農田地表水管控系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型是農田地表水管控系統。按照一個地域的農田排灌的規劃沿河道的河床上設置地表水管控設施，地表水管控設施由地表水灌溉計量控制柜、蓄水井、引水口、引水管道和輸水管路構成，蓄水井的頂部固定安設地表水灌溉計量控制柜，地表水灌溉計量控制柜內安設地表水管控器、配電器和通訊天線，地表水管控器通過線路與配電器相連接，配電器通過電路與潛水泵的開關相連接，地表水管控器通過線路向配電器發出指令啟閉潛水泵，地表水管控器通過通訊天線把地表水管控器采集的數據信息傳輸給農業水資源管控中心。本實用新型設計科學，結構合理，成本低廉，制作簡單，支持余額不足告警、儀表計量故障告警、箱門打開告警、水泵故障告警。
【專利說明】農田地表水管控系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種排灌泵站，尤其涉及一種農田地表水管控系統。
【背景技術】
[0002]我國20世紀80年代至今，排灌泵站是電能轉化為水能進行農田排灌、供水、漬澇排水及跨流域調水的一項綜合性水利工程，是解決無自流條件下的排灌、供水和水資源調配問題的唯一動力來源，是解決洪澇災害、干旱缺水的重要工程措施和實現水利現代化的重要標志之一。排灌泵站工程在工農業生產發展及城鄉供水等方面發揮了巨大作用。
[0003]排灌泵站建設也存在一些問題:一是工程建設投資高。工程建設要講宄投入和產出，要能以最小的投入，獲得最大的經濟效益。二是泵站的現代化建設嚴重滯后，缺少用水計量措施，大水漫灌現象普遍存在，造成水資源的極大浪費。三是在一個地域建立排灌泵站，不能整體管控排灌泵站的取水情況，不能對一個地域的地表水進行調控，合理使用地表水。
【發明內容】
[0004]本實用新型的主要目的在于解決上述排灌泵站存在的問題，提供一種農田地表水管控系統。
[0005]本實用新型是低洼圩區排澇降澤、抗旱地區灌溉抗旱不可缺少的水利工程，建設的投入和產出，要能以最小的投入，獲得最大的經濟效益。以最小的資金、最小的工程量、采取最簡單的施工手段，建成使用價值高、效益面積大、能源消耗低、運行安全可靠，操作維修方便，美觀牢固；按照一個地域的農田排灌的規劃建立農業水資源管控中心，對一個地域的地表水實施宏觀管控，監控該地域每一個地表水管控設施的氣象情況、地表水情況和地表水使用情況，按照一個地域的農田排灌的規劃建立售水機構，售水機構以行政村莊為單位，每個行政村莊只設定一個售水機構，售水機構制做農戶地表水管理IC卡、銷售農戶地表水管理IC卡、確認農戶地表水管理IC卡的使用權、收取農戶地表水管控設施的費用、根據農田灌溉面積確定一卡一井或一卡多井，售水機構通過網絡與農業水資源管控中心相連接，把農戶地表水管理IC卡的數據信息傳輸給農業水資源管控中心。
[0006]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0007]按照一個地域的農田排灌的規劃沿河道的河床上設置地表水管控設施，地表水管控設施由地表水灌溉計量控制柜、蓄水井、引水口、引水管道和輸水管路構成，蓄水井的頂部固定安設地表水灌溉計量控制柜，蓄水井的底部設置蓄水井基座，在蓄水井基座上固定設置蓄水井，蓄水井的整體呈桶狀密閉，蓄水井的截面積呈圓形或矩形或多邊形，蓄水井的頂端部固定安設井蓋，井蓋與蓄水井的頂端部相吻合。
[0008]本實用新型地表水管控設施(即地表水灌溉計量泵站)采用預制裝配式井筒結構，頂部安裝地表水灌溉計量控制柜(即節水智能控制柜)，預制裝配式結構創造出把整體分解為散件的形式，達到預制、搬運、組裝方便的同時，確保裝配后整體性完好牢固，運行安全高效。預制裝配式結構大大減小了土建工程量，安裝維修方便，大幅度節省工程投資，施工工期短，有很大的推廣應用價值。地表水管控設施是電能轉化為水能進行農田排灌、供水、漬澇排水及跨流域調水的一項綜合性水利工程，在工農業生產發展及城鄉供水等方面發揮了巨大作用。地表水管控設施在規模質量、效益、管理等方面得到全面的提高和綜合的發展。大型泵站在跨流域調水工程相繼建成并投入使用，從工程規劃、設計、施工、安裝到運行管理，技術水平上了一個新臺階；重點抓了技術改造和經營管理，技術水平越來越先進，經濟效益越來越好，建設與管理水平越來越高。
