本实用新型涉及水资源精细管理和高效利用,具体为一种水资源计量与控制系统。
背景技术:
近年来,我国从水安全、水环境实际出发,提出了最严格水资源管理、水权改革、农业水价综合改革和农田水利建设机制改革等一系列水利改革措施,对水资源提出了很高的、精细化的管理要求。以现代信息传感技术、互联网技术、云计算技术和物联网理论,形成泛在水信息监测格局,构建新型水利信息化系统结构,解决水资源精细化管理复杂问题,是促进系列改革措施落实的重要手段。
在农业高效节水灌溉用水管理方面,目前市场上多采用射频IC卡。虽其价格相对较低,但它只是一个提供用户计量的装置,不能传出任何水管理信息,水管理者对供水系统和用户用水没有得到任何的信息和操控支持,无法对用户用水的详细信息、水费信息、设备状态信息(正常与否)、管网爆管和漏水信息,灌区供水计划(通过微信)等进行实时交互。
技术实现要素:
针对现有农业节水灌溉用水管理方面存在无法实时交互、信息费用高、不能远程操控等问题,本实用新型提出一种水资源计量与控制系统。
本实用新型的水资源计量与控制系统,安装在用水户取水端,其特征在于该系统包括电控阀门、发讯水表、供电单元和物理量测控互联终端;电控阀门、发讯水表与供电设备同时与物理量测控互联终端连接。
电控阀门和发讯水表通过与物理量测控互联终端连接,对实时交互信息进行采集并处理;网络通讯采用Zigbee模块,进行近距离无线网络自组;供电设备与物理量测控互联终端、电控阀门、发讯水表连接并提供电力。
所述的物理量测控互联终端包括一个微控制单元,微控制单元同时与阀门驱动模块、水表计量模块、电源管理模块以及Zigbee无线通信模块连接;发讯水表与水表计量模块连接,电动阀门与阀门驱动模块连接,电源管理模块与供电设备连接。
电源管理模块从充放电控制器中接入供电,负责整控制设备的供电保护和电压匹配。
水表计量模块接收与处理发讯水表的信号,将用水信号转换成用水量。
阀门驱动模块驱动电控阀门的启闭,并处理电控阀门发出的状态信号。
所述的供电设备包括充放电控制器,充放电控制器同时与太阳能光伏板、蓄电池组连接以及物理量测控互联终端内的电源管理模块连接。
所述的物理量测控互联终端还设置有扩展IO接口,NFC读卡模块以及扩展存储器,扩展IO接口与若干通讯设备及传感器设备连接。
所述的通讯设备包括GPRS、电台、光纤、卫星等通讯设备;传感器设备包括水位计、雨量计、温度计和湿度计等外设传感器设备。
物理量测控互联终端由公司自主研发,专门针对涉水监测信息处理和阀门远程控制。
本实用新型的水资源计量与控制系统具备以下功能:
实时监控功能:用户取用水精准计量,实时信息通过网络通讯设备的GPRS模块传输到云端(信息中心);设备故障可实时反馈至后台,方便及时维护。
多样化取水管理: NFC卡插卡取水,实现一个取水点多用户管理;通过手机等互联网设备终端,进行远程取水;。
若干个水资源计量与控制系统连片布设时,信息传输通过Zigbee无线组网方式,减少GPRS通讯点数量 ,降低通讯费用;
自带太阳能供电设备,对环境无依赖。
该系统可应用于高效节水项目用水计量与控制、农业水价改革用水计量与控制、水资源监控能力建设项目的取用水量在线监测等领域。
本实用新型的水资源计量与控制系统,应用范围广,实现了实时监控、多样化取水等功能,规模应用通讯费用低,自带太阳能供电系统,对环境无依赖,值得推广。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图。
具体实施方式
实施例1:本系统已在云南省元谋县、建水县农业高效节水项目进行使用,该系统安装在用水户取水端。电控阀门和发讯水表作为本系统的传感和控制设备,一端通过水管连接水源的供水管网,另一端连接农户的喷、滴灌设施。物理量测控互联终端是本系统的核心中枢,与发讯水表、电动阀门、充放电控制器、GPRS模块、Zigbee无线通信天线连接。供电设备包括太阳能光伏板、蓄电池组、充放电控制器。充放电控制器连接物理量测控互联终端内的电源管理模块,为发讯水表的数据采集、电控阀门的控制、系统实时数据的通讯提供电能。
作为实施本案例的必要组成部分,本系统物理量测控互联终端内涉及的软件已在中国版权中心进行软件著作权登记,软件著作权登记流水号为2016R11L601432。