用于机井灌溉系统的水电折算信号采集箱的制作方法

1.本实用新型涉及机井灌溉技术领域，特别是涉及一种用于机井灌溉系统的水电折算信号采集箱。


背景技术：

2.农业生产是关系我国国计民生的重大问题，在我国北方雨水较少，农田水利灌溉是保证农作物丰收的主要手段之一，农田水利灌溉主要利用河流水源或者是地下水水源，在地下水井灌区，大多采用机井进行灌溉，机井(pumping well)是利用电机驱动水泵提水的水井；针对于大面积的灌溉需求，灌区需要建立多个机井，抽取地下水用于农作物灌溉。
3.由于枯水期与丰水期地下水位不同，水泵所耗费的电费与水费的比例关系也存在较大的变化；因此，现有技术中，每一个机井都设置有一个水泵，每一个水泵均设置有电表用于水泵的电费计算，每一个水泵均设置有流量计，用于水泵的水费计算。最后将两者相加即为抽水灌溉的费用。
4.因此，现有技术的缺陷是，每一个机井的水泵均需要设置电表和流量计，导致水泵的计量系统结构较为复杂。


技术实现要素：

5.有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本实用新型的目的是提供一种用于机井灌溉系统的水电折算信号采集箱，用于获取标准井水泵抽水的用水量数据和用电量数据的比例，该比例可用于关联井水泵的用水量数据和用电量数据的换算，有助于简化关联井水泵的计量系统。
6.为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种用于机井灌溉系统的水电折算信号采集箱，包括标准井，标准井设置有水泵，水泵的管路上串接有流量计，水泵还设置有电表，还包括采集箱，采集箱包括箱体，箱体的底部设置有出线孔，箱体内设置有内箱门，内箱门与箱体围成了设备容置腔，设备容置腔内设置有微处理器，微处理器通过水泵控制电路与水泵相连控制水泵工作，微处理器设置有流量计接口，微处理器通过流量计接口连接流量计获取用水量数据，微处理器还设置有电表接口，微处理器通过电表接口连接电表获取用电量数据，微处理器获取用水量数据和用电量数据后计算其比例；微处理器还连接有通讯模块，微处理器通过通讯模块发送用水量数据和用电量数据的比例；所述设备容置腔内设置有行程开关，行程开关与微处理器相连，行程开关的推杆与内箱门抵接。
7.所述微处理器还连接rf射频接口，微处理器通过rf射频接口连接有rf射频模块；rf射频模块获取rf射频卡的指令后发送给微处理器，微处理器控制水泵工作；微处理器还连接有液晶显示器；
8.所述箱体还设置有外箱门，外箱门设置有射频窗口和显示器窗口，射频窗口安装所述rf射频模块，显示器窗口安装所述液晶显示器。
9.还包括云平台，微处理器经通讯模块连接云平台向其发送用水量数据和用电量数
据的比例。
10.所述通讯模块采用rs485通讯模块。
11.还包括电源模块，电源模块为微处理器、通讯模块供电。
12.显著效果:本实用新型提供了一种用于机井灌溉系统的水电折算信号采集箱，用于获取标准井水泵抽水的用水量数据和用电量数据的比例，该比例可用于关联井水泵的用水量数据和用电量数据的换算，有助于简化关联井水泵的计量系统。
附图说明
13.图1为本实用新型的电路模块结构图；
14.图2为微处理器的电路图；
15.图3为微处理器的外围电路图；
16.图4为时钟模块的电路图；
17.图5为gprs模块的电路图；
18.图6为rf射频接口及其电源电路图；
19.图7为rs485模块的电路图；
20.图8为电源模块的电路图；
21.图9为液晶显示接口的电路图；
22.图10为第一存储器的电路图；
23.图11为第二存储器的电路图；
24.图12为水泵控制电路的电路图；
25.图13为采集箱的立体图；
26.图14为采集箱的剖视图。
具体实施方式
27.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
28.如图1-图14所示，一种用于机井灌溉系统的水电折算信号采集箱，包括标准井，标准井设置有水泵，水泵的管路上串接有流量计，水泵还设置有电表，还包括采集箱1，采集箱1包括箱体11，箱体11的底部设置有出线孔，箱体11的前面开口，箱体11内设置有可以打开的内箱门12，内箱门12与箱体11围成了设备容置腔11a，设备容置腔11a内设置有微处理器，微处理器通过水泵控制电路与水泵相连控制水泵工作，微处理器设置有流量计接口，微处理器通过流量计接口连接流量计获取用水量数据，微处理器还设置有电表接口，微处理器通过电表接口连接电表获取用电量数据，微处理器获取用水量数据和用电量数据后计算其比例；微处理器还连接有通讯模块，微处理器通过通讯模块发送用水量数据和用电量数据的比例；所述设备容置腔内设置有行程开关13，行程开关13与微处理器的管脚pd3相连，行程开关13的推杆与内箱门12抵接。行程开关13的本体固定设置在箱体11的内壁。
