一种灌区田间灌溉信息采集装置及水管理系统的制作方法

1.本实用新型属于田间灌溉系统领域，尤其涉及一种灌区田间灌溉信息采集装置及水管理系统。


背景技术：

2.目前灌区田间灌溉管理的方式通常是通过采集田间信息，比如土壤湿度，根据土壤湿度确定灌溉量，灌溉量通过在水渠上安装水渠流量计与电控阀门来控制，根据土壤湿度设定流量，达到设定流量后关闭电控阀门停止灌溉，例如公告号为：cn207833299u的中国专利文献中公开的一种灌溉渠智能控制综合管理系统，其就是通过土壤湿度传感器检测土壤湿度后，通过插入式超声波流量计检测流量，通过闸门控制水渠通断，从而控制灌溉，但是通过在水渠上设置流量计于闸门的方式来控制灌溉量，必须以水渠为基础安装流量计，超声波明渠流量计需要搭配堰槽一起测量，常用的堰槽有巴歇尔槽、矩形槽、三角堰等，这种方式会施工安装比较繁琐，或者如上述一种灌溉渠智能控制综合管理系统中采用变径管的方式稳定水流后进行流量的检测，但是这种方式需要通过变径管插入式超声波流量计和液位计配合才能实现流量的检测，同样存在施工繁琐的缺陷。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于：提供一种便捷安装的根据土壤湿度来控制灌溉量的灌溉信息采集装置，以及对应的水管理系统。
4.本实用新型采用的技术方案如下：
5.一种灌区田间灌溉信息采集装置，包括外壳，外壳底部开口，外壳下部开设有多个进水孔，外壳内设置有水位检测组件和土壤湿度检测组件，水位检测组件包括载体，所述载体底部设置有距离传感器与电子式液位开关，所述外壳内上部固定有承载板，承载板下方两个滑杆，两个滑杆之间设置有螺杆，螺杆与承载板转动连接，承载板上方设置有伺服电机，伺服电机的输出轴与螺杆同轴固定，所述载体套设在螺杆与滑杆上，且载体与螺杆螺纹连接，载体与滑杆滑动连接，所述土壤湿度检测组件包括电动缸与探针式湿度传感器，电动缸与承载板固定，电动缸的活塞杆连接有推杆，探针式湿度传感器固定在推杆下部。
6.进一步的技术方案在于，所述外壳内壁上固定有导向套，所述推杆位于导向套内部。
7.进一步的技术方案在于，所述外壳下端连接有多个插杆。
8.进一步的技术方案在于，所述外壳上端连接有压杆。
9.一种灌区田间灌溉水管理系统，包括斗渠以及与斗渠连通的多条农渠，每一农渠上设置有多个出水口，每一出水口对应一个田间地块，所述农渠的入口处设置主电动闸门，所述出水口处设置有副电动闸门，还包括所述的信息采集装置，且信息采集装置的数量与田间地块数量相匹配且一一对应，所述探针式湿度传感器、距离传感器、电子式液位开关、主电动闸门与副电动闸门均连接控制器。
10.进一步的技术方案在于，所述外壳上还设置有温度传感器和雨量传感器，且温度传感器和雨量传感器均连接控制器。
11.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
12.信息采集装置设置有外壳，将水位检测组件和土壤湿度检测组件集成在外壳内部，在使用可以直接将其放入田间，通过土壤湿度检测组件检测土壤湿度，具体的由电动缸驱动探针式湿度传感器下降，将探针插入土壤中检测土壤湿度，根据土壤湿度确定水位高度，由伺服电机驱动螺杆转动调整载体的高度，进而调整距离传感器与电子式液位开关的高度，距离传感器所测距离就是水位的高度，由于壳体下部开设进水孔，水进入壳体内触发电子式液位开关时水位达到设定的高度，本方案将信息采集装置直接放置在田间既能检测土壤湿度，又能通过电子式液位开关检测液位是否达到设定值，相比现有技术通过检测流量控制灌溉量的方式无需额外施工，使用更便捷。
13.通过水管理系统，将信息采集装置应用到水管理系统中，控制器根据土壤湿度确定液位高度，控制器控制电机来调整电子式液位开关的高度，距离传感器与所要的液位高度一致时，电子式液位开关的高度即可确定，此时控制器控制副电动闸门开启，待电子式液位开关被触发时，由控制器控制副电动闸门关闭，即可实现根据土壤湿度确定灌溉量。
附图说明
14.图1是本实用新型的整体结构示意图；
15.图2是本实用新型所述外壳内部的结构示意图；
16.图3是本实用新型所述控制器连接关系示意图；
17.图4是本实用新型所述水管理系统的结构示意图。
具体实施方式
