一种井灌水量与地下水位无线实时采集装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种井灌水量与地下水位无线实时采集装置，其包括支撑装置，太阳能电池装置、采集装置、无线发射装置、地下水位传感装置和水量传感装置，所述水量传感装置设置于机井出水管中，通过485串口与采集装置相连，所述地下水位传感装置设置于机井水下，并与所述采集装置相连，所述采集装置与所述无线发射装置相连，所述采集装置内设置有蓄电池，所述太阳能电池装置与所述蓄电池相连，所述蓄电池与所述采集装置、无线发射装置、地下水位传感装置和水量传感装置相连。本实用新型具备灵活性高、功耗低、测量准、使用简单、可无线传输的优点。
【专利说明】一种井灌水量与地下水位无线实时采集装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于灌溉计量【技术领域】，具体涉及一种井灌水量与地下水位无线实时采集装置。
【背景技术】
[0002]我国大力开展节水灌溉和科学灌溉，灌溉用水计量和地下水位埋深监测是不可缺少的监控管理措施，尤其是用水信息监控系统和灌溉预报系统的推广应用，用水量和地下水位的监测是重要的监测内容，是提高用水管理和节水管理能力的重要基础技术手段。但是，目前农业用水计量监测、传输设备等监测设备相对落后，造成数据的精确性和时效性以及综合分析处理能力不高，不能满足现代化管理需求，其大多是先在机井上安装流量传感器和水位传感器，根据传感器上传的数据进行处理存储后现地显示或通过GPRS远传，如唐山平升电子技术开发有限公司DATA86流量监测仪、湖南省邵阳市缘基电子有限公司KSC—7500水位监测仪等类似产品，采用了监测装置、显示装置一体和有线传输或远程GPRS直接传输监控管理中心。而对于多信息监测站点，有线传输影响机井水量监测点和地下水位埋深监测点的布设灵活性，尤其对于如灌溉预报、农业用水监测等系统，监测站需要多信息监测。目前常用设备不仅无法完成监测站各信息监测点信息局域汇聚、集中远程，同时由于采用有线传输而限制了监测站各信息监测点的布设距离，这样就使得水量与水位监测点的位置布设灵活性大大降低，不适应于农业用水信息监测系统或灌溉预报系统田间监测点的布设灵活性需求；且耗电大，多采用交流供电，在野外使用环境和条件下受到一定的限制。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种灵活性高、功耗低、测量准、使用简单、可无线传输的井灌水量与地下水位无线实时采集装置。
[0004]为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案为:
[0005]一种井灌水量与地下水位无线实时采集装置，其包括支撑装置、太阳能电池装置、采集装置、无线发射装置、地下水位传感装置和水量传感装置，所述水量传感装置串联设置于机井出水管，通过485串口与采集装置相连，所述地下水位传感装置设置于机井静水位下，并与所述采集装置相连，所述采集装置与所述无线发射装置相连，所述采集装置内设置有蓄电池，所述太阳能电池装置与所述蓄电池相连，所述蓄电池与所述采集装置、无线发射装置、地下水位传感装置和水量传感装置相连；
[0006]所述支撑装置包括中空管状的支柱和设置在支柱顶端用于安装太阳能电池装置的曲臂，所述采集装置和无线发射装置安装在支柱上。
[0007]进一步的，所述支柱顶部设置有避雷针。
[0008]进一步的，包括PDA或掌上无线显示器，所述无限发射装置通过局域无线网络与所述PDA或掌上无线显示器相连。
[0009]进一步的，还包括无线汇聚设备，所述无限发射装置通过局域无线网络与所述无线汇聚设备相连。
[0010]进一步的，还包括监控管理中心，所述无线汇聚设备通过GPRS/Internet与所述监控管理中心相连。
[0011]本实用新型取得的有益效果为:
[0012]本实用新型种井灌水量与地下水位无线实时采集装置，具备灵活性高、安装方便、功耗低、测量准、使用简单、可无线传输的优点。
[0013]另外，本实用新型提供的井灌水量与地下水位无线实时采集装置，具备利用局域无线网络组网、便于灵活布置、集中远传的优点，其结构设计简单、安装使用方便，监测站与监测点之间采用局域无线网传输，不影响农业耕种作业，提高了监测点布置灵活性，适应于农业灌溉预报、用水计量、精准灌溉等领域推广应用。
[0014]本实用新型适用于信息系统中多信息监测站的水量水位信息的自动采集和快速组网的无线进程(2km)传输。
[0015]本实用新型适用于野外无人职守的机井流量水位自动计量的场合，采用无线通讯方式，在距离监测站2km以内可灵活布设。
[0016]本实用新型由于采用袖珍掌上无线显示器，管理人员和用户不用到监测现场就可看到实时数据，方便灵活。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的系统方框图；
[0018]图2为本实用新型的结构示意图；
[0019]图3为本实用新型的工作状态示意图；
[0020]在附图中:1太阳能电池装置、2采集装置、3无线发射装置、4地下水位传感装置、5水量传感装置、6支柱、7曲臂、8避雷针、9无线汇聚设备、10监控管理中心。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合附图1和2对本实用新型进行进一步详细的说明。
[0022]实施例1
[0023]如附图1和2所示一种井灌水量与地下水位无线实时采集装置，其包括支撑装置、太阳能电池装置1、采集装置2、无线发射装置3、地下水位传感装置4和水量传感装置5，所述水量传感装置5设置于机井出水管中，通过485串口与采集装置2相连，所述地下水位传感装置4设置于机井水下，并与所述采集装置2相连，所述采集装置2与所述无线发射装置3相连，所述采集装置2内设置有蓄电池，所述太阳能电池装置I与所述蓄电池相连，所述蓄电池与所述采集装置2、无线发射装置3、地下水位传感装置4和水量传感装置5相连。
[0024]所述支撑装置包括中空管状的支柱6和设置在支柱6顶端用于安装太阳能电池装置4的曲臂7，所述采集装置2和无线发射装置3安装在支柱6上。所述支柱6采用中空管状，用于连接导线的穿引，安全方便。所述支柱6顶部设置有避雷针8，用于防止采集装置2和无线发射装置3被雷击到。
[0025]所述曲臂7固定设置在支柱6顶部，或者可旋转设置，曲臂7的顶端安装有太阳能电池装置I。在埋好传感器、固定好支柱6以后，旋转曲臂7使太阳能电池装置4调整到合适的方向。
[0026]具体工作过程如下:
[0027]水量传感装置5采用超声波流量传感器与采集装置2连接，水量传感装置5串联安装于机井的出水管中，采用超声波监测，将抽水水量计量、转化，并通过485串口传送至采集装置2 ;地下水位传感装置4采用投入试压力传感器与采集装置2连接，地下水位传感装置4固定放置与机井地下水面以下一定距离，水位变化转化成压力变化，传感器4将压力转换成水深，进而转化成水位数据传送至采集装置2 ;采集装置2与无线发射装置3和传感装置4、传感装置5连接，首先将两组传感数据采集、处理、存储，再传送至无线发射装置3，无线发射装置3采用433MHz频率的局域无线网络，每间隔I分钟发送信息数据，太阳能电池装置I与采集装置2连接，向采集装置2供电，并由采集装置2控制向传感装置4、传感装置5、无线发射装置3供电，无线发射装置3发射的信息数据，由农民随身携带的PDA或袖珍掌上无线显示器，在一定距离范围内(2km)及时接收、查看灌溉用水量和地下水位。
[0028]实施例2
[0029]如附图3所示，利用实施例1的采集装置，并结合无线汇聚终端和监控管理中心，以及利用无线局域网形成快速组网的雨量采集设备。
