空气开关2、射频卡3、智能电表4、刷卡控制接触器5、RTU6、远程控制接触器7及水栗安全保护装置10，空气开关2的输入端与电源进线端相连，空气开关2的输出端分别与智能电表4和远程控制接触器7相连，空气开关2用于检修或紧急停机时通断电源；射频卡3控制智能电表4用于现场启停水井栗的，射频卡3通过预付费模式先充值后使用，智能电表4与射频卡3之间采用DL/T645-2007多功能电能表通信协议，其间米用一表多卡与 ^多表的应用模式，方便不同农户用同一水井或是同一农户用不同水井；智能电表4与刷卡控制接触器5连接，刷卡控制接触器5与水栗安全保护装置10连接，水栗安全保护装置10与水栗电机12连接，连接智能电表4的刷卡控制接触器5收到刷卡信号后吸合开启水栗电机12，启动水井栗，再次刷卡后停止水井栗；远程控制接触器7与水栗安全保护装置10，水栗安全保护装置10与水栗电机12连接，远程控制接触器7还与RTU6连接，连接RTU6的远程控制接触器7收到上位机软件操作信号后远程启停水井栗。刷卡控制接触器5与远程控制接触器7均连接到水井栗安全保护装置10后控制水井栗的启停，刷卡控制接触器5与远程控制接触器7分别与智能电表4与RTU6所控制的中间继电器相连，中间继电器之间以及控制接触器之间分别进行电气互锁，防止刷卡控制接触器5与远程控制接触器7同时动作的情况发生。水井栗安全保护装置10包括熔断器，热继电器，电流互感器、电压互感器以及补偿电容，熔断器串接在电路中，它在电路中出现过电流、过电压或过热等异常现象时，会立即熔断而起到保护作用；热继电器的作用是电动机过负荷时自动切断电源；电流互感器与电压互感器通过RTU6将实时点参量远传到上位机软件进行监控；补偿电容是利用电容的容抗来补偿电感负载的感抗，减少无功电流，达到节能的效果。RTU6将模拟量信号8和开关量信号9通过RTU6采集后利用GPRS网络传到上位机软件，模拟量信号8包括安装在水井栗出水口的压力表和流量传感器分别产生的压力表模拟量信号8和流量传感器模拟量信号8，压力表模拟量信号8将节水灌溉装置实时压力远传到上位机软件，通过上位机软件设置阈值，超过设定阈值后提醒进行排沙作业，流量传感器模拟量信号8通过测定实时流量判定水井栗有无进行空转，实时监测水井栗运行状态；模拟量信号8还包括电压互感器与电流互感器产生的电参量模拟量信号8，电参量模拟量信号8实时远传到上位机软件，达到远程诊断水井栗是否正常运行；开关量信号9包括刷卡控制接触器5与远程控制接触器7启停状态信号，热继电器是否正常运行信号，通过开关量状态决定是否远程启停水井栗。智能电表4与RTU6之间通过RS485进行通讯，智能电表4将水栗运行时的用电量信息通过RTU6远传到上位机软件，作为记录农户远程开启水井栗的用电计费依据。上位机软件包括域名解析软件以及组态软件，域名解析软件将测控终端指向同一个上位机的IP地址，组态软件实现数据显示与远程控制操作。
[0025]实际应用中利用本系统可以根据农户需求进行水井栗现场刷卡控制启停与远程上位机软件操作水井栗启停:农户空闲时可以自己到灌溉区在智能电表4上刷射频卡3控制水井栗启停进行灌溉；农户繁忙时可以通过放置在总调度室的上位机软件由专业人员查询其所要开启的水井栗的运行状态，若该水井栗处于停止状态，则由上位机软件进行远程开启，并实时监控其运行状态，若该水井栗处于运行状态，则待其停止运行后进行远程操作。
【主权项】
1.一种基于物联网的农业灌溉系统，包括不少于I个测控终端(I)及上位机(11)，所述的测控终端(I)安装在水井栗现场，用于测控水井栗，所述的上位机(11)通过上位机软件远程控制测控终端(I)，其特征在于:所述的测控终端(I)包括空气开关(2)、智能电表(4)、刷卡控制接触器(5)、RTU(6)、远程控制接触器(7)及水栗安全保护装置(10)，所述的空气开关(2)输入端与电源进线端相连，空气开关(2)输出端分别与智能电表(4)和远程控制接触器(7)相连；所述的智能电表⑷与刷卡控制接触器(5)连接，刷卡控制接触器(5)与水栗安全保护装置(10)连接，水栗安全保护装置(10)与水栗电机(12)连接，刷卡控制接触器(5)收到智能电表(4)刷卡信号后吸合或断开，使水栗电机(12)启动或停止，以开启或停止水井栗；所述的远程控制接触器(7)与水栗安全保护装置(10)，水栗安全保护装置(10)与水栗电机(12)连接，远程控制接触器(7)与RTU (6)连接，RTU (6)接收上位机软件的操作信号后通过远程控制接触器(7)的吸合或断开，使水栗电机(12)启动或停止，以开启或停止水井栗。