[0009]蓄水井內安設潛水泵、送水管路、流量計、進排氣閥、逆止閥、輸水管路、水位傳感器，蓄水井內的底部安設潛水泵，潛水泵的輸出口與送水管路的一端部固定相連接，潛水泵的輸入口汲取蓄水井內的地表水，潛水泵的開關通過電纜與配電器相連接，配電器通過線路與地表水管控器相連接，地表水管控器發出指令啟閉潛水泵，送水管路的另一端部上固定安設流量計、逆止閥和進排氣閥，流量計記錄輸出地表水的量，流量計上的計量表通過線路與地表水管控器相連接，流量計上的計量表把地表水的輸水量的數字信息傳輸給地表水管控器，地表水管控器通過通訊天線把計量表的輸水量的數字信息傳輸到農業水資源管控中心，農業水資源管控中心管控一個地域整體的地表水的水資源，流量計的輸出口與逆止閥相連接，逆止閥抑制水流方向，逆止閥保護潛水泵，送水管路的最高點處安設進排氣閥，進排氣閥排除送水管路中的氣體，送水管路的輸水更通暢，蓄水井的上部安設輸水管路，送水管路的另一端部與輸水管路的一端部固定相連接，輸水管路的另一端部與農田灌溉管網固定相連接。
[0010]本實用新型地表水管控設施采用預制裝配式井筒結構，頂部安裝地表水灌溉計量控制柜，預制裝配式結構創造出把整體分解為散件的形式，達到預制、搬運、組裝方便的同時，確保裝配后整體性完好牢固，運行安全高效。預制裝配式結構大大減小了土建工程量，安裝維修方便，大幅度節省工程投資，施工工期短，有很大的推廣應用價值。蓄水井內安設潛水泵、送水管路、流量計、進排氣閥、逆止閥、輸水管路、水位傳感器，潛水泵具有結構緊湊、體積小、適應性廣、安裝形式多樣化等優點，可以適應不同使用場合的需要，選用潛水電泵可以大幅度節省工程投資，施工工期短，安裝維修方便，運行安全可靠，自動化程度高，美化泵站環境，有很大的推廣價值，應用必將會越來越廣泛。地表水管控設施安裝地表水灌溉計量控制柜，農田灌溉時，地表水用水農戶用農戶地表水管理IC卡刷卡后，潛水泵啟動，流量計采集送水管路的輸送地表水的水量，進行輸水量的計算，當農田灌溉完畢，地表水用水農戶用農戶地表水管理IC卡再次刷卡，潛水泵關閉停止運行，同時地表水管控器核減農戶地表水管理IC卡內的水量，實現計量收費自動控制。地表水管控器采用無線傳輸、數字化等新技術，實現地表水管控設施數字信息監控自動化、遠程信息傳輸與處理網絡化，達到設備現代化、運行自動化的目標，推進泵站現代化進程。
[0011]蓄水井內設置水位傳感器，水位傳感器通過線路與地表水管控器相連接，水位傳感器監測蓄水井內的水位，同時水位傳感器監測河道內的水位情況，并把蓄水井內水位以及河道的水位的數字信息傳輸給地表水管控器，地表水管控器通過通訊天線把采集到的數據信息傳輸給農業水資源管控中心。
[0012]本實用新型水位傳感器采用投入式水位傳感器，直接將其安設到蓄水井內監測液位，水位傳感器依據壓力與水深成正比關系的靜水壓力原理，運用壓敏元件作傳感器的水位計，當水位傳感器固定在蓄水井內某一測點時，該監測點以上水柱壓力高度加上該點高程，即可間接地測出水位，獲得準確的測量結果與優良的穩定性，同時也推算出河道內的水位，水位傳感器通過線路與地表水管控器相連接，水位傳感器把蓄水井內水位的數字信息傳輸給水資源控制器。
[0013]蓄水井外側的地表上安設土壤水分傳感器，土壤水分傳感器插入地表內，土壤水分傳感器通過線路與地表水管控器相連接，把蓄水井周圍的土壤墑情的數字信息傳輸給地表水管控器，地表水管控器通過通訊天線將蓄水井周圍的土壤墑情的數字信息傳輸給農業水資源管控中心。
[0014]本實用新型蓄水井的外部地表上安設土壤水分傳感器，土壤水分傳感器采用FDS-100 土壤水分濕度傳感器，土壤水分傳感器是基于介電理論并運用頻域測量技術的傳感器，能夠精確測量土壤和其它多孔介質的體積含水量，土壤水分傳感器插入地表內，土壤水分傳感器通過線路與地表水管控器相連接，把農田灌溉機房周圍的土壤墑情的數字信息傳輸給地表水管控器，地表水管控器將農田灌溉機房周圍的土壤墑情的數據信息傳輸到農業水資源管控中心，供農業用水管控中心對該蓄水井的外部周邊地表情況的進行統計、歸納和分析。
[0015]蓄水井的頂部固定安設地表水灌溉計量控制柜，地表水灌溉計量控制柜內安設地表水管控器、配電器和通訊天線，地表水管控器通過線路與配電器相連接，配電器通過電路與潛水泵的開關相連接，地表水管控器通過線路向配電器發出指令啟閉潛水泵，配電器上安設電度表，電度表記錄用電量，電度表的輸入端通過線路與供電電網相連接，電度表的輸出端與配電器相連接，地表水管控器通過線路與通訊天線相連接，地表水管控器通過通訊天線把地表水管控器采集的數據信息傳輸給農業水資源管控中心。
