明渠水位流量監(jiān)測(cè)積算儀表的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及灌區(qū)輸配水明渠水位流量監(jiān)測(cè)計(jì)量領(lǐng)域，具體地說是一種明渠水位流量監(jiān)測(cè)積算儀表。
【背景技術(shù)】
[0002]穩(wěn)定和促進(jìn)糧食生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)13億人口的糧食安全是我國(guó)長(zhǎng)期堅(jiān)持的一項(xiàng)基本國(guó)策。糧食生產(chǎn)對(duì)灌溉水量的需求非常巨大，而我國(guó)又是水資源非常短缺的國(guó)家，人均水資源占有量位居世界各國(guó)排序的100多位。在我國(guó)總用水量中灌溉水量占70%以上，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)是穩(wěn)定和促進(jìn)糧食生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
[0003]灌區(qū)是糧食生產(chǎn)的重要場(chǎng)所，灌區(qū)內(nèi)大量密布的干渠、支渠、斗渠、農(nóng)渠是進(jìn)行灌溉的輸配水的敞開式明渠。為了促進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水發(fā)展糧食生產(chǎn)，國(guó)家正在推行定額灌溉和按計(jì)量付費(fèi)灌溉，改變過去那種大水漫灌按畝收費(fèi)的落后生產(chǎn)方式。而按計(jì)量付費(fèi)灌溉的基礎(chǔ)是對(duì)灌溉用水量進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)量。在敞開式明渠上進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)量一直是困擾灌區(qū)灌溉計(jì)量的難題。
[0004]傳統(tǒng)的計(jì)量方法是用流速儀，由人工每天或幾天在主要渠段測(cè)一次水位或流速。這種測(cè)流方式效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、用一天或幾天一次的測(cè)流數(shù)據(jù)代表全天候24小時(shí)的數(shù)據(jù)精度很低。實(shí)際上，大多數(shù)灌區(qū)并不測(cè)流，就是按灌溉地畝數(shù)收費(fèi)，造成灌溉水量的嚴(yán)重浪費(fèi)。
[0005]采用進(jìn)口先進(jìn)的高精度的明渠超聲波流量計(jì)固然計(jì)量精準(zhǔn)，但對(duì)于有著面廣量大、特別斗農(nóng)渠數(shù)量巨大的灌區(qū)，在近期安裝使用價(jià)格昂貴的明渠超聲波流量計(jì)是極不現(xiàn)實(shí)的。
[0006]水資源的極其短缺、發(fā)展糧食生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)緊要，迫切需要開發(fā)一種有較高計(jì)量精度、價(jià)格便宜、操作使用方便的明渠水位流量監(jiān)測(cè)積算儀表。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種明渠水位流量監(jiān)測(cè)積算儀表，能夠在整個(gè)灌溉季節(jié)進(jìn)行全天候24小時(shí)每時(shí)每刻的水位流量監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)記錄并上傳，在計(jì)算機(jī)上就能了解、查閱全灌區(qū)各測(cè)流渠段的水位流量情況，使灌區(qū)灌溉計(jì)量工作變得實(shí)時(shí)精準(zhǔn)、方便快捷、科學(xué)尚效。
[0008]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下:
[0009]—種明渠水位流量監(jiān)測(cè)積算儀表，包含有設(shè)置于儀表外殼內(nèi)的電源隔離降壓模塊、外接水位傳感器、水位信號(hào)隔離采集模塊、CPU處理器、只讀存儲(chǔ)器、通信模塊、顯示屏、面板按鍵模塊和電子時(shí)鐘，所述電源隔離降壓模塊、外接水位傳感器、水位信號(hào)隔離采集模塊、CPU處理器、只讀存儲(chǔ)器、通信模塊和顯示屏順次連接，所述電源隔離降壓模塊與CPU處理器連接，所述CPU處理器與顯示屏和電子時(shí)鐘連接，所述面板按鍵模塊設(shè)置于儀表外殼的表面，并與電子時(shí)鐘和顯示屏連接，其中:
[0010]所述電源隔離降壓模塊作為儀表供電的安全屏障，將電壓將至儀表元器件所需要電壓；
[0011]所述水位信號(hào)隔離采集模塊對(duì)外接水位傳感器采集的水位信號(hào)進(jìn)行防外部干擾、隔離保護(hù)和暫存；
[0012]所述CPU處理器把水位信號(hào)隔離采集模塊送來的水位信號(hào)進(jìn)行分析判斷處理、瞬時(shí)流量計(jì)算和累積水量積算、儀表掉電數(shù)據(jù)保存及數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)刷新；
[0013]所述顯示屏實(shí)時(shí)依次顯示明渠標(biāo)準(zhǔn)渠段或明渠標(biāo)準(zhǔn)流槽的水位數(shù)據(jù)、瞬時(shí)流量數(shù)據(jù)和累積水量數(shù)據(jù)；
[0014]所述面板按鍵設(shè)定明渠標(biāo)準(zhǔn)渠段與明渠標(biāo)準(zhǔn)流槽的轉(zhuǎn)換、有關(guān)參數(shù)如明渠標(biāo)準(zhǔn)渠段參數(shù)或明渠標(biāo)準(zhǔn)流槽參數(shù)、儀表地址、流量單位轉(zhuǎn)換、累積水量積算時(shí)長(zhǎng)。
[0015]所述外接水位傳感器設(shè)置為一只或者兩只，放置于明渠標(biāo)準(zhǔn)渠段或明渠標(biāo)準(zhǔn)流槽內(nèi)。
[0016]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了外接水位傳感器、水位信號(hào)隔離采集模塊、CPU處理器、通信模塊、顯示屏等，可監(jiān)測(cè)明渠標(biāo)準(zhǔn)渠段的I個(gè)水位或監(jiān)測(cè)明渠標(biāo)準(zhǔn)流槽的上下游2個(gè)水位、再將該水位數(shù)據(jù)經(jīng)分析判別處理、帶入相應(yīng)公式進(jìn)行積算得到與該水位對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)流量數(shù)據(jù)和累積水量數(shù)據(jù)，并能將該水位流量數(shù)據(jù)在儀表上進(jìn)行儲(chǔ)存查閱，還具有485通信功能將數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)供儲(chǔ)存和查閱，通過該儀表可大幅度提升灌溉管理中的計(jì)量精度、計(jì)量效率和灌溉收費(fèi)管理功效及技術(shù)水平。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述:
[0019]如圖1所示，該明渠水位流量監(jiān)測(cè)積算儀表，包含有設(shè)置于儀表外殼內(nèi)的電源隔離降壓模塊2、外接水位傳感器3、水位信號(hào)隔離采集模塊4、CPU處理器5、只讀存儲(chǔ)器6、通信模塊7、顯示屏8、面板按鍵模塊9和電子時(shí)鐘10，所述電源隔離降壓模塊2、外接水位傳感器3、水位信號(hào)隔離采集模塊4、CPU處理器5、只讀存儲(chǔ)器6、通信模塊7和顯示屏8順次連接，所述電源隔離降壓模塊2與CPU處理器5連接，所述CPU處理器5與顯示屏8和電子時(shí)鐘10連接，所述面板按鍵模塊9設(shè)置于儀表外殼的表面，并與電子時(shí)鐘10和顯不屏8連接，其中:
[0020]所述電源隔離降壓模塊2作為儀表供電的安全屏障，將電壓將至儀表元器件所需要電壓；
[0021]所述水位信號(hào)隔離采集模塊4對(duì)外接水位傳感器3采集的水位信號(hào)進(jìn)行防外部干擾、隔離保護(hù)和暫存；
[0022]所述CPU處理器5把水位信號(hào)隔離采集模塊4送來的水位信號(hào)進(jìn)行分析判斷處理、瞬時(shí)流量計(jì)算和累積水量積算、儀表掉電數(shù)據(jù)保存及數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)刷新；
