[发明专利]一种太阳能喷灌机取水加压控制系统

摘要

本发明属于农业技术领域，公开了一种太阳能喷灌机取水加压控制系统；包括太阳能光伏发电模块、智能控制模块、水泵机组、出水电磁流量计、液压计、喷灌模块、储水仓；太阳能光伏发电模块与智能控制模块、水泵机组通过导线相连；智能控制模块与水泵机组、出水电磁流量计和液压计通过导线相连；水泵机组与出水电磁流量计和液压计通过水管相连；出水电磁流量计与储水仓通过水管相连；液压计与喷灌模块和水泵机组通过水管相连。本发明设置太阳能光伏发电模块，解决了偏远地区因电力不足而不能实施喷灌，降低了能耗；通过智能控制出水量和水压，降低水资源浪费，自动化程度较高，节省劳动力。

主权项

一种太阳能喷灌机取水加压控制系统，其特征在于，所述太阳能喷灌机取水加压控制系统包括太阳能光伏发电模块、智能控制模块、水泵机组、出水电磁流量计、液压计、喷灌模块、储水仓；所述太阳能光伏发电模块与智能控制模块、水泵机组通过导线相连；所述智能控制模块与水泵机组、出水电磁流量计和液压计通过导线相连；所述水泵机组与出水电磁流量计和液压计通过水管相连；所述出水电磁流量计与储水仓通过水管相连；所述液压计与喷灌模块和水泵机组通过水管相连；所述储水仓设有出水流量控制器；所述出水电磁流量计内置有水流量检测模块和水流量数据处理模块；所述水流量检测模块通过信号与水流量数据处理模块连接；所述水流量检测模块集成有超声波水流量检测传感器；所述超声波水流量检测传感器检测流量信号的方法包括：利用弥散方程模值在零点附近的收敛性求解声波传感器中的弥散特性，对实波数域与复波数域的情况均适用；包括：根据波数的求解空间确定扫描单元的形式；利用扫描单元比较找出在相应空间中弥散方程模值的极小值点；利用弥散方程的模值在零点附近的收敛性判断极小值点是否为零点；所述根据波数的求解空间确定扫描单元的形式包括：声波在不同结构中传播的弥散方程为二元超越方程f(ω,ξ)＝0，当在实波数域和纯需波数的情况下求解此方程时，频率ω和波数ξ组成了一个二维平面，而方程f(ω,ξ)＝0的解则是一条条平面内的曲线，选择固定频率或者波数中的任意一个会得到ω‑ξ二维平面内的一条直线，再用线元对这条直线进行扫描，线元在ω‑ξ二维平面内与弥散曲线的交点是唯一的；当在复波数域内求解此方程时，波数ξ为复数，令ξ＝a+bi，a,b均为实数，则方程g(a,b,ξ)＝f(ω,ξ)＝0；方程变为a,b,ξ的三元超越方程，波数的实部a，虚部b以及频率ω组成了一个三维空间，而方程g(a,b,ξ)＝0的解是一条条空间内的曲线，选择固定波数的实部a，虚部b以及频率ω中任意一个会得到a‑b‑ξ空间中的一个平面，再用面元对这个平面进行扫描，面元在a‑b‑ξ的三维空间中与弥散曲线的交点是唯一的；所述利用扫描单元比较找出在相应空间中弥散方程模值的极小值点包括：在选择好相应的扫面微元后，取步长划分微元，比较划分节点上方程的模值|f(ω,ξ)|的大小，找出弥散方程模值取最小值的节点，若节点不取在扫描微元的边界节点上，则此节点即为模值极小值点，然后依次进入下一个扫描微元，新的扫描微元需将上一扫描微元中的部分边界节点包含在内部；最后，以某一步长改变初始固定的频率或波数的值，找出空间中的所有弥散方程的模值极小值点；所述利用弥散方程的模值在零点附近的收敛性判断极小值点是否为零点为：在扫描微元中得到方程模值取极小值的某个节点后，以此节点为中心，相邻节点为边界节点，形成新的微元，取步长划分此微元，计算新微元节点上