[0016]本實用新型按照一個地域的農田排灌的規劃建立農業水資源管控中心，由中心主控制器、公共網絡系統和GPRS遠程數據通訊系統構成，管控一個地域整體的地下水資源。地表水灌溉計量控制柜采用SMC模壓生產，柜體壁厚不小于5毫米。達到防雨、阻燃、絕緣、耐老化。柜體保證使用壽命20年以上。地表水灌溉計量控制柜采用單層整體結構設計，柜體的正面和反面安設可拆卸的柜體門。地表水用水農戶用農戶地表水管理IC卡在地表水灌溉計量控制柜外面即可刷卡，地表水管控器通過線路向配電器發出指令開啟潛水泵，實施農田灌溉，地表水管控器通過通訊天線把地表水管控器采集的數據信息傳輸給農業水資源管控中心。
[0017]地表水管控器上設置數據信息顯示區和刷卡區，地表水管控器的數據信息顯示區顯示地表水管控設施的區號、井號、卡號、用戶水量、運行時間、流量、蓄水井水位、運行狀態，地表水用戶通過售水機構購買農戶地表水管理IC卡，用農戶地表水管理IC卡在地表水管控器的刷卡區刷卡，刷卡后方可啟動潛水泵輸送地表水實施農田灌溉。
[0018]本實用新型按照一個地域的農田排灌的規劃建立售水機構，售水機構以行政村莊為單位，每個行政村莊只設定一個售水機構，售水機構由主處理器和IC卡讀寫器組成，售水機構的主處理器和IC卡讀寫器制做農戶地表水管理IC卡、銷售農戶地表水管理IC卡、確認農戶地表水管理IC卡的使用權、收取農戶使用地表水的費用、根據農田灌溉面積確定一^^ 一井或一^^多井，售水機構的主處理器通過網絡與農業水資源管控中心的中心主控制器相連接，把農戶地表水管理IC卡的數據信息傳輸給農業水資源管控中心，地表水用水農戶到所在行政村莊的售水機構確認地表水管控設施，并交納用水費用和購買農戶地表水管理IC卡。用水農戶刷卡后，地表水管控器經數據處理發出指令給配電器啟動潛水泵，地表水管控器采集送水管路上流量計的水流量的數字信息，實施地表水使用量的計算，農田灌溉結束，再次在刷卡區刷農戶地表水管理IC卡，潛水泵停止運行，并核減農戶地表水管理IC卡內的水量，實現計量收費自動控制。
[0019]地表水灌溉計量控制柜的頂部安設氣象傳感器，氣象傳感器通過線路與通過線路與地表水管控器相連接，氣象傳感器監測地表水灌溉計量控制柜周圍的氣象情況，把地表水灌溉計量控制柜周圍的風速、風向、雨量、溫度、濕度、氣壓的數字信息傳輸給地表水管控器，地表水管控器通過通訊天線將地表水灌溉計量控制柜周圍的風速、風向、雨量、溫度、濕度、氣壓的數字信息傳輸給農業水資源管控中心。
[0020]本實用新型在地表水灌溉計量控制柜的頂部安設氣象傳感器，用來監測現場的環境情況，實時監測溫度、濕度、風速、風向、雨量、氣壓、光合輻射、蒸發、土壤溫度、土壤濕度等多種氣象參數，傳輸給農業水資源管控中心進行分析。每個地表水管控設施上安設氣象傳感器，即可對一個地域的情況進行全面的分析。
[0021]沿河道的河床上設置管道基座，管道基座采用混凝土材質制作，在管道基座上安設引水管道，引水管道與蓄水井構成一體，引水管道的一端部與蓄水井的中部相連接，引水管道的一端部與蓄水井相貫通，引水管道的另一端部與引水閘口固定相連接，從引水口引入水道內的地表水進入引水管道內，通過地表水的自流進入蓄水井內，引水管道的上部安設維護梯，維護梯的坡度與河岸坡度相吻合。
[0022]本實用新型采用預制裝配式結構，預制裝配式結構把整體分解為散件的形式，達到預制、搬運、組裝方便，確保裝配后整體性完好牢固，運行安全高效，減小了土建工程量，安裝維修方便，施工工期短，節省工程投資。管道基座采用現場預制澆筑，引水管道采用預制管道或現場澆筑制作，其中一個端口與蓄水井的管壁固定相連接，另一個端口設置簸箕形的引水口，河道內的地表水通過引水口和引水管道自流入蓄水井內，在引水管道的上部設置維護梯，通過維護梯對引水口進行日常維護。
[0023]在引水管道的另一端部設置引水口，引水口由引水口基座、引水閘口和攔污柵構成，引水口整體呈簸箕形，引水口與引水管道構成一體，引水口的前端部呈開放口，引入水道內的地表水進入引水管道內，引水口的后端部設置設置引水閘口，引水閘口與引水管道的另一端部固定相連接，引水管道的另一端部與引水口相貫通，引水閘口上安設攔污柵，攔污柵攔截地表水中的雜物。
[0024]本實用新型引水口整體呈簸箕狀，引水口的前端部為開放狀，通過引水口的前端部引入河道內的地表水，進入引水口的地表水由引水閘口的攔污柵引入引水管道，從引水管道流入蓄水井內，地表水通過攔污柵，地表水中的雜物被攔截，保障不進入蓄水井。