[0023]所述顯示屏8實(shí)時(shí)依次顯示明渠標(biāo)準(zhǔn)渠段或明渠標(biāo)準(zhǔn)流槽的水位數(shù)據(jù)、瞬時(shí)流量數(shù)據(jù)和累積水量數(shù)據(jù)；
[0024]所述面板按鍵9設(shè)定明渠標(biāo)準(zhǔn)渠段與明渠標(biāo)準(zhǔn)流槽的轉(zhuǎn)換、有關(guān)參數(shù)如明渠標(biāo)準(zhǔn)渠段參數(shù)或明渠標(biāo)準(zhǔn)流槽參數(shù)、儀表地址、流量單位轉(zhuǎn)換、累積水量積算時(shí)長(zhǎng)。
[0025]作為優(yōu)選的方式，所述外接水位傳感器3設(shè)置為一只或者兩只，放置于明渠標(biāo)準(zhǔn)渠段或明渠標(biāo)準(zhǔn)流槽內(nèi)。
[0026]本實(shí)施例中，明渠標(biāo)準(zhǔn)渠段或明渠標(biāo)準(zhǔn)流槽11是規(guī)范修筑的整體明渠的一部分，其作用是規(guī)整水流流態(tài)和放置外接水位傳感器3的。所述電源隔離降壓模塊2是作為儀表供電的安全屏障起隔離防噪作用并將電壓降至儀表元器件所需要電壓，外部供電電源I為本實(shí)用新型提供外接的直流電源，所述電源隔離降壓模塊2的輸入端與所述外部供電電源I連接、輸出端與所述外接水位傳感器3和所述CPU處理器5相連接為二者供電，所述外接水位傳感器3為I只或2只，放置在明渠標(biāo)準(zhǔn)渠段或明渠標(biāo)準(zhǔn)流槽11內(nèi)，所述外接水位傳感器3的信號(hào)線接到所述水位信號(hào)隔離采集模塊4上，所述水位信號(hào)隔離采集模塊4的作用是對(duì)采集的水位信號(hào)進(jìn)行防外部干擾、隔離保護(hù)和暫存，再輸送給所述CHJ處理器5，所述CPU處理器5是整個(gè)儀表的核心部件其作用是把水位信號(hào)隔離采集模塊4送來的水位信號(hào)進(jìn)行分析判斷處理、瞬時(shí)流量計(jì)算和累積水量積算、儀表掉電數(shù)據(jù)保存及數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)刷新等，所述只讀存儲(chǔ)器6的作用是存放所述CPU處理器5的處理數(shù)據(jù)、有關(guān)程序及參數(shù)設(shè)定值等，帶有所述面板按鍵9的顯示屏8與所述只讀存儲(chǔ)器6相連，所述顯示屏8可實(shí)時(shí)依次顯示明渠標(biāo)準(zhǔn)渠段或明渠標(biāo)準(zhǔn)流槽的水位數(shù)據(jù)、瞬時(shí)流量數(shù)據(jù)和累積水量數(shù)據(jù)，所述面板按鍵9可設(shè)定明渠標(biāo)準(zhǔn)渠段與明渠標(biāo)準(zhǔn)流槽的轉(zhuǎn)換、有關(guān)參數(shù)如明渠標(biāo)準(zhǔn)渠段參數(shù)或明渠標(biāo)準(zhǔn)流槽參數(shù)、儀表地址、流量單位轉(zhuǎn)換、累積水量積算時(shí)長(zhǎng)等，所述通信模塊7與所述只讀存儲(chǔ)器6相連，所述通信模塊7的作用是將儀表存儲(chǔ)的水位流量數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)進(jìn)行記錄儲(chǔ)存供日后查閱，所述電子時(shí)鐘10與所述CPU處理器5和所述面板按鍵9連接，其作用是作為儀表的背景時(shí)間以記錄儀表水位流量監(jiān)測(cè)事件發(fā)生的每時(shí)每刻。
[0027]本實(shí)用新型安裝在灌區(qū)各干渠、支渠、斗渠、農(nóng)渠的修筑有明渠標(biāo)準(zhǔn)渠段或明渠標(biāo)準(zhǔn)流槽的測(cè)流部位上，采用一定的防雨水和防盜措施后，即可在整個(gè)灌溉季節(jié)進(jìn)行全天候24小時(shí)每時(shí)每刻的進(jìn)行水位流量監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)記錄并上傳，這樣足不出戶在計(jì)算機(jī)上就能了解、查閱全灌區(qū)各測(cè)流渠段的水位流量情況，使灌區(qū)灌溉計(jì)量工作變得實(shí)時(shí)精準(zhǔn)、方便快捷、科學(xué)高效。
