水資源計量與控制系統技術方案

本發明專利技術涉及水資源精細管理和高效利用，具體為一種水資源計量與控制系統，裝在用水戶取水端。其特征在于該系統包括電控閥門、發訊水表、供電單元和物理量測控互聯終端；電控閥門、發訊水表與供電設備同時與物理量測控互聯終端連接；所述的物理量測控互聯終端包括一個微控制單元，微控制單元同時與閥門驅動模塊、水表計量模塊、電源管理模塊以及Zigbee無線通信模塊連接；發訊水表與水表計量模塊連接，電動閥門與閥門驅動模塊連接，電源管理模塊與供電設備連接。該系統應用范圍廣，實現了實時監控、多樣化取水等功能，規模應用通訊費用低，自帶太陽能供電系統，對環境無依賴，值得推廣。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及水資源精細管理和高效利用，具體為一種水資源計量與控制系統。
技術介紹
近年來，我國從水安全、水環境實際出發，提出了最嚴格水資源管理、水權改革、農業水價綜合改革和農田水利建設機制改革等一系列水利改革措施，對水資源提出了很高的、精細化的管理要求。以現代信息傳感技術、互聯網技術、云計算技術和物聯網理論，形成泛在水信息監測格局，構建新型水利信息化系統結構，解決水資源精細化管理復雜問題，是促進系列改革措施落實的重要手段。在農業高效節水灌溉用水管理方面，目前市場上多采用射頻IC卡。雖其價格相對較低，但它只是一個提供用戶計量的裝置，不能傳出任何水管理信息，水管理者對供水系統和用戶用水沒有得到任何的信息和操控支持，無法對用戶用水的詳細信息、水費信息、設備狀態信息（正常與否）、管網爆管和漏水信息，灌區供水計劃（通過微信）等進行實時交互。
技術實現思路
針對現有農業節水灌溉用水管理方面存在無法實時交互、信息費用高、不能遠程操控等問題，本專利技術提出一種水資源計量與控制系統。本專利技術的水資源計量與控制系統，安裝在用水戶取水端,其特征在于該系統包括電控閥門、發訊水表、供電單元和物理量測控互聯終端；電控閥門、發訊水表與供電設備同時與物理量測控互聯終端連接。電控閥門和發訊水表通過與物理量測控互聯終端連接，對實時交互信息進行采集并處理；網絡通訊采用Zigbee模塊，進行近距離無線網絡自組；供電設備與物理量測控互聯終端、電控閥門、發訊水表連接并提供電力。所述的物理量測控互聯終端包括一個微控制單元，微控制單元同時與閥門驅動模塊、水表計量模塊、電源管理模塊以及Zigbee無線通信模塊連接；發訊水表與水表計量模塊連接，電動閥門與閥門驅動模塊連接，電源管理模塊與供電設備連接。電源管理模塊從充放電控制器中接入供電，負責整控制設備的供電保護和電壓匹配。水表計量模塊接收與處理發訊水表的信號，將用水信號轉換成用水量。閥門驅動模塊驅動電控閥門的啟閉，并處理電控閥門發出的狀態信號。所述的供電設備包括充放電控制器，充放電控制器同時與太陽能光伏板、蓄電池組連接以及物理量測控互聯終端內的電源管理模塊連接。所述的物理量測控互聯終端還設置有擴展IO接口,NFC讀卡模塊以及擴展存儲器，擴展IO接口與若干通訊設備及傳感器設備連接。所述的通訊設備包括GPRS、電臺、光纖、衛星等通訊設備；傳感器設備包括水位計、雨量計、溫度計和濕度計等外設傳感器設備。物理量測控互聯終端由公司自主研發，專門針對涉水監測信息處理和閥門遠程控制。本專利技術的水資源計量與控制系統具備以下功能：實時監控功能：用戶取用水精準計量，實時信息通過網絡通訊設備的GPRS模塊傳輸到云端（信息中心）；設備故障可實時反饋至后臺，方便及時維護。多樣化取水管理：NFC卡插卡取水，實現一個取水點多用戶管理；通過手機等互聯網設備終端，進行遠程取水；。若干個水資源計量與控制系統連片布設時，信息傳輸通過Zigbee無線組網方式，減少GPRS通訊點數量，降低通訊費用；自帶太陽能供電設備，對環境無依賴。該系統可應用于高效節水項目用水計量與控制、農業水價改革用水計量與控制、水資源監控能力建設項目的取用水量在線監測等領域。本專利技術的水資源計量與控制系統，應用范圍廣，實現了實時監控、多樣化取水等功能，規模應用通訊費用低，自帶太陽能供電系統，對環境無依賴，值得推廣。附圖說明圖1為本專利技術的結構框圖。具體實施方式實施例1：本系統已在云南省元謀縣、建水縣農業高效節水項目進行使用，該系統安裝在用水戶取水端。電控閥門和發訊水表作為本系統的傳感和控制設備，一端通過水管連接水源的供水管網，另一端連接農戶的噴、滴灌設施。物理量測控互聯終端是本系統的核心中樞，與發訊水表、電動閥門、充放電控制器、GPRS模塊、Zigbee無線通信天線連接。供電設備包括太陽能光伏板、蓄電池組、充放電控制器。充放電控制器連接物理量測控互聯終端內的電源管理模塊，為發訊水表的數據采集、電控閥門的控制、系統實時數據的通訊提供電能。作為實施本案例的必要組成部分，本系統物理量測控互聯終端內涉及的軟件已在中國版權中心進行軟件著作權登記，軟件著作權登記流水號為2016R11L601432。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
水資源計量與控制系統，安裝在用水戶取水端,其特征在于該系統包括電控閥門、發訊水表、供電單元和物理量測控互聯終端；電控閥門、發訊水表與供電設備同時與物理量測控互聯終端連接。

【技術特征摘要】
1.水資源計量與控制系統，安裝在用水戶取水端,其特征在于該系統包括電控閥門、發訊水表、供電單元和物理量測控互聯終端；電控閥門、發訊水表與供電設備同時與物理量測控互聯終端連接。2.如權利要求1所述的水資源計量與控制系統，其特征在于物理量測控互聯終端包括一個微控制單元，微控制單元同時與閥門驅動模塊、水表計量模塊、電源管理模塊以及Zigbee無線通信模塊連接；發訊水表與水表計量模塊連接，電動閥門與閥門驅動模塊連接，電源管理模塊與供電設備連接。3.如權利要求1所述的水...

【專利技術屬性】
技術研發人員：夏元明，劉艾勇，嚴聰，羅必好，石文志，
申請(專利權)人：云南俊聯科技有限公司，
類型：發明
國別省市：云南;53