專利名稱：地下水采集限量及收費控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及地下水抽取控制裝置，具體為一種地下水采集限量及收費控制裝置。
背景技術(shù)：
水資源短缺成為威脅人類生存的一個嚴(yán)峻問題，在這種情況下，節(jié)約用水就成為一個迫在眉睫的社會問題。由于水資源的緊缺，地下水超采現(xiàn)象普遍存在，由此引發(fā)的水環(huán)境問題日趨嚴(yán)重，對經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和水資源的可持續(xù)利用產(chǎn)生了嚴(yán)重的負(fù)面影響。
目前對使用水泵抽取地下水的控制、管理主要采用費用管理，較為先進(jìn)的方法是，用水戶提前將費用儲蓄在射頻IC卡中，使用時，以所耗的電量折算成應(yīng)繳納的各種費用，從射頻IC卡的費用儲蓄中扣除。對于所采集水量的控制只是通過費用的管理間接實現(xiàn)。沒有對地下水抽取水量的限制手段，更沒有當(dāng)?shù)叵滤坏陀谀骋幌孪迺r的限采措施。盡管目前地下水位的觀測技術(shù)有紅外、浮子等技術(shù)，但是地下水位低于可開采下限時的控制流于形式。目前沒有水位、水量、收費控制管理集一體的自動化控制裝置，也未見有相關(guān)的文獻(xiàn)報道。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型解決現(xiàn)有地下水采集控制裝置控制功能單一，對采集水量的控制只能通過費用的間接管理，對地下水超限量采集無法實現(xiàn)有效控制的問題，提供一種地下水采集限量及收費控制裝置。
本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的地下水采集限量及收費控制裝置，包含殼體和內(nèi)部控制電路，內(nèi)部控制電路包含PLC控制模塊，PLC控制模塊的信號輸入端與地下水位傳感器的信號輸出端相連，PLC控制模塊的信號輸入端還與帶有IC卡控制器的水表的用水量脈沖輸出端和IC卡控制器的欠費信號輸出端相連接；在PLC控制模塊的信號輸出端連接有接觸器，接觸器的觸點串接于水泵的供電回路。
本實用新型所述的地下水采集限量及收費控制裝置集水位、水量和收費控制為一體。用水戶憑借射頻IC卡在地下水位和預(yù)定水量及儲蓄的費用都滿足要求的前提下，可以取水。三個條件中任意一項不能滿足，控制水泵自動關(guān)閉。該控制裝置能對井灌區(qū)和井渠結(jié)合灌區(qū)的地下水資源、水環(huán)境起到一定的保護(hù)和改善作用，對地下水的超限量開采起到制約作用，致使地下水的限量采集控制不流于形式。


圖1為本實用新型所述的地下水采集限量及收費控制裝置內(nèi)部電路原理圖；具體實施方式
地下水采集限量及收費控制裝置，包含殼體和內(nèi)部控制電路，內(nèi)部控制電路包含PLC控制模塊，PLC控制模塊的信號輸入端與地下水位傳感器SWS的信號輸出端相連，PLC控制模塊的信號輸入端還與帶有IC卡控制器ICCTR的水表SB的用水量脈沖輸出端和IC卡控制器ICCTR的欠費信號輸出端相連接；在PLC控制模塊的信號輸出端連接有接觸器KM1，接觸器的觸點KM1-1串接于水泵的供電回路。
PLC控制模塊是公開出售的現(xiàn)有產(chǎn)品，其有多種可選型號。一但型號選定后，其上的各接線端的功能是已知的，因此，地下水位傳感器及帶有IC卡控制器的水表與PLC控制模塊之間的具體連接對電學(xué)或自控領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是已知的。地下水位傳感器和帶有IC卡控制器的水表都是公開出售的現(xiàn)有產(chǎn)品。地下水位傳感器至少可從香港上潤精密儀器有限公司購得，可選用WIDEPLUS-L系列。IC卡控制器和水表可從河南鄭州新天科技有限公司購得，IC卡控制器可選用ZS2000-JF型號，水表可選用FS80型號。水表可輸出對應(yīng)于單位用水量的連續(xù)電脈沖信號，每一個電脈沖信號觸發(fā)與IC卡控制器相連的轉(zhuǎn)換開關(guān)ZK(帶有IC卡控制器的水表上采用的公知產(chǎn)品)閉合一次，使IC卡控制器導(dǎo)通計數(shù)一次并相應(yīng)地核減其內(nèi)儲存的費用；當(dāng)IC卡控制器內(nèi)的費用用盡、出現(xiàn)欠費時，其欠費信號輸出端輸出相應(yīng)信號。
本具體實施方式
