农田地表水管控系统及制作方法和农田地表水管控排灌的方法
【专利摘要】本发明是农田地表水管控系统及制作方法和农田地表水管控排灌的方法。按照一个地域的农田排灌的规划沿河道的河床上设置地表水管控设施，地表水管控设施由地表水灌溉计量控制柜、蓄水井、引水口、引水管道和输水管路构成，蓄水井的顶部固定安设地表水灌溉计量控制柜，地表水灌溉计量控制柜内安设地表水管控器、配电器和通讯天线，地表水管控器通过线路与配电器相连接，配电器通过电路与潜水泵的开关相连接，地表水管控器通过线路向配电器发出指令启闭潜水泵，地表水管控器通过通讯天线把地表水管控器采集的数据信息传输给农业水资源管控中心。本发明设计科学，结构合理，成本低廉，制作简单，支持余额不足告警、仪表计量故障告警、箱门打开告警、水泵故障告警。
【专利说明】农田地表水管控系统及制作方法和农田地表水管控排灌的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种泵站排灌，尤其涉及一种农田地表水管控系统及制作方法和农田地表水管控排灌的方法。
【背景技术】
[0002]我国20世纪80年代至今，泵站排灌是电能转化为水能进行农田排灌、供水、渍涝排水及跨流域调水的一项综合性水利工程，是解决无自流条件下的排灌、供水和水资源调配问题的唯一动力来源，是解决洪涝灾害、干旱缺水的重要工程措施和实现水利现代化的重要标志之一。泵站排灌工程在工农业生产发展及城乡供水等方面发挥了巨大作用。
[0003]泵站排灌建设也存在一些问题:一是工程建设投资高。工程建设要讲宄投入和产出，要能以最小的投入，获得最大的经济效益。二是泵站的现代化建设严重滞后，缺少用水计量措施，大水漫灌现象普遍存在，造成水资源的极大浪费。三是在一个地域建立泵站排灌，不能整体管控泵站排灌的取水情况，不能对一个地域的地表水进行调控，合理使用地表水。
【发明内容】
[0004]本发明的主要目的在于解决上述泵站排灌存在的问题，提供一种农田地表水管控系统及制作方法和农田地表水管控排灌的方法。
[0005]本发明是低洼圩区排涝降泽、抗旱地区灌溉抗旱不可缺少的水利工程，建设的投入和产出，要能以最小的投入，获得最大的经济效益。以最小的资金、最小的工程量、采取最简单的施工手段，建成使用价值高、效益面积大、能源消耗低、运行安全可靠，操作维修方便，美观牢固；按照一个地域的农田排灌的规划建立农业水资源管控中心，对一个地域的地表水实施宏观管控，监控该地域每一个地表水管控设施的气象情况、地表水情况和地表水使用情况，按照一个地域的农田排灌的规划建立售水机构，售水机构以行政村庄为单位，每个行政村庄只设定一个售水机构，售水机构制做农户地表水管理IC卡、销售农户地表水管理IC卡、确认农户地表水管理IC卡的使用权、收取农户地表水管控设施的费用、根据农田灌溉面积确定一卡一井或一卡多井，售水机构通过网络与农业水资源管控中心相连接，把农户地表水管理IC卡的数据信息传输给农业水资源管控中心。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
按照一个地域的农田排灌的规划沿河道的河床上设置地表水管控设施，地表水管控设施由地表水灌溉计量控制柜、蓄水井、引水口、引水管道和输水管路构成，蓄水井的顶部固定安设地表水灌溉计量控制柜，蓄水井的底部设置蓄水井基座，在蓄水井基座上固定设置蓄水井，蓄水井的整体呈桶状密闭，蓄水井的截面积呈圆形或矩形或多边形，蓄水井的顶端部固定安设井盖，井盖与蓄水井的顶端部相吻合，蓄水井的井壁、蓄水井基座和井盖采用混凝土材质或金属材质制作。
[0007]本发明地表水管控设施(即地表水灌溉计量泵站)采用预制装配式井筒结构，顶部安装地表水灌溉计量控制柜(即节水智能控制柜)，预制装配式结构创造出把整体分解为散件的形式，达到预制、搬运、组装方便的同时，确保装配后整体性完好牢固，运行安全高效。预制装配式结构大大减小了土建工程量，安装维修方便，大幅度节省工程投资，施工工期短，有很大的推广应用价值。地表水管控设施是电能转化为水能进行农田排灌、供水、渍涝排水及跨流域调水的一项综合性水利工程，在工农业生产发展及城乡供水等方面发挥了巨大作用。地表水管控设施在规模质量、效益、管理等方面得到全面的提高和综合的发展。大型泵站在跨流域调水工程相继建成并投入使用，从工程规划、设计、施工、安装到运行管理，技术水平上了一个新台阶；重点抓了技术改造和经营管理，技术水平越来越先进，经济效益越来越好，建设与管理水平越来越高。
[0008]蓄水井内安设潜水泵、送水管路、流量计、进排气阀、逆止阀、输水管路、水位传感器，蓄水井内的底部安设潜水泵，潜水泵的输出口与送水管路的一端部固定相连接，潜水泵的输入口汲取蓄水井内的地表水，潜水泵的开关通过电缆与配电器相连接，配电器通过线路与地表水管控器相连接，地表水管控器发出指令启闭潜水泵，送水管路的另一端部上固定安设流量计、逆止阀和进排气阀，流量计记录输出地表水的量，流量计上的计量表通过线路与地表水管控器相连接，流量计上的计量表把地表水的输水量的数字信息传输给地表水管控器，地表水管控器通过通讯天线把计量表的输水量的数字信息传输到农业水资源管控中心，农业水资源管控中心管控一个地域整体的地表水的水资源，流量计的输出口与逆止阀相连接，逆止阀抑制水流方向，逆止阀保护潜水泵，送水管路的最高点处安设进排气阀，进排气阀排除送水管路中的气体，送水管路的输水更通畅，蓄水井的上部安设输水管路，送水管路的另一端部与输水管路的一端部固定相连接，输水管路的另一端部与农田灌溉管网固定相连接。
[0009]本发明地表水管控设施采用预制装配式井筒结构，顶部安装地表水灌溉计量控制柜，预制装配式结构创造出把整体分解为散件的形式，达到预制、搬运、组装方便的同时，确保装配后整体性完好牢固，运行安全高效。预制装配式结构大大减小了土建工程量，安装维修方便，大幅度节省工程投资，施工工期短，有很大的推广应用价值。蓄水井内安设潜水泵、送水管路、流量计、进排气阀、逆止阀、输水管路、水位传感器，潜水泵具有结构紧凑、体积小、适应性广、安装形式多样化等优点，可以适应不同使用场合的需要，选用潜水电泵可以大幅度节省工程投资，施工工期短，安装维修方便，运行安全可靠，自动化程度高，美化泵站环境，有很大的推广价值，应用必将会越来越广泛。地表水管控设施安装地表水灌溉计量控制柜，农田灌溉时，地表水用水农户用农户地表水管理IC卡刷卡后，潜水泵启动，流量计采集送水管路的输送地表水的水量，进行输水量的计算，当农田灌溉完毕，地表水用水农户用农户地表水管理IC卡再次刷卡，潜水泵关闭停止运行，同时地表水管控器核减农户地表水管理IC卡内的水量，实现计量收费自动控制。地表水管控器采用无线传输、数字化等新技术，实现地表水管控设施数字信息监控自动化、远程信息传输与处理网络化，达到设备现代化、运行自动化的目标，推进泵站现代化进程。
[0010]蓄水井内设置水位传感器，水位传感器通过线路与地表水管控器相连接，水位传感器监测蓄水井内的水位，同时水位传感器监测河道内的水位情况，并把蓄水井内水位以及河道的水位的数字信息传输给地表水管控器，地表水管控器通过通讯天线把采集到的数据信息传输给农业水资源管控中心。
[0011]本发明水位传感器采用投入式水位传感器，直接将其安设到蓄水井内监测液位，水位传感器依据压力与水深成正比关系的静水压力原理，运用压敏元件作传感器的水位计，当水位传感器固定在蓄水井内某一测点时，该监测点以上水柱压力高度加上该点高程，即可间接地测出水位，获得准确的测量结果与优良的稳定性，同时也推算出河道内的水位，水位传感器通过线路与地表水管控器相连接，水位传感器把蓄水井内水位的数字信息传输给水资源控制器。