[0025]按照一個地域的農田排灌的規劃沿河道的河床上設置地表水管控設施，河道內的地表水從地表水管控設施的引水口進入引水口，進入引水口的地表水由引水閘口的攔污柵攔截地表水中的雜物，地表水進入引水管道，地表水由引水管道自流入蓄水井內，地表水在蓄水井內蓄積，地表水在蓄水井的水位與河道里的水位持平，安設在蓄水井內的水位傳感器監測蓄水井內的水位，水位傳感器把監測到的水位情況通過線路傳輸給地表水管控器，安設在蓄水井外側的地表上的土壤水分傳感器通過線路把蓄水井周圍的土壤墑情的數字信息傳輸給地表水管控器，安設在地表水灌溉計量控制柜頂部的氣象傳感器，氣象傳感器通過線路把地表水灌溉計量控制柜周圍的風速、風向、雨量、溫度、濕度、氣壓的數字信息傳輸給地表水管控器，地表水管控器通過通訊天線將蓄水井周圍的土壤墑情、風向、雨量、溫度、濕度和氣壓的數字信息傳輸給農業水資源管控中心，農業水資源管控中心綜合一個地域的整體情況進行統計、分析和歸納，經數據處理后確定每個地表水管控設施地表水的使用量。
[0026]地表水用水農戶到相應的售水機構辦理農戶地表水管理IC卡，售水機構制做農戶地表水管理IC卡、銷售農戶地表水管理IC卡、確認農戶地表水管理IC卡的地表水管控設施的使用權，收取地表水用水農戶的用水費用以及根據農田灌溉面積確定一卡一井或一卡多井，地表水用水農戶獲得相應的地表水管控設施使用權，售水機構通過網絡把銷售農戶地表水管理IC卡的情況傳輸給農業水資源管控中心，地表水用水農戶持農戶地表水管理IC卡到規定的地表水管控設施，在地表水管控設施的地表水管控器上的刷卡區用農戶地表水管理IC卡刷卡，地表水管控器驗證農戶地表水管理IC卡，地表水管控器經數據處理后向配電器發出指令接通潛水泵的電源，啟動潛水泵，潛水泵開啟，潛水泵汲取蓄水井中由引水口通過引水管道自流入蓄水井的地表水，潛水泵汲取的地表水通過送水管路向輸水管路輸送地表水，地表水流經送水管路上的流量計時，流量計計量輸送地表水的流量，流量計上的計量表通過線路與地表水管控器相連接，流量計上的計量表把地表水的輸水量的數字信息傳輸給地表水管控器，地表水管控器通過通訊天線把計量表的輸水量的數字信息傳輸到農業水資源管控中心，農業水資源管控中心管控一個地域整體的地表水的水資源，地表水通過輸水管路向農田灌溉管網輸送，實施農田灌溉。
[0027]潛水泵開啟后向送水管路輸送地表水，送水管路上最高點處安設的進排氣閥排出送水管路的空氣，保持送水管路通暢的向輸水管路輸送地表水。
[0028]農田灌溉結束，地表水用水農戶用農戶地表水管理IC卡在地表水管控設施的地表水管控器上的刷卡區再次刷卡，地表水管控器驗證農戶地表水管理IC卡，地表水管控器經數據處理后，發出指令關閉潛水泵，地表水管控器經數據處理后向配電器發出指令關閉潛水泵的電源，潛水泵停止運行，地表水管控器同時核減農戶地表水管理IC卡內的用水量，地表水管控器通過通訊天線將地表水用水農戶的用水量傳輸給農業水資源管控中心。
[0029]當農田灌溉時，地表水管控設施超出農業水資源管控中心規定地表水的使用量，地表水管控設施經數據處理后向配電器發出指令關閉潛水泵的電源，潛水泵停止運行，地表水管控器通過通訊天線將地表水用水農戶的用水量和潛水泵運行狀態傳輸給農業水資源管控中心。
[0030]地表水管控設施運行一段時間，需要維護引水口，從維護梯下到引水口處，清理引水口以及引水閘口上的攔污柵、把引水口的雜物以及攔污柵攔截的雜物清理干凈，保障地表水通暢的進入引水管道自流入蓄水井內。
[0031]本實用新型是農田地表水管控系統及制作方法和農田地表水管控灌溉的方法。設計科學，結構合理，成本低廉，制作簡單，支持余額不足告警、儀表計量故障告警、箱門打開告警、水泵故障告警。對節約水資源，改善生態環境有著十分重要的意義，農田間全面實施高標準、高效節水灌溉工程，在灌溉管理上，通過安裝計量設施，實行總量控制、定額管理、階梯水價的用水管理新模式，提高灌溉水的利用系數，實現用戶充值、刷卡、取水等基本功能，還可以對智能控制器收集的地表水水位、土壤墑情、降雨量等信息進行收集、統計，以便于更好的對地表水開采情況予以監控、管理。提高農田的灌溉保證率和作物的水分生產率，同時灌溉技術水平、管理水平也有顯著提升，經濟效益顯著增加，主要體現在節水、節地、增產、增收、省工等方面，廣泛應用后，灌溉條件將得到很大改變，節水效果明顯，大大提高灌溉水利用系數，充分緩解灌溉水源不足的狀況，還可有效改善農業生產的基礎設施條件，增強農業抵御自然災害的能力，提高農業綜合生產能力。依靠科技進步推進大型泵站現代化建設。在泵站更新改造中要特別加強對泵站監測設施、生產生活設施、通信調度設施等管理設施的建設和維護，要采用信息網絡、數字化等新技術，提高泵站基礎信息的收集和處理水平，逐步實現泵站信息監控自動化、信息傳輸與處理網絡化、管理調度自動化，推進泵站現代化進程。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0032]圖1農田地表水管控系統的示意圖
