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1、(10)申请公布号 CN 102870655 A (43)申请公布日 2013.01.16 C N 1 0 2 8 7 0 6 5 5 A *CN102870655A* (21)申请号 201210389368.2 (22)申请日 2012.10.15 A01G 25/16(2006.01) G01F 15/06(2006.01) (71)申请人河海大学 地址 210019 江苏省南京市建邺区奥体大街 69号新城科技园01栋311室 (72)发明人张超波 (74)专利代理机构南京天华专利代理有限责任 公司 32218 代理人徐冬涛 (54) 发明名称 一种农田灌溉低水位流量监测系统 (57) 。
2、摘要 本发明公开了一种农田灌溉低水位流量监测 系统，它由U型渠（1）、农门（2）、输水管(3)、管型 控制阀门(4)、控制器(5)、蓄水槽(6)、出水管(7) 和流量仪(8）组成，输水管(3)与农门(2)接合， 控制器（5）与管型控制阀门（4）相连，管型控制阀 门（4）置于输水管（3）与蓄水槽（6）之间，出水管 （7）接在蓄水槽（6）底部，流量仪（8）装于出水管 （7）末端，控制器（5）、流量仪（8）通过ZigBee无 线传输节点（9）、传输基站（11)和上机(12）之间 互相传输信号与数据。本发明通过定时蓄水来精 确测量流量，实现了基于ZigBee技术的数据无线 传输与处理系统，为节水灌溉做。
3、出一定的贡献。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书2页 附图3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 3 页 1/1页 2 1.一种农田灌溉低水位流量监测系统，其特征是：其结构包括U型渠（1）、农门（2）、输 水管（3）、管型控制阀门（4）、控制器（5）、蓄水槽（6）、出水管（7）、流量仪（8）、ZigBee无线 传输节点（9）、条田（10）、上机（12）组成，所述农门（2）为U型渠（1）灌溉出水口，输水管（3） 与农门（2）接合；所述控制器（5）与管型控制阀门（4）相连，蓄水槽（6）连接输水管（3）末 端，管型控制。
4、阀门（4）置于输水管（3）与蓄水槽（6）之间，出水管（7）接在蓄水槽（6）底部， 流量仪（8）安装在出水管（7）末端，控制器（5）、流量仪（8）通过ZigBee无线传输节点（9） 和上机(12）之间互相传输信号与数据。 2.根据权利要求1所述的一种农田灌溉低水位流量监测系统，其特征是：所述控制器 （5）、流量仪（8）通过ZigBee无线传输节点（9）无线连接传输基站（11），再通过传输基站和 上机（12)之间互相传输信号与数据。 权 利 要 求 书CN 102870655 A 1/2页 3 一种农田灌溉低水位流量监测系统 技术领域 0001 本发明是涉及一种农田灌溉流量监测系统，具体地说是涉及。
5、一种在低水位状态 下，利用ZigBee技术对农田灌溉流量的无线监测系统。 背景技术 0002 现阶段，我国部分地区水资源开发利用已经超越了水资源及水环境的承载能力， 水污染加剧及生态环境恶化等一系列问题，成为水资源可持续利用和经济社会可持续发展 的严重制约因素，加快建设节水防污型社会是必然选择。通过采用现代节水灌溉技术改造 传统灌溉农业，实现适时适量的“精细灌溉”，具有重要的现实意义。 0003 渠道输水是我国农田灌溉的主要输水方式，农渠渠道灌溉作为应用最广泛的输水 方式发挥着重要的作用。在南方，特别是水稻种植季节，需水量急剧增加，对农渠水进入条 田的农门处水量的精确测量，有利于实现节水灌溉。。
6、 0004 以U型渠为例，流量2025L/s，其流速较小，农门以20cm*20cm的矩形为例，由 于灌溉时自由液面至农门底边的距离只有5-10cm,使得农门灌水处流速很小，流量难以测 量，但其流量测量的精确度却是实现“精细灌溉”的重要环节。 0005 而目前国内较多的普通流速计无法对低水头（5cm-10cm）的水流进行较为准确的 测量，也无法用体积法直接测量流量（农渠水中杂质较多），而精度较高的仪器难以与农田 生产的经济效益相平衡。并且现多采用人工监测，没有形成自动化的系统。以上原因使得 农田灌溉难以精确、经济与低劳力。 发明内容 0006 本发明的目的是克服了现有技术中的不足，提供了一种可以。