[0012]蓄水井外侧的地表上安设土壤水分传感器，土壤水分传感器插入地表内，土壤水分传感器通过线路与地表水管控器相连接，把蓄水井周围的土壤墒情的数字信息传输给地表水管控器，地表水管控器通过通讯天线将蓄水井周围的土壤墒情的数字信息传输给农业水资源管控中心。
[0013]本发明蓄水井的外部地表上安设土壤水分传感器，土壤水分传感器采用FDS-100土壤水分湿度传感器，土壤水分传感器是基于介电理论并运用频域测量技术的传感器，能够精确测量土壤和其它多孔介质的体积含水量，土壤水分传感器插入地表内，土壤水分传感器通过线路与地表水管控器相连接，把农田灌溉机房周围的土壤墒情的数字信息传输给地表水管控器，地表水管控器将农田灌溉机房周围的土壤墒情的数据信息传输到农业水资源管控中心，供农业用水管控中心对该蓄水井的外部周边地表情况的进行统计、归纳和分析。
[0014]蓄水井的顶部固定安设地表水灌溉计量控制柜，地表水灌溉计量控制柜内安设地表水管控器、配电器和通讯天线，地表水管控器通过线路与配电器相连接，配电器通过电路与潜水泵的开关相连接，地表水管控器通过线路向配电器发出指令启闭潜水泵，配电器上安设电度表，电度表记录用电量，电度表的输入端通过线路与供电电网相连接，电度表的输出端与配电器相连接，地表水管控器通过线路与通讯天线相连接，地表水管控器通过通讯天线把地表水管控器采集的数据信息传输给农业水资源管控中心。
[0015]本发明按照一个地域的农田排灌的规划建立农业水资源管控中心，由中心主控制器、公共网络系统和GPRS远程数据通讯系统构成，管控一个地域整体的地下水资源。地表水灌溉计量控制柜采用SMC模压生产，柜体壁厚不小于5毫米。达到防雨、阻燃、绝缘、耐老化。柜体保证使用寿命20年以上。地表水灌溉计量控制柜采用单层整体结构设计，柜体的正面和反面安设可拆卸的柜体门。地表水用水农户用农户地表水管理IC卡在地表水灌溉计量控制柜外面即可刷卡，地表水管控器通过线路向配电器发出指令开启潜水泵，实施农田灌溉，地表水管控器通过通讯天线把地表水管控器采集的数据信息传输给农业水资源管控中心。
[0016]地表水管控器上设置数据信息显示区和刷卡区，地表水管控器的数据信息显示区显示地表水管控设施的区号、井号、卡号、用户水量、运行时间、流量、蓄水井水位、运行状态，地表水用户通过售水机构购买农户地表水管理IC卡，用农户地表水管理IC卡在地表水管控器的刷卡区刷卡，刷卡后方可启动潜水泵输送地表水实施农田灌溉。
[0017]本发明按照一个地域的农田排灌的规划建立售水机构，售水机构以行政村庄为单位，每个行政村庄只设定一个售水机构，售水机构由主处理器和IC卡读写器组成，售水机构的主处理器和IC卡读写器制做农户地表水管理IC卡、销售农户地表水管理IC卡、确认农户地表水管理IC卡的使用权、收取农户使用地表水的费用、根据农田灌溉面积确定一卡一井或一卡多井，售水机构的主处理器通过网络与农业水资源管控中心的中心主控制器相连接，把农户地表水管理IC卡的数据信息传输给农业水资源管控中心，地表水用水农户到所在行政村庄的售水机构确认地表水管控设施，并交纳用水费用和购买农户地表水管理IC卡。用水农户刷卡后，地表水管控器经数据处理发出指令给配电器启动潜水泵，地表水管控器采集送水管路上流量计的水流量的数字信息，实施地表水使用量的计算，农田灌溉结束，再次在刷卡区刷农户地表水管理IC卡，潜水泵停止运行，并核减农户地表水管理IC卡内的水量，实现计量收费自动控制。
[0018]地表水灌溉计量控制柜的顶部安设气象传感器，气象传感器通过线路与通过线路与地表水管控器相连接，气象传感器监测地表水灌溉计量控制柜周围的气象情况，把地表水灌溉计量控制柜周围的风速、风向、雨量、温度、湿度、气压的数字信息传输给地表水管控器，地表水管控器通过通讯天线将地表水灌溉计量控制柜周围的风速、风向、雨量、温度、湿度、气压的数字信息传输给农业水资源管控中心。
[0019]本发明在地表水灌溉计量控制柜的顶部安设气象传感器，用来监测现场的环境情况，实时监测温度、湿度、风速、风向、雨量、气压、光合辐射、蒸发、土壤温度、土壤湿度等多种气象参数，传输给农业水资源管控中心进行分析。每个地表水管控设施上安设气象传感器，即可对一个地域的情况进行全面的分析。
[0020]沿河道的河床上设置管道基座，管道基座采用混凝土材质制作，在管道基座上安设引水管道，引水管道与蓄水井构成一体，引水管道采用混凝土材质或金属材质制作，引水管道的一端部与蓄水井的中部相连接，引水管道的一端部与蓄水井相贯通，引水管道的另一端部与引水闸口固定相连接，从引水口引入水道内的地表水进入引水管道内，通过地表水的自流进入蓄水井内，引水管道的上部安设维护梯，维护梯的坡度与河岸坡度相吻合。
[0021]本发明采用预制装配式结构，预制装配式结构把整体分解为散件的形式，达到预制、搬运、组装方便，确保装配后整体性完好牢固，运行安全高效，减小了土建工程量，安装维修方便，施工工期短，节省工程投资。管道基座采用现场预制浇筑，引水管道采用预制管道或现场浇筑制作，其中一个端口与蓄水井的管壁固定相连接，另一个端口设置簸箕形的引水口，河道内的地表水通过引水口和引水管道自流入蓄水井内，在引水管道的上部设置维护梯，通过维护梯对引水口进行日常维护。
[0022]在引水管道的另一端部设置引水口，引水口由引水口基座、引水闸口和拦污栅构成，引水口整体呈簸箕形，引水口与引水管道构成一体，引水口采用混凝土材质或金属材质制作，引水口的前端部呈开放口，引入水道内的地表水进入引水管道内，引水口的后端部设置设置引水闸口，引水闸口与引水管道的另一端部固定相连接，引水管道的另一端部与引水口相贯通，引水闸口上安设拦污栅，拦污栅采用金属材质制作，拦污栅拦截地表水中的杂物。
[0023]本发明引水口整体呈簸箕状，引水口的前端部为开放状，通过引水口的前端部引入河道内的地表水，进入引水口的地表水由引水闸口的拦污栅引入引水管道，从引水管道流入蓄水井内，地表水通过拦污栅，地表水中的杂物被拦截，保障不进入蓄水井。
[0024]在农田排灌的规划沿河道的河床上制作蓄水井基座、管道基座和引水口基座，蓄水井基座、管道基座和引水口基座采用混凝土浇筑，蓄水井基座上安设蓄水井，蓄水井整体呈桶状密闭，蓄水井的截面积呈圆形或矩形或多边形，蓄水井的顶端部固定安设井盖，井盖与蓄水井的顶端部相吻合，蓄水井的井壁、蓄水井基座和井盖采用混凝土材质或金属材质制作。
[0025]本发明地表水管控设施采用预制装配式井筒结构，引水管道和引水口向河道内引伸，引入河道内的地表水进入蓄水井内，蓄水井的井壁、蓄水井基座、井盖、蓄水井基座、管道基座和引水口基座采用混凝土材质制作，可以在现场浇筑，蓄水井的井壁和井盖可采用金属材质制作，现场安装。
[0026]管道基座上安设引水管道，引水管道的一端部与蓄水井的中部相连接，引水管道的一端部与蓄水井相贯通，引水管道采用混凝土材质或金属材质制作，引水管道的另一端部与引水口的引水闸口固定相连接，引水管道的上部安设维护梯，维护梯的坡度与河岸坡度相吻合。
[0027]本发明在管道基座上安装引水管道，管道基座承载引水管道，保持引水管道的一端部与蓄水井相连接并贯通，引水管道的另一端部与引水口相连接，引水管道的上部安设维护梯，对进水口实施维护。