[0033]圖2農田地表水管控系統的引水口的示意圖
[0034]圖3農田地表水管控系統的示意圖
[0035]I地表水灌溉計量控制柜，2流量計，3進排氣閥，4逆止閥，5蓄水井，6蓄水井基座，7潛水泵，8引水管道，9攔污柵，10引水口，11輸水管路，12引水閘口，13維護梯，14引水口基座，15管道基座，16送水管路，17水位傳感器，18地表水管控器，19農業水資源管控中心，20售水機構，21地表水管控設施，22井蓋，23配電器，24電度表，25通訊天線，26 土壤水分傳感器，氣象傳感器27。
【具體實施方式】
[0036]實施例1
[0037]按照一個地域的農田排灌的規劃沿河道的河床上設置地表水管控設施(21)，地表水管控設施(21)由地表水灌溉計量控制柜(1)、蓄水井(5)、引水口(10)、引水管道(8)和輸水管路(11)構成，蓄水井(5)的頂部固定安設地表水灌溉計量控制柜(1)，蓄水井(5)的底部設置蓄水井基座(6)，在蓄水井基座(6)上固定設置蓄水井(5)，蓄水井(5)的整體呈桶狀密閉，蓄水井(5)的截面積呈圓形或矩形或多邊形，蓄水井(5)的頂端部固定安設井蓋
(22)，井蓋(22)與蓄水井(5)的頂端部相吻合。
[0038]蓄水井(5 )內安設潛水泵(7 )、送水管路(16 )、流量計(2 )、進排氣閥(3 )、逆止閥
(4)、輸水管路(11)、水位傳感器(17)，蓄水井(5)內的底部安設潛水泵(7)，潛水泵(7)的輸出口與送水管路(16)的一端部固定相連接，潛水泵(7)的輸入口汲取蓄水井(5)內的地表水，潛水泵(7)的開關通過電纜與配電器(23)相連接，配電器(23)通過線路與地表水管控器(18)相連接，地表水管控器(18)發出指令啟閉潛水泵(7)，送水管路(16)的另一端部上固定安設流量計(2)、逆止閥(4)和進排氣閥(3)，流量計(2)記錄輸出地表水的量，流量計
(2)上的計量表通過線路與地表水管控器(18)相連接，流量計(2)上的計量表把地表水的輸水量的數字信息傳輸給地表水管控器(18)，地表水管控器(18)通過通訊天線(15)把計量表的輸水量的數字信息傳輸到農業水資源管控中心(19)，農業水資源管控中心(19)管控一個地域整體的地表水的水資源，流量計(2)的輸出口與逆止閥(4)相連接，逆止閥(4)抑制水流方向，逆止閥(4)保護潛水泵(7)，送水管路(16)的最高點處安設進排氣閥(3)，進排氣閥(3)排除送水管路(16)中的氣體，送水管路(16)的輸水更通暢，蓄水井(5)的上部安設輸水管路(11)，送水管路(16)的另一端部與輸水管路(11)的一端部固定相連接，輸水管路(11)的另一端部與農田灌溉管網固定相連接，如圖1所示。
[0039]實施例2
[0040]蓄水井(5)內設置水位傳感器(17)，水位傳感器(17)通過線路與地表水管控器
(18)相連接，水位傳感器(17)監測蓄水井(5)內的水位，同時水位傳感器(17)監測河道內的水位情況，并把蓄水井(5)內水位以及河道的水位的數字信息傳輸給地表水管控器
(18)，地表水管控器(18)通過通訊天線(25)把采集到的數據信息傳輸給農業水資源管控中心(19)。
[0041 ] 蓄水井(5 )外側的地表上安設土壤水分傳感器(26 )，土壤水分傳感器(26 )插入地表內，土壤水分傳感器(26 )通過線路與地表水管控器(18 )相連接，把蓄水井(5 )周圍的土壤墑情的數字信息傳輸給地表水管控器(18)，地表水管控器(18)通過通訊天線(25)將蓄水井(5)周圍的土壤墑情的數字信息傳輸給農業水資源管控中心(19)。
[0042]蓄水井(5)的頂部固定安設地表水灌溉計量控制柜(1)，地表水灌溉計量控制柜Cl)內安設地表水管控器(18)、配電器(23)和通訊天線(25)，地表水管控器(18)通過線路與配電器(23 )相連接，配電器(23 )通過電路與潛水泵(7 )的開關相連接，地表水管控器
