一种灌区供水计量设施管理系统的制作方法

本实用新型涉及灌溉领域，尤其是涉及一种灌区供水计量设施管理系统。

背景技术：

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。

常规灌区供水计量设施一般位于渠道首部，只能反应渠道上游来水总量，并不能对灌区内水量使用情况进行计量，且没有数据收集和传输系统，管理单位不能对灌区用水进行实时管理调控。

技术实现要素：

本实用新型提出一种灌区供水计量设施管理系统，以解决常规灌区无法对灌区内水量使用情况进行计量而导致管理单位无法对灌区用水进行实时管理调控的问题，以达到有效获知灌区用水情况以及能够实时管理调控灌区用水的目的。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种灌区供水计量设施管理系统，包括灌溉主渠道、从灌溉主渠道分流出的若干灌溉干渠以及从灌溉干渠分流出并通向待灌溉农田的若干灌溉支渠；所述灌溉主渠道的渠顶端设置有管理单元，管理单元内设置有用于监控整个灌溉区水流量的控制中心以及设置在灌溉主渠道上用于检测灌溉主渠道上的水流量大小和水流速度的一体化水流量传感器，所述灌溉主渠道的渠底端设置有用于收集灌溉主渠道的总体水流量并反馈至控制中心的流量采集器a，一体化水流量传感器和流量采集器a的信号输出端分别通信连接于控制中心的输入端；各个灌溉干渠的首端分别设置有用于检测灌溉干渠首端水流量大小和水流速度的水流量传感器a，各个灌溉干渠的尾端分别设置有用于检测灌溉干渠尾端水流量大小和水流速度的水流量传感器b以及用于采集各个灌溉干渠尾端总体水流量并反馈至控制中心的流量采集器b，水流量传感器a、水流量传感器b和流量采集器b的信号输出端分别通信连接于控制中心的输入端。

进一步优化技术方案，所述流量采集器a和流量采集器b测流范围为0.01～5.00m/s，测流准确度为1.0%±1cm/s。

进一步优化技术方案，所述一体化水流量传感器设置在位于灌溉主渠道渠顶2米范围内的一体化机箱内，一体化机箱上配置有蓄电池和太阳能板。

进一步优化技术方案，所述蓄电池为12V38AH的免维护蓄电池。

进一步优化技术方案，所述太阳能板为40W太阳能板。

进一步优化技术方案，所述控制中心内设置有单片机，单片机为MCU单片机。

采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为：

本实用新型采用在在灌区灌溉主渠道上设置流量采集器a和一体化水流量传感器，能够有效地检测出灌溉主渠道上的总体水流量，再在各个灌溉干渠的首部分别设置水流量传感器a，在各个灌溉干渠的尾部分别设置水流量传感器b和流量采集器b的方式，使得本实用新型能够有效地检测出各个灌溉干渠上的使用后的总体水流量，然后采取渠首减去渠尾的流量数据的方式，计算出所监测的灌区的用水量。管理单位也可以利用这些数据来针对对某一管理农户或者某一品种农作物的用水量进行总体调控。

本实用新型能够精确地计量出农业用水量，减少农业灌溉浪费水资源的现象，减小管理单位管理成本，能够帮助管理单位进行灌区用水总体调控。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

其中：1、灌溉主渠道，2、灌溉干渠，3、流量采集器a，4、流量采集器b，5、水流量传感器a，6、水流量传感器b，8、控制中心，9、一体化水流量传感器，10、灌溉支渠。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种灌区供水计量设施管理系统，结合图1所示，包括灌溉主渠道1、从灌溉主渠道1分流出的若干灌溉干渠2以及从灌溉干渠2分流出并通向待灌溉农田的若干灌溉支渠10。灌溉主渠道1的渠顶端设置有管理单元，管理单元内设置有用于监控整个灌溉区水流量的控制中心8以及设置在灌溉主渠道1上用于检测灌溉主渠道1上的水流量大小和水流速度的一体化水流量传感器9。控制中心8配备有软件平台，控制中心8内设置有单片机，单片机为MCU单片机。

灌溉主渠道1、灌溉干渠2和灌溉支渠10设置在种植单一品种农作物的小灌区或者以管理农户来划分的小灌区内。

灌溉主渠道1的渠底端设置有用于收集灌溉主渠道1的总体水流量并反馈至控制中心8的流量采集器a3，一体化水流量传感器9和流量采集器a3的信号输出端分别通信连接于控制中心8的输入端。各个灌溉干渠2的首端分别设置有用于检测灌溉干渠2首端水流量大小和水流速度的水流量传感器a5，各个灌溉干渠2的尾端分别设置有用于检测灌溉干渠2尾端水流量大小和水流速度的水流量传感器b6以及用于采集各个灌溉干渠2尾端总体水流量并反馈至控制中心8的流量采集器b4，水流量传感器b6和流量采集器b4设置在渠道到达本灌区与不同灌区的分界口处。

水流量传感器a5、水流量传感器b6和流量采集器b4的信号输出端分别通信连接于控制中心8的输入端。

流量采集器a3和流量采集器b4测流范围为0.01～5.00m/s，测流准确度为1.0%±1cm/s。

一体化水流量传感器9设置在位于灌溉主渠道1渠顶2米范围内的一体化机箱内，一体化机箱上配置有蓄电池和太阳能板。蓄电池为12V38AH的免维护蓄电池。太阳能板为40W太阳能板。

本实用新型一体化水流量传感器9、水流量传感器a5和水流量传感器b6均为YF-2103水流量传感器，水流量传感器主要由铜阀体、水流转子组件、稳流组件和霍尔元件组成。当水流过转子组件时，磁性转子转动，并且转速随着流量成线性变化。霍尔元件输出相应的脉冲信号反馈给控制中心，由控制中心判断出水流量的大小。

本实用新型中流量采集器a和流量采集器b为水表，通常以水的累计流量为标准进行测量。分为容积式水表和速度式水表两类，前者的准确度较后者为高，但对水质要求高，水中含杂质时易被堵塞。水表的数据显示面一般为字轮式，读数清晰，并以透明面板进行防尘等保护。

本实用新型流量采集器a3对灌溉主渠道1的总体水流量进行采集，并将检测后的信号反馈至控制中心8，设置在灌溉主渠道1渠顶上的一体化水流量传感器9能够检测灌溉主渠道1渠顶处的水流速度和水流量大小，并将检测后的信息反馈至控制中心8，控制中心8将流量采集器a3和一体化水流量传感器9检测到的信息进行综合处理，精准地计算出灌溉主渠道1上的水流总量。

各个灌溉干渠2首部设置的水流量传感器a5对每个灌溉干渠首部的水流量进行检测，并将检测信息反馈至控制中心8。各个灌溉干渠2尾部设置的水流量传感器b6能够检测灌溉干渠2尾端水流量大小和水流速度，各个灌溉干渠2尾部设置的流量采集器b4能够采集各个灌溉干渠2尾部的剩余水流量，并将采集信息反馈至控制中心8，控制中心8结合各个灌溉干渠2上尾部的水流信息计算出各个灌溉干渠2的剩余水流量大小，然后采取渠首减去渠尾的流量数据的方式，计算出所监测的灌区的用水量。管理单位也可以利用这些数据来针对对某一管理农户或者某一品种农作物的用水量进行总体调控。

本实用新型能够精确地计量出农业用水量，减少农业灌溉浪费水资源的现象，减小管理单位管理成本，能够帮助管理单位进行灌区用水总体调控。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。