[0028]引水口基座上安设引水口，引水口采用混凝土材质制作，引水口的前端部制作成开放口，引水口引入水道内的地表水进入引水管道内，通过地表水的自流进入蓄水井内，引水口的底部设置引水闸口，引水闸口与引水管道的另一端部固定相连接，引水管道的另一端部与引水口相贯通，引水闸口上安设拦污栅，拦污栅与引水闸口相吻合，拦污栅采用金属材质制作，拦污栅拦截进入引水管道内地表水中的杂物。
[0029]本发明在引水基座上安装制作引水口，引水口是由引水口基座、引水口、引水闸口和拦污栅构成，引水口采用混凝土材质制作，可在现场混凝土浇筑制作。引水口整体呈簸箕状，引水口的前端部为收水口，把河道内的地表水引入引水口，通过引水闸口和拦污栅进入引水管道，从引水管道进入蓄水井蓄集，在引水闸口上设置拦污栅的卡口，在引水闸口的卡口内插入拦污栅，拦污栅拦截地表水中的杂物，防止杂物进入引水管道。
[0030]蓄水井内安设潜水泵、送水管路、流量计、进排气阀、逆止阀、输水管路、水位传感器，在蓄水井内的底部安设潜水泵，潜水泵的输出口与送水管路的一端部固定相连接，潜水泵的开关通过电缆与配电器相连接，配电器通过线路与地表水管控器相连接，地表水管控器发出指令启闭潜水泵，送水管路的另一端部上固定安设流量计、逆止阀和进排气阀，流量计记录输出地表水的量，流量计上的计量表通过线路与地表水管控器相连接，流量计上的计量表把地表水的输水量的数字信息传输给地表水管控器，地表水管控器通过通讯天线把计量表的输水量的数字信息传输到农业水资源管控中心，流量计的输出口与逆止阀相连接，逆止阀抑制水流方向保护潜水泵，送水管路的最高点处安设进排气阀，进排气阀排除送水管路中的气体，送水管路的输水更通畅，送水管路的另一端部与输水管路的一端部固定相连接，输水管路的另一端部与农田灌溉管网固定相连接。
[0031]本发明把蓄集在蓄水井内的地表水通过潜水泵引出，蓄水井的底部安设潜水泵，潜水泵的输出端安装送水管路，送水管路上安装流量计、进排气阀和逆止阀，流量计记录地表水的流量，送水管路与输水管路相连接，输水管路把蓄水井内的地表水输出到蓄水井外，输水管路与农田灌溉管网相连接，地表水沿着农田灌溉管网浇灌农田。
[0032]在蓄水井内安设水位传感器，水位传感器通过线路与地表水管控器相连接，水位传感器监测蓄水井内的水位，同时水位传感器监测河道内的水位情况，把蓄水井内水位以及河道的水位的数字信息传输给地表水管控器，地表水管控器通过通讯天线把采集到的数据信息传输给农业水资源管控中心。
[0033]本发明蓄水井内安设水位传感器，水位传感器采用投入式水位传感器，直接把水位传感器安设到蓄水井内监测液位，水位传感器依据压力与水深成正比关系的静水压力原理，运用压敏元件作传感器的水位计，当水位传感器固定在蓄水井内某一测点时，该监测点以上水柱压力高度加上该点高程，即可间接地测出水位，获得准确的测量结果与优良的稳定性，同时也推算出河道内的水位，水位传感器通过线路与地表水管控器相连接，水位传感器把蓄水井内水位的数字信息传输给水资源控制器。
[0034]在蓄水井外侧的地表上安设土壤水分传感器，土壤水分传感器插入地表内，土壤水分传感器通过线路与地表水管控器相连接，把蓄水井周围的土壤墒情的数字信息传输给地表水管控器，地表水管控器通过通讯天线将蓄水井周围的土壤墒情的数字信息传输给农业水资源管控中心。
[0035]本发明蓄水井的外部地表上安设土壤水分传感器，土壤水分传感器能够精确测量土壤和其它多孔介质的体积含水量，土壤水分传感器插入地表内，土壤水分传感器通过线路与地表水管控器相连接，把农田灌溉机房周围的土壤墒情的数字信息传输给地表水管控器，地表水管控器将农田灌溉机房周围的土壤墒情的数据信息传输到农业水资源管控中心，供农业用水管控中心对该蓄水井的外部周边地表情况的进行统计、归纳和分析。
[0036]在蓄水井顶部的井盖上固定安设地表水灌溉计量控制柜，地表水灌溉计量控制柜内安设地表水管控器、配电器和通讯天线，地表水管控器通过线路与配电器相连接，配电器通过电路与潜水泵的开关相连接，地表水管控器通过线路与配电器相连接，地表水管控器发出指令通过配电器启闭潜水泵，配电器上安设电度表，电度表的输入端通过线路与供电电网相连接，电度表的输出端与配电器相连接，电度表记录用电量，地表水管控器通过线路与通讯天线相连接，地表水管控器通过通讯天线把地表水管控器采集的数据信息传输给农业水资源管控中心，农业水资源管控中心管控一个地域整体的地表水的水资源。
[0037]在地表水管控器上安设数据信息显示区和刷卡区，地表水管控器的数据信息显示区显示地表水管控设施的区号、井号、卡号、用户水量、运行时间、流量、蓄水井水位、运行状态，地表水用户通过售水机构购买农户地表水管理IC卡，用农户地表水管理IC卡在地表水管控器的刷卡区实施刷卡，刷卡后方可启动潜水泵输送地表水，对农田方可实施灌溉。
[0038]本发明按照一个地域的农田排灌的规划设置地表水管控设施，每个地表水管控设施上安设地表水灌溉计量控制柜，地表水灌溉计量控制柜采用单层整体结构设计，柜体的正面和反面安设可拆卸的柜体门。地表水用水农户用农户地表水管理IC卡在地表水灌溉计量控制柜外面即可刷卡，地表水管控器通过线路向配电器发出指令开启潜水泵，实施农田灌溉，地表水管控器通过通讯天线把地表水管控器采集的数据信息传输给农业水资源管控中心。
[0039]在地表水灌溉计量控制柜的顶部安设气象传感器，气象传感器通过线路与通过线路与地表水管控器相连接，气象传感器监测地表水灌溉计量控制柜周围的气象情况，监测风速、风向、雨量、温度、湿度和气压，把地表水灌溉计量控制柜周围的风速、风向、雨量、温度、湿度和气压的数字信息传输给地表水管控器，地表水管控器通过通讯天线将地表水灌溉计量控制柜周围的风速、风向、雨量、温度、湿度、气压的数字信息传输给农业水资源管控中心；。
[0040]本发明在地表水灌溉计量控制柜的顶部安设气象传感器，用来监测现场的环境情况，实时监测温度、湿度、风速、风向、雨量、气压、光合辐射、蒸发、土壤温度、土壤湿度等多种气象参数，通过地表水管控设施的地表水灌溉计量控制柜上行数据与下行数据均采用基于广域网先进的无线传输方式进行传输。上行数据包括:空气温度、湿度、土壤温度、风速、风向、雨量、气压、光合辐射、蒸发，各设备以及控制器的工作状态等信息；下行数据是指中央计算机向各控制单元发出的各种控制指令，包括潜水泵等的开关指令；传输给农业水资源管控中心进行分析。每个地表水管控设施上安设气象传感器，即可对一个地域的情况进行全面的分析。
[0041]按照一个地域的农田排灌的规划沿河道的河床上设置地表水管控设施，河道内的地表水从地表水管控设施的引水口进入引水口，进入引水口的地表水由引水闸口的拦污栅拦截地表水中的杂物，地表水进入引水管道，地表水由引水管道自流入蓄水井内，地表水在蓄水井内蓄积，地表水在蓄水井的水位与河道里的水位持平，安设在蓄水井内的水位传感器监测蓄水井内的水位，水位传感器把监测到的水位情况通过线路传输给地表水管控器，安设在蓄水井外侧的地表上的土壤水分传感器通过线路把蓄水井周围的土壤墒情的数字信息传输给地表水管控器，安设在地表水灌溉计量控制柜顶部的气象传感器，气象传感器通过线路把地表水灌溉计量控制柜周围的风速、风向、雨量、温度、湿度、气压的数字信息传输给地表水管控器，地表水管控器通过通讯天线将蓄水井周围的土壤墒情、风向、雨量、温度、湿度和气压的数字信息传输给农业水资源管控中心，农业水资源管控中心综合一个地域的整体情况进行统计、分析和归纳，经数据处理后确定每个地表水管控设施地表水的使用量。