7、在低水位状态下，利 用ZigBee技术对农田灌溉流量的无线监测系统。 0007 为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现： 一种农田灌溉低水位流量监测系统，其特征是：其结构包括U型渠、农门、输水管、管 型控制阀门、控制器、蓄水槽、出水管、流量仪、ZigBee无线传输节点、条田、上机组成，所述 农门为U型渠灌溉出水口，输水管与农门接合；所述控制器与管型控制阀门相连，蓄水槽连 接输水管末端，管型控制阀门置于输水管与蓄水槽之间，出水管接在蓄水槽底部，流量仪安 装在出水管末端，控制器、流量仪通过ZigBee无线传输节点和上机之间互相传输信号与数 据。 0008 优选所述控制器、流量仪通过Zi。
8、gBee无线传输节点无线连接传输基站，再通过传 输基站和上机之间互相传输信号与数据。 0009 与现有技术相比，本发明的有益效果是： 使得流量仪通过定时蓄水来精确测量流量，以及实现了基于ZigBee技术的数据无线 传输与处理系统，为节水灌溉做出一定的贡献，具有一定的实践应用价值。 说 明 书CN 102870655 A 2/2页 4 附图说明 0010 图1是本发明低水位流量监测装置结构示意图。 0011 图2是本发明低水位流量监测装置安装在农门处结构示意图。 0012 图3是本发明基于ZigBee技术的无线传输系统一个测组布置示意图。 具体实施方式 0013 下面结合附图与具体实施方式对本发。
9、明作进一步详细描述： 如图1-3所示，本发明其结构由U型渠1、农门2、输水管3、管型控制阀门4、控制 器5、蓄水槽6、出水管7、流量仪8、ZigBee无线传输节点9、条田10、传输基站11、上机12 组成，农门2为U型渠1灌溉出水口，输水管3与农门2接合，控制器5与管型控制阀门4 相连，蓄水槽6连接输水管3末端，管型控制阀门4置于输水管3与蓄水槽6之间，出水管 7接在蓄水槽6底部，流量仪8安装在出水管7末端，控制器5、流量仪8通过ZigBee无线 传输节点9、传输基站11和上机12之间互相传输信号与数据。 0014 图1为低水位流量监测装置结构示意图，由输水管3、管型控制阀门4、控制器5、 蓄。
10、水槽6、出水管7、流量仪8组成。当农渠向条田10输水灌溉时，每隔时间t，ZigBee无线 传输节点9发出信号给控制器5与流量仪8，控制器5向后打开管型控制阀门4，使水流入 蓄水槽6内，通过流量仪8测流量，再经过规定较短时间t，ZigBee无线传输节点9发出信 号给控制器5，向前关闭管型控制阀门4，使水通过管型控制阀门4直接流入条田10，流量仪 将测出的时间t的总流量数据传送至ZigBee无线传输节点9，再通过传输基站11将数据 传输至上机12。 0015 图2是低水位流量监测装置安装在农门处结构示意图，由U型渠1、农门2以及低 水位流量监测装置组成。 0016 图3基于ZigBee技术的无线传。
11、输系统一个测组布置示意图，由U型渠1、ZigBee 无线传输节点9、条田10、传输基站11、上机12组成组成。它是依靠 Zig Bee网络与GPRS/ GSM网络的形成的无线传输系统。基本布局为：每个农门处有一个ZigBee无线传输节点9， 每五个农门2为一个测组，包含一个传输基站11（网关节点），每个基站通过GPRS/GSM网络 与上机12（远程数据中心上机）相连，ZigBee无线传输节点9通过传输基站11与上机12 之间互相传输信号与数据。由于沿程水头损失，最后以5个农门流量平均值为该测组每个 农门出水口在时间t内灌溉流量。 0017 本发明中涉及的未说明部份与现有技术相同或采用现有技术加以实现。 说 明 书CN 102870655 A 1/3页 5 图1 说 明 书 附 图CN 102870655 A 2/3页 6 图2 说 明 书 附 图CN 102870655 A 3/3页 7 图3 说 明 书 附 图CN 102870655 A 。