(18)通過線路向配電器(23)發出指令啟閉潛水泵(7)，配電器(23)上安設電度表(24)，電度表(24)記錄用電量，電度表(24)的輸入端通過線路與供電電網相連接，電度表(24)的輸出端與配電器(23)相連接，地表水管控器(18)通過線路與通訊天線(25)相連接，地表水管控器(18 )通過通訊天線(25 )把地表水管控器(18 )采集的數據信息傳輸給農業水資源管控中心(19)，如圖1、圖3所示。
[0043]實施例3
[0044]地表水管控器(18)上設置數據信息顯示區和刷卡區，地表水管控器(18)的數據信息顯示區顯示地表水管控設施(21)的區號、井號、卡號、用戶水量、運行時間、流量、蓄水井水位、運行狀態，地表水用戶通過售水機構(20)購買農戶地表水管理IC卡，用農戶地表水管理IC卡在地表水管控器(18)的刷卡區刷卡，刷卡后方可啟動潛水泵(7)輸送地表水實施農田灌溉。
[0045]地表水灌溉計量控制柜(I)的頂部安設氣象傳感器(27 )，氣象傳感器(27 )通過線路與通過線路與地表水管控器(18)相連接，氣象傳感器(27)監測地表水灌溉計量控制柜
(I)周圍的氣象情況，把地表水灌溉計量控制柜(I)周圍的風速、風向、雨量、溫度、濕度、氣壓的數字信息傳輸給地表水管控器(18)，地表水管控器(18)通過通訊天線(25)將地表水灌溉計量控制柜(I)周圍的風速、風向、雨量、溫度、濕度、氣壓的數字信息傳輸給農業水資源管控中心(19)，如圖1、圖3所示。
[0046]實施例4
[0047]沿河道的河床上設置管道基座(15)，在管道基座(15)上安設引水管道(8)，引水管道(8)與蓄水井(5)構成一體，引水管道(8)的一端部與蓄水井(5)的中部相連接，引水管道(8)的一端部與蓄水井(5)相貫通，引水管道(8)的另一端部與引水閘口(12)固定相連接，從引水口(10)引入水道內的地表水進入引水管道(8)內，通過地表水的自流進入蓄水井(5)內，引水管道(8)的上部安設維護梯(13)，維護梯(13)的坡度與河岸坡度相吻合。
[0048]在引水管道(8)的另一端部設置引水口(10)，引水口(10)由引水口基座(14)、引水閘口( 12)和攔污柵(9)構成，引水口( 10)整體呈簸箕形，引水口( 10)與引水管道(8)構成一體，引水口(10)的前端部呈開放口，引入水道內的地表水進入引水管道(8)內，引水口
(10)的后端部設置設置引水閘口(12)，引水閘口(12)與引水管道(8)的另一端部固定相連接，引水管道(8)的另一端部與引水口(10)相貫通，引水閘口(12)上安設攔污柵(9)，攔污柵(9 )攔截地表水中的雜物，如圖1、圖2所示。
[0049]實施例5
[0050]按照一個地域的農田排灌的規劃沿河道的河床上設置地表水管控設施(21)，河道內的地表水從地表水管控設施(21)的引水口( 1 )進入引水口( 1 )，進入引水口( 1 )的地表水由引水閘口( 12 )的攔污柵(9 )攔截地表水中的雜物，地表水進入弓I水管道(8 )，地表水由引水管道(8 )自流入蓄水井(5 )內，地表水在蓄水井(5 )內蓄積，地表水在蓄水井(5 )的水位與河道里的水位持平，安設在蓄水井(5)內的水位傳感器(17)監測蓄水井(5)內的水位，水位傳感器(17)把監測到的水位情況通過線路傳輸給地表水管控器(18)，安設在蓄水井(5 )外側的地表上的土壤水分傳感器(26 )通過線路把蓄水井(5 )周圍的土壤墑情的數字信息傳輸給地表水管控器(18)，安設在地表水灌溉計量控制柜(I)頂部的氣象傳感器(27)，氣象傳感器(27)通過線路把地表水灌溉計量控制柜(I)周圍的風速、風向、雨量、溫度、濕度、氣壓的數字信息傳輸給地表水管控器(18)，地表水管控器(18)通過通訊天線(25)將蓄水井(5)周圍的土壤墑情、風向、雨量、溫度、濕度和氣壓的數字信息傳輸給農業水資源管控中心(19)，農業水資源管控中心(19)綜合一個地域的整體情況進行統計、分析和歸納，經數據處理后確定每個地表水管控設施(21)地表水的使用量。
[0051]地表水用水農戶到相應的售水機構(20)辦理農戶地表水管理IC卡，售水機構
(20)制做農戶地表水管理IC卡、銷售農戶地表水管理IC卡、確認農戶地表水管理IC卡的地表水管控設施(21)的使用權，收取地表水用水農戶的用水費用以及根據農田灌溉面積確定一井或 ^多井，地表水用水農戶獲得相應的地表水管控設施(21)使用權，售水機構(20)通過網絡把銷售農戶地表水管理IC卡的情況傳輸給農業水資源管控中心(19)，地表水用水農戶持農戶地表水管理IC卡到規定的地表水管控設施(21)，在地表水管控設施