[0042]地表水用水农户到相应的售水机构办理农户地表水管理IC卡，售水机构制做农户地表水管理IC卡、销售农户地表水管理IC卡、确认农户地表水管理IC卡的地表水管控设施的使用权，收取地表水用水农户的用水费用以及根据农田灌溉面积确定一卡一井或一卡多井，地表水用水农户获得相应的地表水管控设施使用权，售水机构通过网络把销售农户地表水管理IC卡的情况传输给农业水资源管控中心，地表水用水农户持农户地表水管理IC卡到规定的地表水管控设施，在地表水管控设施的地表水管控器上的刷卡区用农户地表水管理IC卡刷卡，地表水管控器验证农户地表水管理IC卡，地表水管控器经数据处理后向配电器发出指令接通潜水泵的电源，启动潜水泵，潜水泵开启，潜水泵汲取蓄水井中由引水口通过引水管道自流入蓄水井的地表水，潜水泵汲取的地表水通过送水管路向输水管路输送地表水，地表水流经送水管路上的流量计时，流量计计量输送地表水的流量，流量计上的计量表通过线路与地表水管控器相连接，流量计上的计量表把地表水的输水量的数字信息传输给地表水管控器，地表水管控器通过通讯天线把计量表的输水量的数字信息传输到农业水资源管控中心，农业水资源管控中心管控一个地域整体的地表水的水资源，地表水通过输水管路向农田灌溉管网输送，实施农田灌溉。
[0043]潜水泵开启后向送水管路输送地表水，送水管路上最高点处安设的进排气阀排出送水管路的空气，保持送水管路通畅的向输水管路输送地表水。
[0044]农田灌溉结束，地表水用水农户用农户地表水管理IC卡在地表水管控设施的地表水管控器上的刷卡区再次刷卡，地表水管控器验证农户地表水管理IC卡，地表水管控器经数据处理后，发出指令关闭潜水泵，地表水管控器经数据处理后向配电器发出指令关闭潜水泵的电源，潜水泵停止运行，地表水管控器同时核减农户地表水管理IC卡内的用水量，地表水管控器通过通讯天线将地表水用水农户的用水量传输给农业水资源管控中心。
[0045]当农田灌溉时，地表水管控设施超出农业水资源管控中心规定地表水的使用量，地表水管控设施经数据处理后向配电器发出指令关闭潜水泵的电源，潜水泵停止运行，地表水管控器通过通讯天线将地表水用水农户的用水量和潜水泵运行状态传输给农业水资源管控中心。
[0046]地表水管控设施运行一段时间，需要维护引水口，从维护梯下到引水口处，清理引水口以及引水闸口上的拦污栅、把引水口的杂物以及拦污栅拦截的杂物清理干净，保障地表水通畅的进入引水管道自流入蓄水井内。
[0047]本发明是农田地表水管控系统及制作方法和农田地表水管控排灌的方法。设计科学，结构合理，成本低廉，制作简单，支持余额不足告警、仪表计量故障告警、箱门打开告警、水泵故障告警。对节约水资源，改善生态环境有着十分重要的意义，农田间全面实施高标准、高效节水灌溉工程，在灌溉管理上，通过安装计量设施，实行总量控制、定额管理、阶梯水价的用水管理新模式，提高灌溉水的利用系数，实现用户充值、刷卡、取水等基本功能，还可以对智能控制器收集的地表水水位、土壤墒情、降雨量等信息进行收集、统计，以便于更好的对地表水开采情况予以监控、管理。提高农田的灌溉保证率和作物的水分生产率，同时灌溉技术水平、管理水平也有显著提升，经济效益显著增加，主要体现在节水、节地、增产、增收、省工等方面，广泛应用后，灌溉条件将得到很大改变，节水效果明显，大大提高灌溉水利用系数，充分缓解灌溉水源不足的状况，还可有效改善农业生产的基础设施条件，增强农业抵御自然灾害的能力，提高农业综合生产能力。依靠科技进步推进大型泵站现代化建设。在泵站更新改造中要特别加强对泵站监测设施、生产生活设施、通信调度设施等管理设施的建设和维护，要采用信息网络、数字化等新技术，提高泵站基础信息的收集和处理水平，逐步实现泵站信息监控自动化、信息传输与处理网络化、管理调度自动化，推进泵站现代化进程。
【专利附图】
【附图说明】
[0048]图1农田地表水管控系统的示意图
图2农田地表水管控系统的引水口的示意图图3农田地表水管控系统的示意图1地表水灌溉计量控制柜，2流量计，3进排气阀，4逆止阀，5蓄水井，6蓄水井基座，7潜水泵，8引水管道，9拦污栅，10引水口，11输水管路，12引水闸口，13维护梯，14引水口基座，15管道基座，16送水管路，17水位传感器，18地表水管控器，19农业水资源管控中心，20售水机构，21地表水管控设施，22井盖，23配电器，24电度表，25通讯天线，26 土壤水分传感器，气象传感器27。
【具体实施方式】
[0049]实施例1 按照一个地域的农田排灌的规划沿河道的河床上设置地表水管控设施(21)，地表水管控设施(21)由地表水灌溉计量控制柜(I)、蓄水井(5 )、引水口( 10 )、引水管道(8 )和输水管路(11)构成，蓄水井(5)的顶部固定安设地表水灌溉计量控制柜(1)，蓄水井(5)的底部设置蓄水井基座(6)，在蓄水井基座(6)上固定设置蓄水井(5)，蓄水井(5)的整体呈桶状密闭，蓄水井(5)的截面积呈圆形或矩形或多边形，蓄水井(5)的顶端部固定安设井盖(22)，井盖(22)与蓄水井(5)的顶端部相吻合，蓄水井(5)的井壁、蓄水井基座(6)和井盖(22)采用混凝土材质或金属材质制作。
[0050]蓄水井(5 )内安设潜水泵(7 )、送水管路(16 )、流量计(2 )、进排气阀(3 )、逆止阀
(4)、输水管路(11)、水位传感器(17)，蓄水井(5)内的底部安设潜水泵(7)，潜水泵(7)的输出口与送水管路(16)的一端部固定相连接，潜水泵(7)的输入口汲取蓄水井(5)内的地表水，潜水泵(7)的开关通过电缆与配电器(23)相连接，配电器(23)通过线路与地表水管控器(18)相连接，地表水管控器(18)发出指令启闭潜水泵(7)，送水管路(16)的另一端部上固定安设流量计(2)、逆止阀(4)和进排气阀(3)，流量计(2)记录输出地表水的量，流量计
(2)上的计量表通过线路与地表水管控器(18)相连接，流量计(2)上的计量表把地表水的输水量的数字信息传输给地表水管控器(18)，地表水管控器(18)通过通讯天线(15)把计量表的输水量的数字信息传输到农业水资源管控中心(19)，农业水资源管控中心(19)管控一个地域整体的地表水的水资源，流量计(2)的输出口与逆止阀(4)相连接，逆止阀(4)抑制水流方向，逆止阀(4)保护潜水泵(7)，送水管路(16)的最高点处安设进排气阀(3)，进排气阀(3)排除送水管路(16)中的气体，送水管路(16)的输水更通畅，蓄水井(5)的上部安设输水管路(11)，送水管路(16)的另一端部与输水管路(11)的一端部固定相连接，输水管路(11)的另一端部与农田灌溉管网固定相连接，如图1所示。
[0051]实施例2
蓄水井(5)内设置水位传感器(17)，水位传感器(17)通过线路与地表水管控器(18)相连接，水位传感器(17)监测蓄水井(5)内的水位，同时水位传感器(17)监测河道内的水位情况，并把蓄水井(5 )内水位以及河道的水位的数字信息传输给地表水管控器(18 )，地表水管控器(18 )通过通讯天线(25 )把采集到的数据信息传输给农业水资源管控中心(19 )。
[0052]蓄水井(5 )外侧的地表上安设土壤水分传感器(26 )，土壤水分传感器(26 )插入地表内，土壤水分传感器(26 )通过线路与地表水管控器(18 )相连接，把蓄水井(5 )周围的土壤墒情的数字信息传输给地表水管控器(18)，地表水管控器(18)通过通讯天线(25)将蓄水井(5)周围的土壤墒情的数字信息传输给农业水资源管控中心(19)。