[0028]當(dāng)然，上述說明并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種明渠水位流量監(jiān)測(cè)積算儀表，其特征在于，包含有設(shè)置于儀表外殼內(nèi)的電源隔離降壓模塊(2)、外接水位傳感器(3)、水位信號(hào)隔離采集模塊(4)、CPU處理器(5)、只讀存儲(chǔ)器(6)、通信模塊(7)、顯示屏(8)、面板按鍵模塊(9)和電子時(shí)鐘(10)，所述電源隔離降壓模塊(2)、外接水位傳感器(3)、水位信號(hào)隔離采集模塊(4)、CPU處理器(5)、只讀存儲(chǔ)器(6)、通信模塊(7)和顯示屏(8)順次連接，所述電源隔離降壓模塊(2)與CPU處理器(5)連接，所述CPU處理器(5)與顯示屏(8)和電子時(shí)鐘(10)連接，所述面板按鍵模塊(9)設(shè)置于儀表外殼的表面，并與電子時(shí)鐘(10)和顯示屏(8)連接，其中: 所述電源隔離降壓模塊(2)作為儀表供電的安全屏障，將電壓將至儀表元器件所需要電壓； 所述水位信號(hào)隔離采集模塊(4)對(duì)外接水位傳感器(3)采集的水位信號(hào)進(jìn)行防外部干擾、隔離保護(hù)和暫存； 所述CPU處理器(5)把水位信號(hào)隔離采集模塊(4)送來的水位信號(hào)進(jìn)行分析判斷處理、瞬時(shí)流量計(jì)算和累積水量積算、儀表掉電數(shù)據(jù)保存及數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)刷新； 所述顯示屏(8)實(shí)時(shí)依次顯示明渠標(biāo)準(zhǔn)渠段或明渠標(biāo)準(zhǔn)流槽的水位數(shù)據(jù)、瞬時(shí)流量數(shù)據(jù)和累積水量數(shù)據(jù)； 所述面板按鍵(9)設(shè)定明渠標(biāo)準(zhǔn)渠段與明渠標(biāo)準(zhǔn)流槽的轉(zhuǎn)換、有關(guān)參數(shù)如明渠標(biāo)準(zhǔn)渠段參數(shù)或明渠標(biāo)準(zhǔn)流槽參數(shù)、儀表地址、流量單位轉(zhuǎn)換、累積水量積算時(shí)長(zhǎng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的明渠水位流量監(jiān)測(cè)積算儀表，其特征在于，所述外接水位傳感器(3)設(shè)置為一只或者兩只，放置于明渠標(biāo)準(zhǔn)渠段或明渠標(biāo)準(zhǔn)流槽內(nèi)。
【專利摘要】<b>本實(shí)用新型公開了一種明渠水位流量監(jiān)測(cè)積算儀表，涉及灌區(qū)輸配水明渠水位流量監(jiān)測(cè)計(jì)量領(lǐng)域，包含有設(shè)置于儀表外殼內(nèi)的電源隔離降壓模塊、外接水位傳感器、水位信號(hào)隔離采集模塊、</b><b>CPU</b><b>處理器、只讀存儲(chǔ)器、通信模塊、顯示屏、面板按鍵模塊和電子時(shí)鐘，所述電源隔離降壓模塊、外接水位傳感器、水位信號(hào)隔離采集模塊、</b><b>CPU</b><b>處理器、只讀存儲(chǔ)器、通信模塊和顯示屏順次連接，所述電源隔離降壓模塊與</b><b>CPU</b><b>處理器連接，所述</b><b>CPU</b><b>處理器與顯示屏和電子時(shí)鐘連接，所述面板按鍵模塊設(shè)置于儀表外殼的表面，并與電子時(shí)鐘和顯示屏連接。本實(shí)用新型能夠在整個(gè)灌溉季節(jié)進(jìn)行全天候</b><b>24</b><b>小時(shí)每時(shí)每刻的水位流量監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)記錄并上傳，使灌區(qū)灌溉計(jì)量工作變得實(shí)時(shí)精準(zhǔn)、方便快捷。</b>
【IPC分類】G01F23/00, G01F1/00
【公開號(hào)】CN205246165
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520986167
【發(fā)明人】馬樹升, 陳祥磊, 馬騰遠(yuǎn), 樊銘京
【申請(qǐng)人】山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2015年12月3日