 | 低功耗农灌阀计控器及控制***和控制方法 |
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