[0053]蓄水井(5)的顶部固定安设地表水灌溉计量控制柜(1)，地表水灌溉计量控制柜Cl)内安设地表水管控器(18)、配电器(23)和通讯天线(25)，地表水管控器(18)通过线路与配电器(23 )相连接，配电器(23 )通过电路与潜水泵(7 )的开关相连接，地表水管控器
(18)通过线路向配电器(23)发出指令启闭潜水泵(7)，配电器(23)上安设电度表(24)，电度表(24)记录用电量，电度表(24)的输入端通过线路与供电电网相连接，电度表(24)的输出端与配电器(23)相连接，地表水管控器(18)通过线路与通讯天线(25)相连接，地表水管控器(18 )通过通讯天线(25 )把地表水管控器(18 )采集的数据信息传输给农业水资源管控中心(19)，如图1、图3所示。
[0054]实施例3 地表水管控器(18)上设置数据信息显示区和刷卡区，地表水管控器(18)的数据信息显示区显示地表水管控设施(21)的区号、井号、卡号、用户水量、运行时间、流量、蓄水井水位、运行状态，地表水用户通过售水机构(20)购买农户地表水管理IC卡，用农户地表水管理IC卡在地表水管控器(18)的刷卡区刷卡，刷卡后方可启动潜水泵(7)输送地表水实施农田灌溉。
[0055]地表水灌溉计量控制柜(I)的顶部安设气象传感器(27 )，气象传感器(27 )通过线路与通过线路与地表水管控器(18)相连接，气象传感器(27)监测地表水灌溉计量控制柜
(I)周围的气象情况，把地表水灌溉计量控制柜(I)周围的风速、风向、雨量、温度、湿度、气压的数字信息传输给地表水管控器(18)，地表水管控器(18)通过通讯天线(25)将地表水灌溉计量控制柜(I)周围的风速、风向、雨量、温度、湿度、气压的数字信息传输给农业水资源管控中心(19)，如图1、图3所示。
[0056]实施例4
沿河道的河床上设置管道基座(15)，管道基座(15)采用混凝土材质制作，在管道基座
(15)上安设引水管道(8)，引水管道(8)与蓄水井(5)构成一体，引水管道(8)采用混凝土材质或金属材质制作，引水管道(8)的一端部与蓄水井(5)的中部相连接，引水管道(8)的一端部与蓄水井(5)相贯通，引水管道(8)的另一端部与引水闸口(12)固定相连接，从引水口( 10)引入水道内的地表水进入引水管道(8)内，通过地表水的自流进入蓄水井(5)内，弓丨水管道(8)的上部安设维护梯(13)，维护梯(13)的坡度与河岸坡度相吻合。
[0057]在引水管道(8)的另一端部设置引水口(10)，引水口(10)由引水口基座(14)、引水闸口(12)和拦污栅(9)构成，引水口(10)整体呈簸箕形，引水口(10)与引水管道(8)构成一体，引水口( 10)采用混凝土材质或金属材质制作，引水口( 10)的前端部呈开放口，引入水道内的地表水进入引水管道(8)内，引水口(10)的后端部设置设置引水闸口(12)，引水闸口(12)与引水管道(8)的另一端部固定相连接，引水管道(8)的另一端部与引水口(10)相贯通，引水闸口(12)上安设拦污栅(9)，拦污栅(9)采用金属材质制作，拦污栅(9)拦截地表水中的杂物，如图1、图2所示。
[0058]实施例5
在农田排灌的规划沿河道的河床上制作蓄水井基座(6)、管道基座(15)和引水口基座
(14)，蓄水井基座(6 )、管道基座(15 )和引水口基座(14)采用混凝土浇筑，蓄水井基座(6 )上安设蓄水井(5)，蓄水井(5)整体呈桶状密闭，蓄水井(5)的截面积呈圆形或矩形或多边形，蓄水井(5)的顶端部固定安设井盖(22)，井盖(22)与蓄水井(5)的顶端部相吻合，蓄水井(5)的井壁、蓄水井基座(6)和井盖(22)采用混凝土材质或金属材质制作。
[0059]管道基座(15)上安设引水管道(8)，引水管道(8)的一端部与蓄水井(5)的中部相连接，引水管道(8)的一端部与蓄水井(5)相贯通，引水管道(8)采用混凝土材质或金属材质制作，引水管道(8)的另一端部与引水口(10)的引水闸口(12)固定相连接，引水管道
(8)的上部安设维护梯(13)，维护梯(13)的坡度与河岸坡度相吻合。
[0060]引水口基座(14)上安设引水口( 10)，引水口( 10)采用混凝土材质制作，引水口
(10)的前端部制作成开放口，引水口(10)引入水道内的地表水进入引水管道(8)内，通过地表水的自流进入蓄水井(5)内，引水口(10)的底部设置引水闸口(12)，引水闸口(12)与引水管道(8)的另一端部固定相连接，引水管道(8)的另一端部与引水口(10)相贯通，引水闸口(12)上安设拦污栅(9)，拦污栅(9)与引水闸口(12)相吻合，拦污栅(9)采用金属材质制作，拦污栅(9 )拦截进入引水管道(8 )内地表水中的杂物，如图1、图2、图3所示。
[0061]实施例6
蓄水井(5)内安设潜水泵(7)、送水管路(16)、流量计(2)、进排气阀(3)、逆止阀(4)、输水管路(11)、水位传感器(17)，在蓄水井(5)内的底部安设潜水泵(7)，潜水泵(7)的输出口与送水管路(16)的一端部固定相连接，潜水泵(7)的开关通过电缆与配电器(23)相连接，配电器(23 )通过线路与地表水管控器(18 )相连接，地表水管控器(18 )发出指令启闭潜水泵(7)，送水管路(16)的另一端部上固定安设流量计(2)、逆止阀(4)和进排气阀(3)，流量计(2)记录输出地表水的量，流量计(2)上的计量表通过线路与地表水管控器(18)相连接，流量计(2)上的计量表把地表水的输水量的数字信息传输给地表水管控器(18)，地表水管控器(18)通过通讯天线(15)把计量表的输水量的数字信息传输到农业水资源管控中心(19 )，流量计(2 )的输出口与逆止阀(4)相连接，逆止阀(4)抑制水流方向保护潜水泵
(7)，送水管路(16)的最高点处安设进排气阀(3)，进排气阀(3)排除送水管路(16)中的气体，送水管路(16)的输水更通畅，送水管路(16)的另一端部与输水管路(11)的一端部固定相连接，输水管路(11)的另一端部与农田灌溉管网固定相连接。
[0062]在蓄水井(5)内安设水位传感器(17)，水位传感器(17)通过线路与地表水管控器(18 )相连接，水位传感器(17 )监测蓄水井(5 )内的水位，同时水位传感器(17 )监测河道内的水位情况，把蓄水井(5)内水位以及河道的水位的数字信息传输给地表水管控器(18)，地表水管控器(18)通过通讯天线(25)把采集到的数据信息传输给农业水资源管控中心
(19)。
[0063]在蓄水井(5 )外侧的地表上安设土壤水分传感器(26 )，土壤水分传感器(26 )插入地表内，土壤水分传感器(26)通过线路与地表水管控器(18)相连接，把蓄水井(5)周围的土壤墒情的数字信息传输给地表水管控器(18)，地表水管控器(18)通过通讯天线(25)将蓄水井(5)周围的土壤墒情的数字信息传输给农业水资源管控中心(19)，如图1、图3所示。
[0064]实施例7
在蓄水井(5)顶部的井盖(22)上固定安设地表水灌溉计量控制柜(1)，地表水灌溉计量控制柜(I)内安设地表水管控器(18)、配电器(23)和通讯天线(25)，地表水管控器(18)通过线路与配电器(23)相连接，配电器(23)通过电路与潜水泵(7)的开关相连接，地表水管控器(18 )通过线路与配电器(23 )相连接，地表水管控器(18 )发出指令通过配电器(23 )启闭潜水泵(7)，配电器(23)上安设电度表(24)，电度表(24)的输入端通过线路与供电电网相连接，电度表(24)的输出端与配电器(23)相连接，电度表(24)记录用电量，地表水管控器(18)通过线路与通讯天线(25)相连接，地表水管控器(18)通过通讯天线(25)把地表水管控器(18)采集的数据信息传输给农业水资源管控中心(19)，农业水资源管控中心