[0030]具体工作过程如下:机井灌溉水量传感装置5采用超声波流量传感器，串联安装于机井的出水管中，将抽水水量计量、转化，并通过485串口传送至采集装置2 ;地下水位埋深传感器4采用投入试压力传感器，将地下水位位置转换成埋深数据传送至采集装置2 ;两组传感数据通过采集装置2采集、处理、存储，再传送至无线发射装置3，控制无线发射装置3采用433MHz频率的局域无线网络，每间隔I分钟发送至监测站的上位无线汇聚终端9，由无线汇聚终端通过GPRS/Internet远传至监控管理中心10进行数据处理和应用；同时，或由农民随身携带的PDA或袖珍掌上无线显示器，在一定距离范围内(2km)及时接收、查看灌溉用水量和地下水位。
[0031]本实施例中无线汇聚设备接收区域范围(2km)内的采集装置通过局域无线网发射的采集数据，实现区域范围(2km)内的各井灌水量与地下水位无线实时采集装置数据的汇聚，由无线汇聚设备到所述监控管理中心；监控管理中心接收无线汇聚设备通过GPRS/Internet集中远程传输的各井灌水量与地下水位无线实时采集装置数据，并对接收数据进行管理。
[0032]在本实用新型中各参数如下:
[0033]存储记录可连续存储3年，数据掉电不丢失。
[0034]太阳能电池供电，蓄电池:12V12Ah。
[0035]水量计量精度:± 1.0% ;流速范围:±0.0lm/s?± 12.0m/s ；
[0036]水位计量精度:±0.25% ;量程:0?20m。
[0037]数据传输无线频率:433MHz ;发射功率:100mW ;接收灵敏度。-1lOdbm ;数据传输速率:9.6kbpsο
[0038]使用环境:-l(TC?6(TC。
[0039]本实用新型中:地下水位传感装置的型号为JYB-L，水量传感装置的型号为SCL-60，所述采集装置的型号为YR-HGY-1，所述无线发射装置的型号为YR-HW-1，所述太阳能电池板的功率为15W，所述蓄电池的规格为12V12Ah。
[0040]以上所述实施方式仅为本实用新型的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本实用新型原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
【权利要求】
1.一种井灌水量与地下水位无线实时采集装置，其特征在于:其包括支撑装置、太阳能电池装置(I)、采集装置(2)、无线发射装置(3)、地下水位传感装置(4)和水量传感装置(5)，所述水量传感装置(5)串联设置于机井出水管，通过485串口与采集装置(2)相连，所述地下水位传感装置(4)设置于机井静水位以下，并与所述采集装置(2)相连，所述采集装置(2)与所述无线发射装置(3)相连，所述采集装置(2)内设置有蓄电池，所述太阳能电池装置(I)与所述蓄电池相连，所述蓄电池与所述采集装置(2)、无线发射装置(3)、地下水位传感装置(4)和水量传感装置(5)相连； 所述支撑装置包括中空管状的支柱(6 )和设置在支柱(6 )顶端用于安装太阳能电池装置(I)的曲臂(7)，所述采集装置(2)和无线发射装置(3)安装在支柱(6)上，所述曲臂(7)可旋转设置于支柱(6)顶端，曲臂(7)的顶端安装有太阳能电池装置(1)，所述支柱(6)顶部设置有避雷针(8)； 还包括PDA或掌上无线显示器，所述无线发射装置通过局域无线网络与所述PDA或掌上无线显示器相连； 还包括无线汇聚设备(9)，所述无线发射装置(3)通过局域无线网络与所述无线汇聚设备(9)相连； 还包括监控管理中心(10)，所述无线汇聚设备通过GPRS/Internet与所述监控管理中心(10)相连。
【文档编号】G08C17/02GK204154342SQ201420222974
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年5月4日 优先权日:2014年5月4日
【发明者】王福卿, 高明山, 金江波, 刘希庆, 赵志辉, 常玉同 申请人:河北省水利技术试验推广中心