(21)的地表水管控器(18)上的刷卡區用農戶地表水管理IC卡刷卡，地表水管控器(18)驗證農戶地表水管理IC卡，地表水管控器(18)經數據處理后向配電器(23)發出指令接通潛水泵(7)的電源，啟動潛水泵(7)，潛水泵(7)開啟，潛水泵(7)汲取蓄水井(5)中由引水口
(10)通過引水管道(8)自流入蓄水井(5)的地表水，潛水泵(7)汲取的地表水通過送水管路(16)向輸水管路(11)輸送地表水，地表水流經送水管路(16)上的流量計(2)時，流量計(2)計量輸送地表水的流量，流量計(2)上的計量表通過線路與地表水管控器(18)相連接，流量計(2)上的計量表把地表水的輸水量的數字信息傳輸給地表水管控器(18)，地表水管控器(18)通過通訊天線(15)把計量表的輸水量的數字信息傳輸到農業水資源管控中心(19)，農業水資源管控中心(19)管控一個地域整體的地表水的水資源，地表水通過輸水管路(11)向農田灌溉管網輸送，實施農田灌溉。
[0052]潛水泵(7)開啟后向送水管路(16)輸送地表水，送水管路(16)上最高點處安設的進排氣閥(3)排出送水管路(16)的空氣，保持送水管路(16)通暢的向輸水管路(11)輸送地表水，如圖1、圖2、圖3所示。
[0053]實施例6
[0054]農田灌溉結束，地表水用水農戶用農戶地表水管理IC卡在地表水管控設施(21)的地表水管控器(18)上的刷卡區再次刷卡，地表水管控器(18)驗證農戶地表水管理IC卡，地表水管控器(18)經數據處理后，發出指令關閉潛水泵(7)，地表水管控器(18)經數據處理后向配電器(23)發出指令關閉潛水泵(7)的電源，潛水泵(7)停止運行，地表水管控器
(18)同時核減農戶地表水管理IC卡內的用水量，地表水管控器(18)通過通訊天線(25)將地表水用水農戶的用水量傳輸給農業水資源管控中心(19)，如圖1、圖2、圖3所示。
[0055]實施例8
[0056]當農田灌溉時，地表水管控設施(21)超出農業水資源管控中心(19)規定地表水的使用量，地表水管控設施(21)經數據處理后向配電器(23)發出指令關閉潛水泵(7)的電源，潛水泵(7)停止運行，地表水管控器(18)通過通訊天線(25)將地表水用水農戶的用水量和潛水泵(7 )運行狀態傳輸給農業水資源管控中心(19 )，如圖1、圖2、圖3所示。
[0057]實施例9
[0058]地表水管控設施(21)運行一段時間，需要維護引水口(10)，從維護梯(13)下到引水口(10)處，清理引水口(10)以及引水閘口(12)上的攔污柵(9)、把引水口(10)的雜物以及攔污柵(9)攔截的雜物清理干凈，保障地表水通暢的進入引水管道(8)自流入蓄水井(5)內，如圖1、圖2、圖3所示。
【權利要求】
1.一種農田地表水管控系統，其特征是按照一個地域的農田排灌的規劃沿河道的河床上設置地表水管控設施(21),地表水管控設施(21)由地表水灌溉計量控制柜〔0、蓄水井.0、引水口( 1(0、引水管道(8)和輸水管路(11)構成，蓄水井(5)的頂部固定安設地表水灌溉計量控制柜(1),蓄水井(5)的底部設置蓄水井基座(6),在蓄水井基座(6)上固定設置蓄水井(5),蓄水井(5)的整體呈桶狀密閉，蓄水井(5)的截面積呈圓形或矩形或多邊形，蓄水井(5)的頂端部固定安設井蓋(22),井蓋(22)與蓄水井(5)的頂端部相吻合； 蓄水井(5)內安設潛水泵(了)、送水管路(…)、流量計(21進排氣閥(31逆止閥“)、輸水管路(11)、水位傳感器(17 )，蓄水井(5 )內的底部安設潛水泵(7 )，潛水泵(7 )的輸出口與送水管路(16)的一端部固定相連接，潛水泵(7)的輸入口汲取蓄水井(5)內的地表水，潛水泵(7 )的開關通過電纜與配電器(23 )相連接，配電器(23 )通過線路與地表水管控器(18)相連接，地表水管控器(18)發出指令啟閉潛水泵(7),送水管路(16)的另一端部上固定安設流量計(2)^逆止閥(4)和進排氣閥(3),流量計(2)記錄輸出地表水的量，流量計(2)上的計量表通過線路與地表水管控器(18)相連接，流量計(2)上的計量表把地表水的輸水量的數字信息傳輸給地表水管控器(18),地表水管控器(18)通過通訊天線(15)把計量表的輸水量的數字信息傳輸到農業水資源管控中心(19),農業水資源管控中心(19)管控一個地域整體的地表水的水資源，流量計(2)的輸出口與逆止閥(4)相連接，逆止閥(4)抑制水流方向，逆止閥(4)保護潛水泵(7),送水管路(16)的最高點處安設進排氣閥(3),進排氣閥(3)排除送水管路(16)中的氣體，送水管路(16)的輸水更通暢，蓄水井(5)的上部安設輸水管路(11),送水管路(16)的另一端部與輸水管路(11)的一端部固定相連接，輸水管路(11)的另一端部與農田灌溉管網固定相連接； 