中，PLC控制模塊是由型號分別為G7F-AD2A、MASTER-K120S的兩個模塊構(gòu)成。地下水位傳感器的信號輸出端連接于PLC控制模塊的10、COMO端；水表的用水量脈沖輸出端與PLC控制模塊的P03相連，IC卡控制器的欠費信號輸出端與PLC控制器的P05端相連。
當(dāng)IC卡控制器內(nèi)有費用，地下水位及用水量在PLC控制模塊的控制軟件設(shè)定的許可范圍內(nèi)時，電機(jī)可正常啟動，水泵正常從水井內(nèi)抽水。抽出的水流經(jīng)水表，每一單位水量(如一噸)，水表的用水量脈沖輸出端輸出一個脈沖并送入PLC控制模塊，PCL控制模塊對水表輸出的與用水量對應(yīng)的脈沖進(jìn)行計數(shù)，在相應(yīng)軟件的支持下，折算后即可得到該水井的累計抽水量；同時，水表的用水量脈沖使IC卡控制器進(jìn)行相應(yīng)的導(dǎo)通、計數(shù)，并相應(yīng)地折扣費用；地下水位傳感器將采集到的地下水位信號送入PLC控制器。當(dāng)出現(xiàn)IC卡控制器欠費時，IC卡控制器的欠費信號輸出端向PLC控制模塊發(fā)出信號，PLC控制模塊在軟件的支持下，使其信號輸出端的接觸器KM1失電，接觸器的觸點KM1-1斷開，切斷水泵的供電而停止抽水；當(dāng)?shù)叵滤坏陀谠O(shè)定值時，PLC控制模塊在相應(yīng)軟件的支持下，使其信號輸出端的接觸器KM1失電，接觸器的觸點KM1-1斷開，切斷水泵的供電而停止抽水；當(dāng)PLC控制模塊內(nèi)的累計抽水量達(dá)到或超過設(shè)定值時，PLC控制模塊在軟件支持下也會產(chǎn)生動作，最終切斷水泵的供電而停止抽水。
在PLC控制模塊的信號輸入端還連接有管道壓力傳感器YLS，以監(jiān)測出水管道內(nèi)的水壓力，使該控制裝置能監(jiān)測到更多的信息。該傳感器可固定于管道出水口處，并用導(dǎo)線與殼體內(nèi)的電路相連接。管道壓力傳感器可選用DY-2000型號，其至少可從福建東輝智能儀器有限公司購得。
PLC控制模塊的通訊端口TX連接有電臺DT。PLC控制模塊內(nèi)的存貯信息，如地下水位狀況、累計抽水量、管道壓力信號等可通過電臺發(fā)射出去。遠(yuǎn)端的電臺接收裝置可接收并還原這些存貯信息，從而實現(xiàn)對水井的遠(yuǎn)端監(jiān)測、監(jiān)控。
使用時，地下水位傳感器置于水井下并用導(dǎo)線與殼體內(nèi)的電路相連；水表固定于輸水管路上并用導(dǎo)線與殼體內(nèi)的電路實現(xiàn)相應(yīng)的電連接。
權(quán)利要求1.一種地下水采集限量及收費控制裝置，包含殼體和內(nèi)部控制電路，其特征為內(nèi)部控制電路包含PLC控制模塊，PLC控制模塊的信號輸入端與地下水位傳感器(SWS)的信號輸出端相連，PLC控制模塊的信號輸入端還與帶有IC卡控制器(ICCTR)的水表(SB)的用水量脈沖輸出端和IC卡控制器(ICCTR)的欠費信號輸出端相連接；在PLC控制模塊的信號輸出端連接有接觸器(KM1)，接觸器的觸點(KM1-1)串接于水泵的供電回路。
2.如權(quán)利要求1所述的地下水采集限量及收費控制裝置，其特征為在PLC控制模塊的信號輸入端還連接有管道壓力傳感器(YLS)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的地下水采集限量及收費控制裝置，其特征為PLC控制模塊的通訊端口(TX)連接有電臺(DT)。
專利摘要本實用新型涉及地下水采集控制裝置，具體為一種地下水采集限量及收費控制裝置。本實用新型解決現(xiàn)有地下水采集控制裝置控制功能單一，對采集水量的控制只能通過費用的間接管理，對地下水超限量采集無法實現(xiàn)有效控制的問題。該控制裝置包含殼體和內(nèi)部控制電路，內(nèi)部控制電路包含PLC控制模塊，PLC控制模塊的信號輸入端與地下水位傳感器的信號輸出端相連，PLC控制模塊的信號輸入端還與帶有IC卡控制器的水表的用水量脈沖輸出端和IC卡控制器的欠費信號輸出端相連接；在PLC控制模塊的信號輸出端連接有接觸器，接觸器的觸點串接于水泵的供電回路。該控制裝置集水位、水量和收費控制為一體。三個條件中任意一項不能滿足，控制水泵自動關(guān)閉。
文檔編號G07F7/08GK2816867SQ200520024778
公開日2006年9月13日 申請日期2005年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月29日
發(fā)明者馮民權(quán), 吳建華, 范輝, 曲小紅, 郭亞潔, 全國強(qiáng) 申請人:山西省水利水電科學(xué)研究院