的方程模值，比较得出取最小值的节点；重复上述过程，得到一系列模值递减的极小值节点，若初始极小值节点的模值比上最新极小值节点的模值趋向于无穷，则此极小值节点为零点；弥散方程求解中，具体包括：1)用模值收敛求解超越方程：对于一元超越方程f(x)＝0，对于f(x)的模|f(x)|，方程f(x)＝0与方程|f(x)|＝0等价；取模中，|f(x)|恒大于等于零，在区间[a,b]内，|f(x)|有非零极小值点c，在区间[d,e]内有零点s；在用模值收敛求解该方程时，先找出|f(x)|的极小值点；x轴上的任一段小区间[m,n],将区间[m,n]等分10份，有11个等分点，分别为m,比较这11个节点上|f(x)|的值，找出最小值所处的等分点x0；若[m,n]内没有|f(x)|的极小值点，那么x0＝m或x0＝n；若[m,n]内有|f(x)|的极小值点，那么x0取其中的某个值；当x0≠m且x0≠n，断定[m,n]内有|f(x)|的极小值点；以与x0相邻的等分点为端点，取区间将其等分10份，同样找出最小值所处的等分点x1，且|f(x1)|≤|f(x0)|；不断重复以上过程，得到一系列的点x0,x1,x2,...；这些点就是[m,n]区间内极小值点在不同精度下的数值解；找出极小值点后，接着从这些极小值点中区分出零点和非零点；当极小值点为非零点时，将区间[a,b]按前述过程等分可得到一系列的点x0,x1,x2,...，且|f(x0)|≥|f(x1)|≥|f(x2)|≥...≥|f(c)|,由于|f(c)|为大于零的常数，因此为一个有限大的常数其中，当极小值点为零点时，将区间[d,e]按前述过程等分得到一系列的点x0,x1,x2,...，且|f(x0)|≥|f(x1)|≥|f(x2)|≥...≥0,因此对比零点与非零点的分析，在得到极小值点x0,x1,x2,...后，根据的值来判断该极小值是否为零点，选取一个特定值M，当收敛n步后，若则该极值点为零点；M以及收敛的步数视不同的问题而定；在等分10份的情况下，一般均为零点；模值|f(xn)|的收敛速度与初始区间[m,n]所取的大小以及[m,n]的等分数量有关，初始区间越小、等分越多，收敛的越快；2)、用模值收敛求解实波数及虚波数平面内的弥散曲线：波在不同结构中传播的弥散方程有不同的具体形式，为关于频率ω和波数ξ的超越方程：g(ω,ξ)＝0/*MERGEFORMAT   (1)考虑在波数ξ为实数和纯虚数的情况下数值求解方程(1)；由于弥散方程在频率ω和波数ξ的平面内的解为曲线，因此，用线元对整个平面扫描；先固定频率ω和波数ξ中的任一个，设固定波数为ξ0，此时方程(1)变为：f(ω)＝g(ω,ξ0)＝0/*MERGEFORMAT   (2)用长为3t的线微元对直线ξ＝ξ0进行扫描，假设扫描起始点为ω0；在区间[ω0,ω0+3t]内，比较节点ω0,ω0+t,ω0+2t,ω0+3t处模值|f(ω0)|,|f(ω0+t)|,|f(ω0+2t)|,|f(ω0+3t)|的大小，找出最小值；若在ω0+t或ω0+2t取得最小值，则按1中的过程进一步等分，并判断是否为零点；若最小值取在端点上，则进入下一个区间扫描。为防止极小值点恰巧处在端点ω0+3t处，下一个区间取为[ω0+2t,ω0+5t]，此区间包含了ω0+3t；因此，相邻的区间相隔2t；若将区间等分n份，则相邻区间相隔n‑1份；当对直线ξ＝ξ0扫描结束，进入下一条直线ξ＝ξ0+Δξ扫描，重复以上过程，得到在整个ω,ξ平面内方程的解。