18.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
19.如图1-图4所示。一种灌区田间灌溉信息采集装置，包括外壳1，外壳1底部开口，外壳1下部开设有多个进水孔2，外壳1内设置有水位检测组件和土壤湿度检测组件，水位检测组件包括载体3，所述载体3底部设置有距离传感器4与电子式液位开关5，所述外壳1内上部固定有承载板6，承载板6下方两个滑杆7，两个滑杆7之间设置有螺杆8，螺杆8与承载板6转动连接，承载板6上方设置有伺服电机9，伺服电机9的输出轴与螺杆8同轴固定，所述载体3套设在螺杆8与滑杆7上，且载体3与螺杆8螺纹连接，载体3与滑杆7滑动连接，所述土壤湿度检测组件包括电动缸10与探针式湿度传感器11，电动缸10与承载板6固定，电动缸10的活塞杆连接有推杆12，探针式湿度传感器11固定在推杆12下部。
20.使用时，将本信息采集装置22在田间，外壳1内顶部设置用于安装蓄电池26的电池26室，也可在外壳1上安装太阳能电池26板为蓄电池26供电，蓄电池26用于向距离传感器4、电子式液位开关5、伺服电机9、电动缸10与探针式湿度传感器11供电，由电动缸10驱动探针式湿度传感器11下降，将探针插入土壤中检测土壤湿度，根据土壤湿度确定水位高度，伺服电机9驱动螺杆8转动调整距离传感器4与电子式液位开关5的高度，距离传感器4所测距离就是水位的高度，由于壳体下部开设进水孔2，水进入壳体内触发电子式液位开关5时水位
达到设定的高度。
21.信息采集装置22设置有外壳1，将水位检测组件和土壤湿度检测组件集成在外壳1内部，在使用可以直接将其放入田间，通过土壤湿度检测组件检测土壤湿度，具体的由电动缸10驱动探针式湿度传感器11下降，将探针插入土壤中检测土壤湿度，根据土壤湿度确定水位高度，由伺服电机9驱动螺杆8转动调整载体3的高度，进而调整距离传感器4与电子式液位开关5的高度，距离传感器4所测距离就是水位的高度，由于壳体下部开设进水孔2，水进入壳体内触发电子式液位开关5时水位达到设定的高度，本方案将信息采集装置22直接放置在田间既能检测土壤湿度，又能通过电子式液位开关5检测液位是否达到设定值，相比现有技术通过检测流量控制灌溉量的方式无需额外施工，使用更便捷。
22.所述外壳1内壁上固定有导向套13，所述推杆12位于导向套13内部，保证推杆12直线运动，避免损坏探针式湿度传感器11，检测完土壤湿度后，由电动缸10驱动探针式湿度传感器11复位，避免后续水进入外壳1后影响探针式湿度传感器11。
23.所述外壳1下端连接有多个插杆14，放置信息采集装置22时，将插杆14插入土壤中，保证装置安装的稳定性。
24.所述外壳1上端连接有压杆15，便于工作人员手提和下压。
25.一种灌区田间灌溉水管理系统，包括斗渠16以及与斗渠16连通的多条农渠17，每一农渠17上设置有多个出水口18，每一出水口18对应一个田间地块19，所述农渠17的入口处设置主电动闸门20，所述出水口18处设置有副电动闸门21，还包括控制器25与所述的信息采集装置22，且信息采集装置22的数量与田间地块19数量相匹配且一一对应，所述探针式湿度传感器11、距离传感器4、电子式液位开关5、主电动闸门20与副电动闸门21均连接控制器25。
26.使用时，控制器25为基于plc的自动化控制系统，探针式湿度传感器11、距离传感器4、电子式液位开关5、主电动闸门20与副电动闸门21均连接控制器25，其连接方式为现有技术
27.所述外壳1上还设置有温度传感器23和雨量传感器24，且温度传感器23和雨量传感器24均连接控制器25，可通过温度传感器23和雨量传感器24检测田间温度与降雨量。
28.通过水管理系统，将信息采集装置22应用到水管理系统中，控制器25根据土壤湿度确定液位高度，控制器25控制电机来调整电子式液位开关5的高度，距离传感器4与所要的液位高度一致时，电子式液位开关5的高度即可确定，此时控制器25控制副电动闸门21开启，待电子式液位开关5被触发时，由控制器25控制副电动闸门21关闭，即可实现根据土壤湿度确定灌溉量。
29.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已。

