[发明专利]一种用于灌区渠系水量计量的测控一体化装置及控制方法在审

专利信息
申请号: 201810049502.1 申请日: 2018-01-18
公开(公告)号: CN108180951A 公开(公告)日: 2018-06-19
发明(设计)人: 黄本胜;邱静;程香菊;郭磊;林俊;陈雅斌 申请(专利权)人: 广东省水利水电科学研究院
主分类号: G01F1/00 分类号: G01F1/00;A01G25/16;G05D7/06;G01D21/02
代理公司: 广州嘉权专利商标事务所有限公司 44205 代理人: 胡辉
地址: 510635 广东省广州*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 远程终端控制器 开度传感器 流速传感器 水位传感器 通信模块 灌区 测控一体化装置 水量计量 闸门 电机 计量 测量 发明装置结构 输入端连接 截面变化 流量控制 稳定性强 信息传输 输出端 施工 渠道 应用
【说明书】:

发明公开了一种用于灌区渠系水量计量的测控一体化装置及控制方法,本发明装置包括闸门,所述闸门上安装有水位传感器、流速传感器、开度传感器、远程终端控制器、通信模块和电机,所述远程终端控制器的输出端与电机的输入端连接,所述远程终端控制器分别与水位传感器、流速传感器、开度传感器和通信模块相连接。本发明装置结构简单,施工方便,计量精度高,稳定性强,能通过水位传感器、开度传感器和流速传感器对灌区渠系水量进行计量,既能够实现对规则渠系断面的测量,也能够避免天然渠道截面变化带来的测量误差;而且本发明还能通过通信模块实现流量控制和信息传输等功能。本发明可广泛应用于灌区渠系中。

技术领域

本发明涉及测控技术领域,尤其涉及一种用于灌区渠系水量计量的测控一体化装置及控制方法。

背景技术

近年来,随着水资源管理制度的实施和贯彻落实,取水计量作为地方取水总量控制的重要环节日益受到重视,取水计量的自动化、信息化及智能化建设成为当前水资源管理的首要内容和重要抓手,特别是2012年在全国范围内启动的国家水资源监控能力项目,对取水计量监测及信息化建设提出了更高的要求。按取水用途划分,取水可分农业取水和非农取水,非农取水一般采用管道取水方式,计量技术较为成熟,从数据采集、存储、发送、接受、系统解析及展示等,均形成了一套完整可靠稳定的系统。对于农业取水,特别是一些灌区,均采用人工或天然渠道作为输水通道,将灌溉用水输送到各个需水单元。常规的计量渠道水量方式,是采用现场测量水位组合渠系固定的水位流量关系来推算,采用超声波或雷达等方式测量现场的水位,然后通过率定好的水位流量关系来推算流量;另外,还有采用巴歇尔槽进行明渠流量测量,也属于由水位到流量的方式。以上方式均存在不足,表现为:①水位流量关系的不稳定,天然状态下渠系的下垫面变化、渠系截面形态的变化等均对水位流量关系造成一定的影响;②部分有闸控制渠系,存在槽蓄作用,灌溉用水存储在渠系中,因此会出现有水位而无流量的工况,从而造成计量误差;③无法实现对灌区各支斗毛农渠灌水量的控制。

发明内容

为了解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种稳定性较高,且用于灌区渠系水量计量的测控一体化装置及控制方法。

本发明所采取的技术方案是:

一种用于灌区渠系水量计量的测控一体化装置,包括闸门,所述闸门上安装有水位传感器、流速传感器、开度传感器、远程终端控制器、通信模块和电机,所述远程终端控制器的输出端与电机的输入端连接,所述远程终端控制器分别与水位传感器、流速传感器、开度传感器和通信模块相连接。

作为所述的一种用于灌区渠系水量计量的测控一体化装置的进一步改进,还包括有太阳能板,所述太阳能板的输出端与远程终端控制器的电源输入端连接。

作为所述的一种用于灌区渠系水量计量的测控一体化装置的进一步改进,所述远程终端控制器包括微处理器、时钟电路、存储器和电源模块,所述太阳能板的输出端通过电源模块进而与微处理器的电源输入端连接,所述微处理器分别与存储器、时钟电路、水位传感器、流速传感器、开度传感器和通信模块相连接,所述微处理器的第一输出端与电机的输入端连接。

作为所述的一种用于灌区渠系水量计量的测控一体化装置的进一步改进,所述微处理器的第二输出端还连接有显示器,所述微处理器的输入端连接有按键模块。

本发明所采用的另一技术方案是:

一种利用所述的测控一体化装置的控制方法,包括测量模式和控流模式;

所述测量模式具体包括:

通过水位传感器和开度传感器,测量得到闸门水位和闸板开度;

根据水闸水位和闸板开度,判断当前的出流状态;

根据当前的出流状态,计算得到过流流量;

所述控流模式具体包括:

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