29.将微处理器和通讯模块设置于设备容置腔11a内，有助于保护微处理器和通讯模块，当有人打开内箱门12时，内箱门12给行程开关13的推杆信号，微处理器经通讯模块发出报警信息，防止有人随意打开内箱门12。箱体11底部的出线孔方便电缆引出和引入设备容置腔11a；出线孔图略。
30.所述微处理器还连接rf射频接口，微处理器通过rf射频接口连接有rf射频模块；rf射频模块获取rf射频卡的指令后发送给微处理器，微处理器控制水泵工作；微处理器还连接有液晶显示器；
31.所述箱体11的前面开口还设置有可以打开的外箱门14，外箱门14设置有射频窗口141和显示器窗口142，射频窗口141安装所述rf射频模块，显示器窗口142安装所述液晶显示器。内箱门12的底部设置有导线过孔，导线过孔图略，方便rf射频模块和液晶显示器连接微处理器。内箱门12位于外箱门14里面。
32.射频窗口141和显示器窗口142还设置有玻璃面板，用于防水。rf射频模块和液晶显示器安装在玻璃面板内侧。
33.所述箱体11的后壁还设置有两块安装板111，安装板111设置有安装孔，方便采集箱1的安装。
34.水泵、流量计、电表说明书附图中未示出。
35.如图2和图12所示，微处理器采用stm32f103vet6微处理器，其输出端pd7连接水泵控制电路，通过水泵控制电路控制水泵工作。
36.微处理器设置有流量计接口管脚pd1，微处理器通过管脚pd1连接流量计获取用水量数据。
37.微处理器通过电表接口管脚pd2、管脚pc3-管脚pc7连接电表获取用电量数据。
38.微处理器获取用水量数据和用电量数据后计算其比例k；将其发送给云平台。k＝用水量数据/用电量数据。
39.云平台连接有多个关联井，关联井只需要设置电表，不再需要设置流量计，当用户通过关联井的水泵抽水时，只需要通过其电表获取其用电量，云平台再将用电量
×
k，即可获得相应关联井的用水量。有助于简化其它关联井水泵的计量系统。
40.还包括云平台，微处理器经通讯模块连接云平台向其发送用水量数据和用电量数据的比例k。
41.如图7所示，微处理器通过管脚pb8、管脚pb10、管脚pb11连接有通讯模块，所述通讯模块采用rs485通讯模块。
42.所述微处理器还连接rf射频接口，微处理器通过rf射频接口连接有rf射频模块；rf射频模块获取rf射频卡的指令后发送给微处理器，微处理器控制水泵工作。rf射频模块电路图略。
43.如图2、图6所示，微处理器通过管脚pe2-管脚pe4连接有rf射频接口，通过rf射频接口连接有rf射频模块。用户通过其rf射频卡给微处理器发送指令，微处理器通过水泵控制电路控制水泵工作。
44.如图8所示，还包括电源模块，电源模块为微处理器、通讯模块供电。电源模块设置于设备容置腔11a。
45.如图2和图9所示，所述微处理器通过管脚pe9-管脚pe14还连接有液晶显示接口，通过液晶显示接口连接有液晶显示器，通过液晶显示器显示用水量数据、用电量数据以及两者的比例关系，还可以显示报警信息。
46.所述水泵的出口还设置有压力传感器，压力传感器与微处理器的管脚pc1相连接，压力传感器用于获取水泵的出口压力，水泵的出口压力较低时，微处理器通过gprs模块发
送报警信号给管理人员，gprs模块如图5所示。还可以通过rs485模块发送给云平台。所述标准井还设置有水位传感器，微处理器通过管脚pc0连接水位传感器，用于获取地下水位，通过显示器显示或通过rs485模块发送给云平台。
47.如图10-图11所示，微处理器还连接有第一存储器和第二存储器，第一存储器用于存储历史记录，第二存储器用于存储设备参数信息。
48.微处理器还连接有水位传感器，水位传感器用于检测标准井水位并通过显示器显示或发送给云平台。
49.如图4所示，微处理器还连接有时钟模块，时钟模块为微处理器提供时间。
50.如图12所示，水泵控制电路通过继电器控制水泵工作。
51.最后，需要注意的是：以上列举的仅是本实用新型的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本实用新型进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本实用新型的保护范围。