专利名称：地面灌溉水流推进信息自动检测仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及地面灌溉领域，特别涉及一种地面灌溉水流推进信息自动检测 仪，主要检测灌溉过程中水流在田块内向前推进过程中到达相应观测点的时 间参数及该测点水流入渗的时间参数。
背景技术：
在进行农田地面灌溉时，为了及时掌握灌溉水流从畦田 一端推进到另一 端整个过程中水流向前推进随时间的变化过程并实时反馈传输到电脑中，需 要在畦田内设置多个测量点，逐一测量水流到达测量点的时间和该测点的水 流完全入渗时间。常规测量方式大多数是人工观测，手工记录，不能自动采 集数据和及时处理数据，而且测量精度受人为主观因素影响较大。由本申请
人申请的中国发明专利公开号为"CN 1477376A"、名称为"地面灌溉水流运 动测量仪"的发明专利，公开了一种测量仪，它具有自动采集灌溉水流运动 数据并对所采集的数据进行自动处理、存储和显示的优点，但是存在每台测 量仪只能对田块内一个测点进行单点测量并无法与计算机进行实时数据传输 的缺陷，如对田块多点进行测量时，就需要多台测量仪，测量结束后才能与 计算机进行数据传输。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种利用无线信号 传送方式，能够实现利用一台数据处理装置可同时与多个数据采集装置共 同使用的地面灌溉水流推进信息自动检测仪。
为了实现上述目的本发明采取的技术方案是 一种地面灌溉水流推进信 息自动检测仪，包括分体设置的数据采集装置和数据处理装置，两者采用无 线方式进行数据传送， 一台数据处理装置可同时接收处理多台数据采集装 置传送的试验数据；数据采集装置包括外部的壳体，及设于壳体内部并通 过导线连接的信号采集发射模块、电源及信号传感器；信号采集发射模块 包括时钟电路、电源管理电路、信号编码电路、无线信号发生发射电路及信 号发射天线，信号传感器为固设在壳体底部的金属接触点，金属接触点下方 设有透水孔；电源采用普通干电池供电；数据处理装置包括外部的盒体，设
于盒体内部并通过导线连接的电源、信号接收模块、数据处理模块，设于盒
体顶部并与数据处理模块相连的数据显示模块；信号接收模块包括接收天线、 无线信号接收电路及信号还原电路，数据处理模块包括中央处理器、数据解 码电路、数据存储器、及时钟电路；数据显示模块包括控制按键和数据显示 面板；电源采用高容量免维护微型电瓶供电。
为了保证良好的透水性，所述透水孔是设置金属触点下方的壳体周边并 呈上下交错的椭圆形透水孔。
为了方便数据处理装置充电，所述数据处理装置中的电源设有充电接口 。
为了方便将数据处理装置中的数据传输至计算机并进行实时控制，所述 数据处理装置中的数据处理模块设有数据传输接口 ，数据传输接口与计算机 相连，可实时进行数据传输。
为了保证数据处理装置的正常运行，所述数据处理装置中设有的数据处 理模块和信号接收模块为两套，互为备用，可自行快速切换。
本发明的有益效果可概括为以下三个方面
1. 相比现有技术，本发明所述的数据采集装置和数据处理装置采用独立 的分体结构，两者之间采用无线方式进行数据传送， 一台数据处理装置可同 时和多个数据釆集装置共同使用，即一台数据处理装置同时可处理多个测点 的数据采集装置传送来的测量数据。在灌溉过程中，通过数据显示屏可随时 了解各测点的水流推进和水流入渗状况。
2. 相比现有技术，本发明所述的数据采集装置和数据处理装置采用了独 立的分体结构，故减小了数据采集装置的体积，降低了数据采集装置对田间 水流的影响，使所测量数据更加能够真实反映水流推进和入渗情况。
3. 相比现有技术，本发明数据处理装置中的数据传输接口与计算机相连， 在试验过程中实时与计算机进行数据传送，使数据得到及时分析，可以为有 效实施地面灌溉过程的实时反馈控制提供支持。
图l (a)是本发明所述的数据采集装置的结构示意图； 图l (b)是本发明所述的数据处理装置的结构示意图。 图中l信号信号发射天线、2信号采集发射模块、3电源、4电极点、5 金属接触点、6壳体、7固定锥、8透水孔、9信号接收天线、IO数据显示模
块、ll数据处理模块、12数据传输接口、 13盒体、14数据处理装置用电源、
15信号接收模块、16充电接口。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明 的限定。
如图1 (a)、 1 (b)所示的一种地面灌溉水流推进信息自动检测仪，包括 分体设置的数据采集装置和数据处理装置，数据采集装置和数据处理装置 两者采用无线方式进行数据传送。因此本发明利用一台数据处理装置可同时 和多个数据采集装置共同使用，即一台数据处理装置同时可处理多个测点的 数据采集装置传送来的测量数据；同时减小了数据采集装置的体积，降低了 数据采集装置对田间水流的影响，使所测量数据更加能够真实反映水流推进 和入渗情况。