(19)管控一个地域整体的地表水的水资源。
[0065]在地表水管控器(18)上安设数据信息显示区和刷卡区，地表水管控器(18)的数据信息显示区显示地表水管控设施(21)的区号、井号、卡号、用户水量、运行时间、流量、蓄水井水位、运行状态，地表水用户通过售水机构(20)购买农户地表水管理IC卡，用农户地表水管理IC卡在地表水管控器(18)的刷卡区实施刷卡，刷卡后方可启动潜水泵(7)输送地表水，对农田方可实施灌溉。
[0066]在地表水灌溉计量控制柜(I)的顶部安设气象传感器(27 )，气象传感器(27 )通过线路与通过线路与地表水管控器(18)相连接，气象传感器(27)监测地表水灌溉计量控制柜(I)周围的气象情况，监测风速、风向、雨量、温度、湿度和气压，把地表水灌溉计量控制柜(I)周围的风速、风向、雨量、温度、湿度和气压的数字信息传输给地表水管控器(18 )，地表水管控器(18 )通过通讯天线(25 )将地表水灌溉计量控制柜(I)周围的风速、风向、雨量、温度、湿度、气压的数字信息传输给农业水资源管控中心(19)，如图1、图2、图3所示。
[0067]实施例8
按照一个地域的农田排灌的规划沿河道的河床上设置地表水管控设施(21)，河道内的地表水从地表水管控设施(21)的引水口( 1 )进入引水口( 1 )，进入引水口( 1 )的地表水由引水闸口( 12 )的拦污栅(9 )拦截地表水中的杂物，地表水进入弓I水管道(8 )，地表水由弓I水管道(8)自流入蓄水井(5)内，地表水在蓄水井(5)内蓄积，地表水在蓄水井(5)的水位与河道里的水位持平，安设在蓄水井(5)内的水位传感器(17)监测蓄水井(5)内的水位，水位传感器(17)把监测到的水位情况通过线路传输给地表水管控器(18)，安设在蓄水井(5)外侧的地表上的土壤水分传感器(26)通过线路把蓄水井(5)周围的土壤墒情的数字信息传输给地表水管控器(18)，安设在地表水灌溉计量控制柜(I)顶部的气象传感器(27)，气象传感器(27 )通过线路把地表水灌溉计量控制柜(I)周围的风速、风向、雨量、温度、湿度、气压的数字信息传输给地表水管控器(18)，地表水管控器(18)通过通讯天线(25)将蓄水井
(5)周围的土壤墒情、风向、雨量、温度、湿度和气压的数字信息传输给农业水资源管控中心
(19)，农业水资源管控中心(19)综合一个地域的整体情况进行统计、分析和归纳，经数据处理后确定每个地表水管控设施(21)地表水的使用量。
[0068]地表水用水农户到相应的售水机构(20)办理农户地表水管理IC卡，售水机构
(20)制做农户地表水管理IC卡、销售农户地表水管理IC卡、确认农户地表水管理IC卡的地表水管控设施(21)的使用权，收取地表水用水农户的用水费用以及根据农田灌溉面积确定一井或 ^多井，地表水用水农户获得相应的地表水管控设施(21)使用权，售水机构(20)通过网络把销售农户地表水管理IC卡的情况传输给农业水资源管控中心(19)，地表水用水农户持农户地表水管理IC卡到规定的地表水管控设施(21)，在地表水管控设施
(21)的地表水管控器(18)上的刷卡区用农户地表水管理IC卡刷卡，地表水管控器(18)验证农户地表水管理IC卡，地表水管控器(18)经数据处理后向配电器(23)发出指令接通潜水泵(7)的电源，启动潜水泵(7)，潜水泵(7)开启，潜水泵(7)汲取蓄水井(5)中由引水口
(10)通过引水管道(8)自流入蓄水井(5)的地表水，潜水泵(7)汲取的地表水通过送水管路(16)向输水管路(11)输送地表水，地表水流经送水管路(16)上的流量计(2)时，流量计(2)计量输送地表水的流量，流量计(2)上的计量表通过线路与地表水管控器(18)相连接，流量计(2)上的计量表把地表水的输水量的数字信息传输给地表水管控器(18)，地表水管控器(18)通过通讯天线(15)把计量表的输水量的数字信息传输到农业水资源管控中心(19)，农业水资源管控中心(19)管控一个地域整体的地表水的水资源，地表水通过输水管路(11)向农田灌溉管网输送，实施农田灌溉。
[0069]潜水泵(7 )开启后向送水管路(16)输送地表水，送水管路(16)上最高点处安设的进排气阀(3)排出送水管路(16)的空气，保持送水管路(16)通畅的向输水管路(11)输送地表水，如图1、图2、图3所示。
[0070]实施例9
农田灌溉结束，地表水用水农户用农户地表水管理IC卡在地表水管控设施(21)的地表水管控器(18)上的刷卡区再次刷卡，地表水管控器(18)验证农户地表水管理IC卡，地表水管控器(18)经数据处理后，发出指令关闭潜水泵(7)，地表水管控器(18)经数据处理后向配电器(23)发出指令关闭潜水泵(7)的电源，潜水泵(7)停止运行，地表水管控器(18)同时核减农户地表水管理IC卡内的用水量，地表水管控器(18)通过通讯天线(25)将地表水用水农户的用水量传输给农业水资源管控中心(19)，如图1、图2、图3所示。
[0071]实施例10
当农田灌溉时，地表水管控设施(21)超出农业水资源管控中心(19)规定地表水的使用量，地表水管控设施(21)经数据处理后向配电器(23)发出指令关闭潜水泵(7)的电源，潜水泵(7 )停止运行，地表水管控器(18 )通过通讯天线(25 )将地表水用水农户的用水量和潜水泵(7 )运行状态传输给农业水资源管控中心(19 )，如图1、图2、图3所示。
[0072]实施例11
地表水管控设施(21)运行一段时间，需要维护引水口(10)，从维护梯(13)下到引水口
(10)处，清理引水口(10)以及引水闸口(12)上的拦污栅(9)、把引水口(10)的杂物以及拦污栅(9)拦截的杂物清理干净，保障地表水通畅的进入引水管道(8)自流入蓄水井(5)内，如图1、图2、图3所示。
【权利要求】
1.一种农田地表水管控系统，其特征是按照一个地域的农田排灌的规划沿河道的河床上设置地表水管控设施(21)，地表水管控设施(21)由地表水灌溉计量控制柜(1)、蓄水井(5)、引水口(10)、引水管道(8)和输水管路(11)构成，蓄水井(5)的顶部固定安设地表水灌溉计量控制柜(1)，蓄水井(5)的底部设置蓄水井基座(6)，在蓄水井基座(6)上固定设置蓄水井(5)，蓄水井(5)的整体呈桶状密闭，蓄水井(5)的截面积呈圆形或矩形或多边形，蓄水井(5 )的顶端部固定安设井盖(22 )，井盖(22 )与蓄水井(5 )的顶端部相吻合，蓄水井(5 )的井壁、蓄水井基座(6)和井盖(22)采用混凝土材质或金属材质制作； 蓄水井(5)内安设潜水泵(7)、送水管路(16)、流量计(2)、进排气阀(3)、逆止阀(4)、输水管路(11)、水位传感器(17 )，蓄水井(5 )内的底部安设潜水泵(7 )，潜水泵(7 )的输出口与送水管路(16)的一端部固定相连接，潜水泵(7)的输入口汲取蓄水井(5)内的地表水，潜水泵(7 )的开关通过电缆与配电器(23 )相连接，配电器(23 )通过线路与地表水管控器(18 )相连接，地表水管控器(18)发出指令启闭潜水泵(7)，送水管路(16)的另一端部上固定安设流量计(2)、逆止阀(4)和进排气阀(3)，流量计(2)记录输出地表水的量，流量计(2)上的计量表通过线路与地表水管控器(18)相连接，流量计(2)上的计量表把地表水的输水量的数字信息传输给地表水管控器(18)，地表水管控器(18)通过通讯天线(15)把计量表的输水量的数字信息传输到农业水资源管控中心(19)，农业水资源管控中心(19)管控一个地域整体的地表水的水资源，流量计(2)的输出口与逆止阀(4)相连接，逆止阀(4)抑制水流方向，逆止阀(4)保护潜水泵(7)，送水管路(16)的最高点处安设进排气阀(3)，进排气阀(3)排除送水管路(16)中的气体，送水管路(16)的输水更通畅，蓄水井(5)的上部安设输水管路(11)，送水管路(16)的另一端部与输水管路(11)的一端部固定相连接，输水管路(11)的另一端部与农田灌溉管网固定相连接； 蓄水井(5)内设置水位传感器(17)，水位传感器(17)通过线路与地表水管控器(18)相连接，水位传感器(17)监测蓄水井(5)内的水位，同时水位传感器(17)监测河道内的水位情况，并把蓄水井(5 )内水位以及河道的水位的数字信息传输给地表水管控器(18 )，地表水管控器(18 )通过通讯天线(25 )把采集到的数据信息传输给农业水资源管控中心(19 ); 蓄水井(5)外侧的地表上安设土壤水分传感器(26)，土壤水分传感器(26)插入地表内，土壤水分传感器(26 )通过线路与地表水管控器(18)相连接，把蓄水井(5)周围的土壤墒情的数字信息传输给地表水管控器(18)，地表水管控器(18)通过通讯天线(25)将蓄水井(5)周围的土壤墒情的数字信息传输给农业水资源管控中心(19); 蓄水井(5)的顶部固定安设地表水灌溉计量控制柜(1)，地表水灌溉计量控制柜(I)内安设地表水管控器(18)、配电器(23)和通讯天线(25)，地表水管控器(18)通过线路与配电器(23 )相连接，配电器(23 )通过电路与潜水泵(7 )的开关相连接，地表水管控器(18 )通过线路向配电器(23)发出指令启闭潜水泵(7)，配电器(23)上安设电度表(24)，电度表(24)记录用电量，电度表(24)的输入端通过线路与供电电网相连接，电度表(24)的输出端与配电器(23)相连接，地表水管控器(18)通过线路与通讯天线(25)相连接，地表水管控器(18)通过通讯天线(25)把地表水管控器(18)采集的数据信息传输给农业水资源管控中心(19)； 地表水管控器(18)上设置数据信息显示区和刷卡区，地表水管控器(18)的数据信息显示区显示地表水管控设施(21)的区号、井号、卡号、用户水量、运行时间、流量、蓄水井水位、运行状态，地表水用户通过售水机构(20)购买农户地表水管理IC卡，用农户地表水管理IC卡在地表水管控器(18)的刷卡区刷卡，刷卡后方可启动潜水泵(7)输送地表水实施农田灌溉； 地表水灌溉计量控制柜(I)的顶部安设气象传感器(27)，气象传感器(27)通过线路与通过线路与地表水管控器(18 )相连接，气象传感器(27 )监测地表水灌溉计量控制柜(I)周围的气象情况，把地表水灌溉计量控制柜(I)周围的风速、风向、雨量、温度、湿度、气压的数字信息传输给地表水管控器(18)，地表水管控器(18)通过通讯天线(25)将地表水灌溉计量控制柜(I)周围的风速、风向、雨量、温度、湿度、气压的数字信息传输给农业水资源管控中心(19)； 沿河道的河床上设置管道基座(15)，管道基座(15)采用混凝土材质制作，在管道基座(15)上安设引水管道(8)，引水管道(8)与蓄水井(5)构成一体，引水管道(8)采用混凝土材质或金属材质制作，引水管道(8)的一端部与蓄水井(5)的中部相连接，引水管道(8)的一端部与蓄水井(5)相贯通，引水管道(8)的另一端部与引水闸口(12)固定相连接，从引水口( 10)引入水道内的地表水进入引水管道(8)内，通过地表水的自流进入蓄水井(5)内，弓丨水管道(8)的上部安设维护梯(13)，维护梯(13)的坡度与河岸坡度相吻合； 在引水管道(8)的另一端部设置引水口(10)，引水口(10)由引水口基座(14)、引水闸口(12)和拦污栅(9)构成，引水口(10)整体呈簸箕形，引水口(10)与引水管道(8)构成一体，引水口(10)采用混凝土材质或金属材质制作，引水口(10)的前端部呈开放口，引入水道内的地表水进入引水管道(8)内，引水口(10)的后端部设置设置引水闸口(12)，引水闸口(12)与引水管道(8)的另一端部固定相连接，引水管道(8)的另一端部与引水口(10)相贯通，引水闸口(12)上安设拦污栅(9)，拦污栅(9)采用金属材质制作，拦污栅(9)拦截地表水中的杂物。
2.一种制作权利要求1所述的农田地表水管控系统的制作方法，其特征是在农田排灌的规划沿河道的河床上制作蓄水井基座(6)、管道基座(15)和引水口基座(14)，蓄水井基座(6)、管道基座(15)和引水口基座(14)采用混凝土浇筑，蓄水井基座(6)上安设蓄水井(5)，蓄水井(5)整体呈桶状密闭，蓄水井(5)的截面积呈圆形或矩形或多边形，蓄水井(5)的顶端部固定安设井盖(22)，井盖(22)与蓄水井(5)的顶端部相吻合，蓄水井(5)的井壁、蓄水井基座(6)和井盖(22)采用混凝土材质或金属材质制作； 管道基座(15)上安设引水管道(8)，引水管道(8)的一端部与蓄水井(5)的中部相连接，引水管道(8)的一端部与蓄水井(5)相贯通，引水管道(8)采用混凝土材质或金属材质制作，引水管道(8)的另一端部与引水口(10)的引水闸口(12)固定相连接，引水管道(8)的上部安设维护梯(13)，维护梯(13)的坡度与河岸坡度相吻合； 引水口基座(14 )上安设引水口( 1 )，引水口( 1 )采用混凝土材质制作，引水口( 1 )的前端部制作成开放口，引水口(10)引入水道内的地表水进入引水管道(8)内，通过地表水的自流进入蓄水井(5)内，引水口(10)的底部设置引水闸口(12)，引水闸口(12)与引水管道(8)的另一端部固定相连接，引水管道(8)的另一端部与引水口(10)相贯通，引水闸口(12)上安设拦污栅(9)，拦污栅(9)与引水闸口(12)相吻合，拦污栅(9)采用金属材质制作，拦污栅(9)拦截进入引水管道(8)内地表水中的杂物； 蓄水井(5)内安设潜水泵(7)、送水管路(16)、流量计(2)、进排气阀(3)、逆止阀(4)、输水管路(11)、水位传感器(17)，在蓄水井(5)内的底部安设潜水泵(7)，潜水泵(7)的输出口与送水管路(16)的一端部固定相连接，潜水泵(7)的开关通过电缆与配电器(23)相连接，配电器(23 )通过线路与地表水管控器(18 )相连接，地表水管控器(18 )发出指令启闭潜水泵(7)，送水管路(16)的另一端部上固定安设流量计(2)、逆止阀(4)和进排气阀(3)，流量计(2)记录输出地表水的量，流量计(2)上的计量表通过线路与地表水管控器(18)相连接，流量计(2)上的计量表把地表水的输水量的数字信息传输给地表水管控器(18)，地表水管控器(18)通过通讯天线(15)把计量表的输水量的数字信息传输到农业水资源管控中心(19 )，流量计(2 )的输出口与逆止阀(4)相连接，逆止阀(4)抑制水流方向保护潜水泵(7)，送水管路(16)的最高点处安设进排气阀(3)，进排气阀(3)排除送水管路(16)中的气体，送水管路(16)的输水更通畅，送水管路(16)的另一端部与输水管路(11)的一端部固定相连接，输水管路(11)的另一端部与农田灌溉管网固定相连接； 