專利名稱：地面灌溉水流推進(jìn)信息自動檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地面灌溉領(lǐng)域，特別涉及一種地面灌溉水流推進(jìn)信息自動檢測 儀，主要檢測灌溉過程中水流在田塊內(nèi)向前推進(jìn)過程中到達(dá)相應(yīng)觀測點(diǎn)的時(shí) 間參數(shù)及該測點(diǎn)水流入滲的時(shí)間參數(shù)。
背景技術(shù)：
在進(jìn)行農(nóng)田地面灌溉時(shí)，為了及時(shí)掌握灌溉水流從畦田 一端推進(jìn)到另一 端整個(gè)過程中水流向前推進(jìn)隨時(shí)間的變化過程并實(shí)時(shí)反饋傳輸?shù)诫娔X中，需 要在畦田內(nèi)設(shè)置多個(gè)測量點(diǎn)，逐一測量水流到達(dá)測量點(diǎn)的時(shí)間和該測點(diǎn)的水 流完全入滲時(shí)間。常規(guī)測量方式大多數(shù)是人工觀測，手工記錄，不能自動采 集數(shù)據(jù)和及時(shí)處理數(shù)據(jù)，而且測量精度受人為主觀因素影響較大。由本申請
人申請的中國發(fā)明專利公開號為"CN 1477376A"、名稱為"地面灌溉水流運(yùn) 動測量儀"的發(fā)明專利，公開了一種測量儀，它具有自動采集灌溉水流運(yùn)動 數(shù)據(jù)并對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動處理、存儲和顯示的優(yōu)點(diǎn)，但是存在每臺測 量儀只能對田塊內(nèi)一個(gè)測點(diǎn)進(jìn)行單點(diǎn)測量并無法與計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸 的缺陷，如對田塊多點(diǎn)進(jìn)行測量時(shí)，就需要多臺測量儀，測量結(jié)束后才能與 計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種利用無線信號 傳送方式，能夠?qū)崿F(xiàn)利用一臺數(shù)據(jù)處理裝置可同時(shí)與多個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置共 同使用的地面灌溉水流推進(jìn)信息自動檢測儀。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明采取的技術(shù)方案是 一種地面灌溉水流推進(jìn)信 息自動檢測儀，包括分體設(shè)置的數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)處理裝置，兩者采用無 線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送， 一臺數(shù)據(jù)處理裝置可同時(shí)接收處理多臺數(shù)據(jù)采集裝 置傳送的試驗(yàn)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)采集裝置包括外部的殼體，及設(shè)于殼體內(nèi)部并通 過導(dǎo)線連接的信號采集發(fā)射模塊、電源及信號傳感器；信號采集發(fā)射模塊 包括時(shí)鐘電路、電源管理電路、信號編碼電路、無線信號發(fā)生發(fā)射電路及信 號發(fā)射天線，信號傳感器為固設(shè)在殼體底部的金屬接觸點(diǎn)，金屬接觸點(diǎn)下方 設(shè)有透水孔；電源采用普通干電池供電；數(shù)據(jù)處理裝置包括外部的盒體，設(shè)
于盒體內(nèi)部并通過導(dǎo)線連接的電源、信號接收模塊、數(shù)據(jù)處理模塊，設(shè)于盒
體頂部并與數(shù)據(jù)處理模塊相連的數(shù)據(jù)顯示模塊；信號接收模塊包括接收天線、 無線信號接收電路及信號還原電路，數(shù)據(jù)處理模塊包括中央處理器、數(shù)據(jù)解 碼電路、數(shù)據(jù)存儲器、及時(shí)鐘電路；數(shù)據(jù)顯示模塊包括控制按鍵和數(shù)據(jù)顯示 面板；電源采用高容量免維護(hù)微型電瓶供電。
為了保證良好的透水性，所述透水孔是設(shè)置金屬觸點(diǎn)下方的殼體周邊并 呈上下交錯的橢圓形透水孔。
為了方便數(shù)據(jù)處理裝置充電，所述數(shù)據(jù)處理裝置中的電源設(shè)有充電接口 。
為了方便將數(shù)據(jù)處理裝置中的數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)并進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，所述 數(shù)據(jù)處理裝置中的數(shù)據(jù)處理模塊設(shè)有數(shù)據(jù)傳輸接口 ，數(shù)據(jù)傳輸接口與計(jì)算機(jī) 相連，可實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
為了保證數(shù)據(jù)處理裝置的正常運(yùn)行，所述數(shù)據(jù)處理裝置中設(shè)有的數(shù)據(jù)處 理模塊和信號接收模塊為兩套，互為備用，可自行快速切換。
本發(fā)明的有益效果可概括為以下三個(gè)方面
1. 相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)處理裝置采用獨(dú)立 的分體結(jié)構(gòu)，兩者之間采用無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送， 一臺數(shù)據(jù)處理裝置可同 時(shí)和多個(gè)數(shù)據(jù)釆集裝置共同使用，即一臺數(shù)據(jù)處理裝置同時(shí)可處理多個(gè)測點(diǎn) 的數(shù)據(jù)采集裝置傳送來的測量數(shù)據(jù)。在灌溉過程中，通過數(shù)據(jù)顯示屏可隨時(shí) 了解各測點(diǎn)的水流推進(jìn)和水流入滲狀況。