如图l (a)所示的数据采集装置，包括壳体6、信号采集发射模块2、 电源3及信号传感器。为了使水流运动顺畅，所述壳体6采用圆柱形，它 是由螺纹连接的上、下段组成，所述电源3及信号采集发射模块2设于上 段。为了保证数据采集装置的稳定性，使其不会因水流冲击而产生晃动，所 述壳体6的底端设有固定锥7，固定锥7顶部与壳体6采用螺栓连接。其中信 号采集发射模块2包括时钟电路、电源管理电路、信号编码电路、无线信号 发生发射电路、及信号发射天线1;电源3采用普通高蓄能干电池，安装方便， 供电时间长；信号传感器是固设在壳体6底部的金属接触点5，所述金属接触 点5中至少有一个电极点4，金属接触点5的固定高度与测点的地面高度相同。 金属接触点5下方的壳体6上设有一圈上下交错的透水孔8，所述透水孔8为 椭圆形孔，最大限度地降低了其对水流影响，可真实反映灌溉水流运动的真 实状况。本发明所述的数据采集装置是利用水的导电性，通过金属接触点5 的接通、断开来测量水流到达此测量点或此处田面的灌溉水全部渗入土壤。 由于在本发明地面灌溉水流推进信息自动检测装置中的数据采集部件设有电 极接触点，当灌溉水流推进到田块内的测量点时，与电极触点接通，由于水 的导电性，使两个金属接触电极导通，形成回路，发出电信号，与之相联的 信号采集发射模块2采集到此时的时间和信号，通过信号编码电路进行相应 编码，无线信号发生发射装置将编码转变成一定频率的无线信号，通过信号 发射天线l发射出去。
如图1 (b)所示的数据处理装置，包括外部的盒体13，设于盒体13内 部并通过导线连接的电源、信号接收模块15、数据处理模块ll，设于盒体13 顶部并与数据处理模块11相连的数据显示模块10。为了保证数据处理装置的 正常运行，所述数据处理装置中设有的数据处理模块11和信号接收模块15 为两套，在现用的信号处理模块或数据处理模块11出现故障时，可自动切换， 确保数据得到及时处理和存储。所述盒体13为长方体腔体，适合矩形电路板 多层、顺畅有序排列与联接，可以充分利用空间。所述电源为数据处理装置 用电源14，其采用高容量免维护袖珍式电瓶，电量充足，可完全满足一次灌 溉试验全程所需并可重复使用。为了方便数据处理装置充电，所述数据处理 装置中的电源设有充电接口 16。其中，信号接收模块15包括接收天线、无线 信号接收电路、及信号还原电路。数据处理模块ll包括中央处理器、数据解 码电路、数据存储器、及时钟电路。为了方便将数据处理装置中的数据传输 至计算机并进行实时控制，所述数据处理模块11设有数据传输接口 12，数据 传输接口 12与计算机相连并实时进行数据传输，计算机可对试验数据进行实 时分析。数据显示模块10包括控制按键和数据显示面板，数据显示面板设于 盒体13的顶面，所述数据显示面板设有数据显示屏、开关和控制按钮。数据 显示屏上显示测量日期、实时检测时间和水流推进到测点的动态数据，还有 测点水流完全入渗时间。本发明所述的数据处理装置是通过无线信号接收天 线9、无线信号接收电路接收所述的数据采集装置发射的信号，通过信号还原 电路将信号还原，并通过导线将其传输到数据处理模块11，通过数据解码电 路解码并传输至中央处理器，由中央处理器对测量数据进行处理并分别传输 到数据存储器和数据显示模块10，数据显示屏上可实时显示出灌溉水流推进 到的测点和相应的时间。关水后，测量点的水向土壤中入渗，当测量点的水 全部入渗到土壤里时，同样进行数据采集、处理、存储和显示。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式
的一种，本领域 的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发 明的保护范围内。
权利要求
1.一种地面灌溉水流推进信息自动检测仪，其特征在于包括分体设置的数据采集装置和数据处理装置，两者采用无线方式进行数据传送，一台数据处理装置可同时接收处理多台数据采集装置传送的试验数据；数据采集装置包括外部的壳体，及设于壳体内部并通过导线连接的信号采集发射模块、电源及信号传感器；信号采集发射模块包括时钟电路、电源管理电路、信号编码电路、无线信号发生发射电路及信号发射天线，信号传感器为固设在壳体底部的金属接触点，金属接触点下方设有透水孔；电源采用普通干电池供电；数据处理装置包括外部的盒体，设于盒体内部并通过导线连接的电源、信号接收模块、数据处理模块，设于盒体顶部并与数据处理模块相连的数据显示模块；信号接收模块包括接收天线、无线信号接收电路及信号还原电路，数据处理模块包括中央处理器、数据解码电路、数据存储器、及时钟电路；数据显示模块包括控制按键和数据显示面板；电源采用高容量免维护微型电瓶供电。
2. 根据权利要求l所述的地面灌溉水流推进信息自动检测仪，其特征在 于所述透水孔是设置金属触点下方的壳体周边并呈上下交错的椭圆形透水 孔。
3. 根据权利要求l所述的地面灌溉水流推进信息自动检测仪，其特征在 于所述数据处理装置中的电源设有充电接口。
4. 根据权利要求l所述的地面灌溉水流推进信息自动检测仪，其特征在 于所述数据处理装置中的数据处理模块设有数据传输接口，数据传输接口 与计算机相连。
5. 根据权利要求1-4任一所述的地面灌溉水流推进信息自动检测仪，其 特征在于所述数据处理装置中设有的数据处理模块和信号接收模块为两套。
全文摘要
本发明提供了一种地面灌溉水流推进信息自动检测仪，属地面灌溉领域，包括分体设置的数据采集装置和数据处理装置，两者采用无线方式进行数据传送，一台数据处理装置可同时接收处理多台数据采集装置传送的数据。本发明利用一台数据处理装置同时处理多个测点的数据采集装置传送来的测量数据，并且通过数据显示屏随时了解各测点的水流推进和水流入渗状况；另外减小了数据采集装置体积，降低了数据采集装置对田间水流的影响，使所测量数据更加真实准确；并且实现了与计算机的互连，能够实现数据的实时传输、分析与控制。
文档编号G08C17/00GK101169894SQ200710176568
公开日2008年4月30日 申请日期2007年10月30日 优先权日2007年10月30日
发明者李永泉, 李益农, 李福祥, 迪 许 申请人:中国水利水电科学研究院