技术特征：
1.一种灌区田间灌溉信息采集装置，其特征在于，包括外壳（1），外壳（1）底部开口，外壳（1）下部开设有多个进水孔（2），外壳（1）内设置有水位检测组件和土壤湿度检测组件，水位检测组件包括载体（3），所述载体（3）底部设置有距离传感器（4）与电子式液位开关（5），所述外壳（1）内上部固定有承载板（6），承载板（6）下方两个滑杆（7），两个滑杆（7）之间设置有螺杆（8），螺杆（8）与承载板（6）转动连接，承载板（6）上方设置有伺服电机（9），伺服电机（9）的输出轴与螺杆（8）同轴固定，所述载体（3）套设在螺杆（8）与滑杆（7）上，且载体（3）与螺杆（8）螺纹连接，载体（3）与滑杆（7）滑动连接，所述土壤湿度检测组件包括电动缸（10）与探针式湿度传感器（11），电动缸（10）与承载板（6）固定，电动缸（10）的活塞杆连接有推杆（12），探针式湿度传感器（11）固定在推杆（12）下部。2.根据权利要求1所述的一种灌区田间灌溉信息采集装置，其特征在于，所述外壳（1）内壁上固定有导向套（13），所述推杆（12）位于导向套（13）内部。3.根据权利要求1所述的一种灌区田间灌溉信息采集装置，其特征在于，所述外壳（1）下端连接有多个插杆（14）。4.根据权利要求3所述的一种灌区田间灌溉信息采集装置，其特征在于，所述外壳（1）上端连接有压杆（15）。5.一种灌区田间灌溉水管理系统，包括斗渠（16）以及与斗渠（16）连通的多条农渠（17），每一农渠（17）上设置有多个出水口（18），每一出水口（18）对应一个田间地块（19），所述农渠（17）的入口处设置主电动闸门（20），所述出水口（18）处设置有副电动闸门（21），其特征在于，还包括控制器与如权利要求1-4任意一项所述的信息采集装置（22），且信息采集装置（22）的数量与田间地块（19）数量相匹配且一一对应，所述探针式湿度传感器（11）、距离传感器（4）、电子式液位开关（5）、主电动闸门（20）与副电动闸门（21）均连接控制器。6.根据权利要求5所述的一种灌区田间灌溉水管理系统，其特征在于，所述外壳（1）上还设置有温度传感器（23）和雨量传感器（24），且温度传感器（23）和雨量传感器（24）均连接控制器。

技术总结
本实用新型公开了一种灌区田间灌溉信息采集装置及水管理系统，信息采集装置设置有外壳，将水位检测组件和土壤湿度检测组件集成在外壳内部，在使用可以直接将其放入田间，通过土壤湿度检测组件检测土壤湿度，根据土壤湿度确定水位高度，水进入壳体内触发电子式液位开关时水位达到设定的高度，将信息采集装置应用到水管理系统中，控制器根据土壤湿度确定液位高度，控制器控制电机来调整电子式液位开关的高度，距离传感器与所要的液位高度一致时，电子式液位开关的高度即可确定，此时控制器控制副电动闸门开启，待电子式液位开关被触发时，由控制器控制副电动闸门关闭，即可实现根据土壤湿度确定灌溉量。壤湿度确定灌溉量。壤湿度确定灌溉量。


技术研发人员：胡明国 王浩宇 薛瑞清 王飞 蔺宝军 祁月娟
受保护的技术使用者：大禹节水集团股份有限公司
技术研发日：2023.02.07
技术公布日：2023/7/20