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于:所述的刷卡控制接触器(5)与远程控制接触器(7)分别与智能电表⑷与RTU(6)所控制的中间继电器相连，中间继电器之间以及刷卡控制接触器(5)与远程控制接触器(7)之间分别进行电气互锁，防止刷卡控制接触器(5)与远程控制接触器(7)同时动作的情况发生。3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于:所述的水栗安全保护装置(10)为熔断器，热继电器，电流互感器、电压互感器、补偿电容中的一种、几种组合或全部，其中，电流互感器与电压互感器产生的电参量模拟量信号(8)通过RTU(6)传送给上位机(11)的上位机软件以进行监控，诊断水井栗是否正常运行；热继电器的开关状态产生的开关量信号(9)通过RTU(6)传送给上位机(11)的上位机软件以进行监控，通过热继电器的开关量状态决定是否远程启停水井栗。4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于:所述的水井栗的出水口安装有压力表，压力表产生的压力模拟量信号(8)通过RTU(6)将水井栗的出水口实时压力传送给上位机(11)的上位机软件，通过上位机软件设置阈值，超过设定阈值后提醒进行排沙作业；所述的水井栗的出水口安装有流量传感器，流量传感器实时测定水井栗出水流量，产生的流量模拟量信号(8)通过RTU(6)传送给上位机(11)的上位机软件，实时监测水井栗运行状态。5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于:所述的刷卡控制接触器(5)与远程控制接触器(7)的开关状态产生的开关量信号(9)分别通过RTU (6)传送给上位机(11)的上位机软件以进行监控，通过开关量状态决定是否远程启停水井栗。6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于:所述的智能电表(4)将水井栗运行时的用电量信息通过RTU(6)传送给上位机软件，作为记录开启水井栗的用电计费依据。7.根据权利要求1-6任一所述的一种基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于:所述的RTU利用GPRS网络与上位机软件进行数据和控制命令的传送。8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于:所述的智能电表(4)使用射频卡(3)，采用一表多卡与一卡多表的应用模式，方便不同农户用同一水井栗或是同一农户用不同水井栗。9.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于:所述的上位机软件包括域名解析软件以及组态软件，域名解析软件将测控终端(I)指向同一个上位机(11)的IP地址，组态软件实现数据显示与远程控制操作。
【专利摘要】本发明涉及一种基于物联网的农业灌溉系统，包括不少于1个测控终端及上位机，测控终端安装在水井泵上，用于测控水井泵，上位机通过上位机软件远程控制测控终端，测控终端包括空气开关、智能电表、刷卡控制接触器、RTU、远程控制接触器及水泵安全保护装置，空气开关输入端与电源进线端相连，空气开关输出端分别与智能电表和远程控制接触器相连；智能电表与刷卡控制接触器连接，刷卡控制接触器、远程控制接触器分别与水泵安全保护装置连接，再与水泵电机连接。该系统根据农户要求实现水泵的现场刷卡启停和远程无线启停以及水泵现场信息管理，实现农业灌溉的远程管理调度，节省务农时间，提高农业生产效率。
【IPC分类】A01G25/16
【公开号】CN105028136
【申请号】CN201510424445
【发明人】郭苏玲, 李庚 , 王伟, 唐艳同, 王飞跃
【申请人】内蒙古威凌自动化科技有限责任公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月20日