在蓄水井(5)内安设水位传感器(17)，水位传感器(17)通过线路与地表水管控器(18)相连接，水位传感器(17)监测蓄水井(5)内的水位，同时水位传感器(17)监测河道内的水位情况，把蓄水井(5)内水位以及河道的水位的数字信息传输给地表水管控器(18)，地表水管控器(18 )通过通讯天线(25 )把采集到的数据信息传输给农业水资源管控中心(19 ); 在蓄水井(5 )外侧的地表上安设土壤水分传感器(26 )，土壤水分传感器(26 )插入地表内，土壤水分传感器(26 )通过线路与地表水管控器(18)相连接，把蓄水井(5)周围的土壤墒情的数字信息传输给地表水管控器(18)，地表水管控器(18)通过通讯天线(25)将蓄水井(5)周围的土壤墒情的数字信息传输给农业水资源管控中心(19); 在蓄水井(5)顶部的井盖(22)上固定安设地表水灌溉计量控制柜(1)，地表水灌溉计量控制柜(I)内安设地表水管控器(18)、配电器(23)和通讯天线(25)，地表水管控器(18)通过线路与配电器(23)相连接，配电器(23)通过电路与潜水泵(7)的开关相连接，地表水管控器(18 )通过线路与配电器(23 )相连接，地表水管控器(18 )发出指令通过配电器(23 )启闭潜水泵(7)，配电器(23)上安设电度表(24)，电度表(24)的输入端通过线路与供电电网相连接，电度表(24)的输出端与配电器(23)相连接，电度表(24)记录用电量，地表水管控器(18)通过线路与通讯天线(25)相连接，地表水管控器(18)通过通讯天线(25)把地表水管控器(18)采集的数据信息传输给农业水资源管控中心(19)，农业水资源管控中心(19)管控一个地域整体的地表水的水资源； 在地表水管控器(18)上安设数据信息显示区和刷卡区，地表水管控器(18)的数据信息显示区显示地表水管控设施(21)的区号、井号、卡号、用户水量、运行时间、流量、蓄水井水位、运行状态，地表水用户通过售水机构(20)购买农户地表水管理IC卡，用农户地表水管理IC卡在地表水管控器(18)的刷卡区实施刷卡，刷卡后方可启动潜水泵(7)输送地表水，对农田方可实施灌溉； 在地表水灌溉计量控制柜(I)的顶部安设气象传感器(27)，气象传感器(27)通过线路与通过线路与地表水管控器(18)相连接，气象传感器(27)监测地表水灌溉计量控制柜(I)周围的气象情况，监测风速、风向、雨量、温度、湿度和气压，把地表水灌溉计量控制柜(I)周围的风速、风向、雨量、温度、湿度和气压的数字信息传输给地表水管控器(18)，地表水管控器(18)通过通讯天线(25)将地表水灌溉计量控制柜(I)周围的风速、风向、雨量、温度、湿度、气压的数字信息传输给农业水资源管控中心(19)。
3.一种利用权利要求1所述的农田地表水管控系统的农田地表水管控排灌的方法，其特征是按照一个地域的农田排灌的规划沿河道的河床上设置地表水管控设施(21)，河道内的地表水从地表水管控设施(21)的引水口(10)进入引水口(10)，进入引水口(10)的地表水由引水闸口( 12 )的拦污栅(9 )拦截地表水中的杂物，地表水进入弓I水管道(8 )，地表水由引水管道(8 )自流入蓄水井(5 )内，地表水在蓄水井(5 )内蓄积，地表水在蓄水井(5 )的水位与河道里的水位持平，安设在蓄水井(5)内的水位传感器(17)监测蓄水井(5)内的水位，水位传感器(17)把监测到的水位情况通过线路传输给地表水管控器(18)，安设在蓄水井(5)外侧的地表上的土壤水分传感器(26)通过线路把蓄水井(5)周围的土壤墒情的数字信息传输给地表水管控器(18)，安设在地表水灌溉计量控制柜(I)顶部的气象传感器(27)，气象传感器(27)通过线路把地表水灌溉计量控制柜(I)周围的风速、风向、雨量、温度、湿度、气压的数字信息传输给地表水管控器(18)，地表水管控器(18)通过通讯天线(25)将蓄水井(5)周围的土壤墒情、风向、雨量、温度、湿度和气压的数字信息传输给农业水资源管控中心(19)，农业水资源管控中心(19)综合一个地域的整体情况进行统计、分析和归纳，经数据处理后确定每个地表水管控设施(21)地表水的使用量； 地表水用水农户到相应的售水机构(20)办理农户地表水管理IC卡，售水机构(20)制做农户地表水管理IC卡、销售农户地表水管理IC卡、确认农户地表水管理IC卡的地表水管控设施(21)的使用权，收取地表水用水农户的用水费用以及根据农田灌溉面积确定一卡一井或一卡多井，地表水用水农户获得相应的地表水管控设施(21)使用权，售水机构(20)通过网络把销售农户地表水管理IC卡的情况传输给农业水资源管控中心(19)，地表水用水农户持农户地表水管理IC卡到规定的地表水管控设施(21)，在地表水管控设施(21)的地表水管控器(18)上的刷卡区用农户地表水管理IC卡刷卡，地表水管控器(18)验证农户地表水管理IC卡，地表水管控器(18)经数据处理后向配电器(23)发出指令接通潜水泵(7)的电源，启动潜水泵(7)，潜水泵(7)开启，潜水泵(7)汲取蓄水井(5)中由引水口(10)通过引水管道(8)自流入蓄水井(5)的地表水，潜水泵(7)汲取的地表水通过送水管路(16)向输水管路(11)输送地表水，地表水流经送水管路(16)上的流量计(2)时，流量计(2)计量输送地表水的流量，流量计(2)上的计量表通过线路与地表水管控器(18)相连接，流量计(2)上的计量表把地表水的输水量的数字信息传输给地表水管控器(18)，地表水管控器(18)通过通讯天线(15)把计量表的输水量的数字信息传输到农业水资源管控中心(19)，农业水资源管控中心(19)管控一个地域整体的地表水的水资源，地表水通过输水管路(11)向农田灌溉管网输送，实施农田灌溉； 潜水泵(7)开启后向送水管路(16)输送地表水，送水管路(16)上最高点处安设的进排气阀(3)排出送水管路(16)的空气，保持送水管路(16)通畅的向输水管路(11)输送地表水； 农田灌溉结束，地表水用水农户用农户地表水管理IC卡在地表水管控设施(21)的地表水管控器(18)上的刷卡区再次刷卡，地表水管控器(18)验证农户地表水管理IC卡，地表水管控器(18)经数据处理后，发出指令关闭潜水泵(7)，地表水管控器(18)经数据处理后向配电器(23)发出指令关闭潜水泵(7)的电源，潜水泵(7)停止运行，地表水管控器(18)同时核减农户地表水管理IC卡内的用水量，地表水管控器(18)通过通讯天线(25)将地表水用水农户的用水量传输给农业水资源管控中心(19 ); 当农田灌溉时，地表水管控设施(21)超出农业水资源管控中心(19)规定地表水的使用量，地表水管控设施(21)经数据处理后向配电器(23)发出指令关闭潜水泵(7)的电源，潜水泵(7 )停止运行，地表水管控器(18 )通过通讯天线(25 )将地表水用水农户的用水量和潜水泵(7 )运行状态传输给农业水资源管控中心(19 ); 地表水管控设施(21)运行一段时间，需要维护引水口(10)，从维护梯(13)下到引水口(10)处，清理引水口(10)以及引水闸口(12)上的拦污栅(9)、把引水口(10)的杂物以及拦污栅(9)拦截的杂物清理干净，保障地表水通畅的进入引水管道(8)自流入蓄水井(5)内。
【文档编号】G07F15/06GK104484952SQ201410629950
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月11日 优先权日:2014年11月11日
【发明者】王现领, 王伦, 杨万龙, 陈钊, 刘春来, 高瑞芳, 张喆 申请人:天津市水利科学研究院, 天津市武清区水利技术推广中心