蓄水井(5)內設置水位傳感器(17),水位傳感器(17)通過線路與地表水管控器(18)相連接，水位傳感器(17)監測蓄水井(5)內的水位，同時水位傳感器(17)監測河道內的水位情況，并把蓄水井(5 )內水位以及河道的水位的數字信息傳輸給地表水管控器(18),地表水管控器(18)通過通訊天線(25)把采集到的數據信息傳輸給農業水資源管控中心(19 )；蓄水井(5)外側的地表上安設土壤水分傳感器(26), 土壤水分傳感器(26)插入地表內，土壤水分傳感器(26 )通過線路與地表水管控器(18)相連接，把蓄水井(5)周圍的土壤墑情的數字信息傳輸給地表水管控器(18),地表水管控器(18)通過通訊天線(25)將蓄水井(5)周圍的土壤墑情的數字信息傳輸給農業水資源管控中心(19)； 蓄水井(5)的頂部固定安設地表水灌溉計量控制柜(1),地表水灌溉計量控制柜(1)內安設地表水管控器(…)、配電器(23)和通訊天線(25),地表水管控器(18)通過線路與配電器(23 )相連接，配電器(23 )通過電路與潛水泵(7 )的開關相連接，地表水管控器(18 )通過線路向配電器(23)發出指令啟閉潛水泵(7),配電器(23)上安設電度表(24),電度表(24)記錄用電量，電度表(24)的輸入端通過線路與供電電網相連接，電度表(24)的輸出端與配電器(23)相連接，地表水管控器(18)通過線路與通訊天線(25)相連接，地表水管控器(18)通過通訊天線(25)把地表水管控器(18)采集的數據信息傳輸給農業水資源管控中心(19)； 地表水管控器(18)上設置數據信息顯示區和刷卡區，地表水管控器(18)的數據信息顯示區顯示地表水管控設施(21)的區號、井號、卡號、用戶水量、運行時間、流量、蓄水井水位、運行狀態，地表水用戶通過售水機構(20)購買農戶地表水管理X卡，用農戶地表水管理1(:卡在地表水管控器(18)的刷卡區刷卡，刷卡后方可啟動潛水泵(7)輸送地表水實施農田灌溉； 地表水灌溉計量控制柜(1)的頂部安設氣象傳感器(27),氣象傳感器(27)通過線路與通過線路與地表水管控器(18 )相連接，氣象傳感器(27 )監測地表水灌溉計量控制柜(1)周圍的氣象情況，把地表水灌溉計量控制柜(1)周圍的風速、風向、雨量、溫度、濕度、氣壓的數字信息傳輸給地表水管控器(18),地表水管控器(18)通過通訊天線(25)將地表水灌溉計量控制柜(1)周圍的風速、風向、雨量、溫度、濕度、氣壓的數字信息傳輸給農業水資源管控中心(19)； 沿河道的河床上設置管道基座(15),管道基座(15),在管道基座(15)上安設引水管道(8),引水管道(8)與蓄水井(5)構成一體，引水管道(8),引水管道(8)的一端部與蓄水井(5)的中部相連接，引水管道(8)的一端部與蓄水井(5)相貫通，引水管道(8)的另一端部與引水閘口(12)固定相連接，從引水口(10)引入水道內的地表水進入引水管道(8)內，通過地表水的自流進入蓄水井(5)內，引水管道(8)的上部安設維護梯(13),維護梯(13)的坡度與河岸坡度相吻合； 在引水管道(8)的另一端部設置引水口(10),引水口(10)由引水口基座(“)、引水閘口(12)和攔污柵(9)構成，引水口(10)整體呈簸箕形，引水口(10)與引水管道(8)構成一體，引水口(10)的前端部呈開放口，引入水道內的地表水進入引水管道(8)內，引水口(10)的后端部設置設置引水閘口(12),引水閘口(12)與引水管道(8)的另一端部固定相連接，引水管道(8)的另一端部與引水口(10)相貫通，引水閘口(12)上安設攔污柵(9),攔污柵(9)攔截地表水中的雜物。
【文檔編號】G07F15/06GK204256843SQ201420668502
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月11日 優先權日:2014年11月11日
【發明者】王現領, 王倫, 楊萬龍, 陳釗, 劉春來, 高瑞芳, 張喆 申請人:天津市水利科學研究院, 天津市武清區水利技術推廣中心