2. 相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)處理裝置采用了獨(dú) 立的分體結(jié)構(gòu)，故減小了數(shù)據(jù)采集裝置的體積，降低了數(shù)據(jù)采集裝置對田間 水流的影響，使所測量數(shù)據(jù)更加能夠真實(shí)反映水流推進(jìn)和入滲情況。
3. 相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明數(shù)據(jù)處理裝置中的數(shù)據(jù)傳輸接口與計(jì)算機(jī)相連， 在試驗(yàn)過程中實(shí)時(shí)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，使數(shù)據(jù)得到及時(shí)分析，可以為有 效實(shí)施地面灌溉過程的實(shí)時(shí)反饋控制提供支持。


圖l (a)是本發(fā)明所述的數(shù)據(jù)采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖l (b)是本發(fā)明所述的數(shù)據(jù)處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中l(wèi)信號信號發(fā)射天線、2信號采集發(fā)射模塊、3電源、4電極點(diǎn)、5 金屬接觸點(diǎn)、6殼體、7固定錐、8透水孔、9信號接收天線、IO數(shù)據(jù)顯示模
塊、ll數(shù)據(jù)處理模塊、12數(shù)據(jù)傳輸接口、 13盒體、14數(shù)據(jù)處理裝置用電源、
15信號接收模塊、16充電接口。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不作為對本發(fā)明 的限定。
如圖1 (a)、 1 (b)所示的一種地面灌溉水流推進(jìn)信息自動檢測儀，包括 分體設(shè)置的數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)處理裝置，數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)處理裝置 兩者采用無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。因此本發(fā)明利用一臺數(shù)據(jù)處理裝置可同時(shí) 和多個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置共同使用，即一臺數(shù)據(jù)處理裝置同時(shí)可處理多個(gè)測點(diǎn)的 數(shù)據(jù)采集裝置傳送來的測量數(shù)據(jù)；同時(shí)減小了數(shù)據(jù)采集裝置的體積，降低了 數(shù)據(jù)采集裝置對田間水流的影響，使所測量數(shù)據(jù)更加能夠真實(shí)反映水流推進(jìn) 和入滲情況。
如圖l (a)所示的數(shù)據(jù)采集裝置，包括殼體6、信號采集發(fā)射模塊2、 電源3及信號傳感器。為了使水流運(yùn)動順暢，所述殼體6采用圓柱形，它 是由螺紋連接的上、下段組成，所述電源3及信號采集發(fā)射模塊2設(shè)于上 段。為了保證數(shù)據(jù)采集裝置的穩(wěn)定性，使其不會因水流沖擊而產(chǎn)生晃動，所 述殼體6的底端設(shè)有固定錐7，固定錐7頂部與殼體6采用螺栓連接。其中信 號采集發(fā)射模塊2包括時(shí)鐘電路、電源管理電路、信號編碼電路、無線信號 發(fā)生發(fā)射電路、及信號發(fā)射天線1;電源3采用普通高蓄能干電池，安裝方便， 供電時(shí)間長；信號傳感器是固設(shè)在殼體6底部的金屬接觸點(diǎn)5，所述金屬接觸 點(diǎn)5中至少有一個(gè)電極點(diǎn)4，金屬接觸點(diǎn)5的固定高度與測點(diǎn)的地面高度相同。 金屬接觸點(diǎn)5下方的殼體6上設(shè)有一圈上下交錯的透水孔8，所述透水孔8為 橢圓形孔，最大限度地降低了其對水流影響，可真實(shí)反映灌溉水流運(yùn)動的真 實(shí)狀況。本發(fā)明所述的數(shù)據(jù)采集裝置是利用水的導(dǎo)電性，通過金屬接觸點(diǎn)5 的接通、斷開來測量水流到達(dá)此測量點(diǎn)或此處田面的灌溉水全部滲入土壤。 由于在本發(fā)明地面灌溉水流推進(jìn)信息自動檢測裝置中的數(shù)據(jù)采集部件設(shè)有電 極接觸點(diǎn)，當(dāng)灌溉水流推進(jìn)到田塊內(nèi)的測量點(diǎn)時(shí)，與電極觸點(diǎn)接通，由于水 的導(dǎo)電性，使兩個(gè)金屬接觸電極導(dǎo)通，形成回路，發(fā)出電信號，與之相聯(lián)的 信號采集發(fā)射模塊2采集到此時(shí)的時(shí)間和信號，通過信號編碼電路進(jìn)行相應(yīng) 編碼，無線信號發(fā)生發(fā)射裝置將編碼轉(zhuǎn)變成一定頻率的無線信號，通過信號 發(fā)射天線l發(fā)射出去。
如圖1 (b)所示的數(shù)據(jù)處理裝置，包括外部的盒體13，設(shè)于盒體13內(nèi) 部并通過導(dǎo)線連接的電源、信號接收模塊15、數(shù)據(jù)處理模塊ll，設(shè)于盒體13 頂部并與數(shù)據(jù)處理模塊11相連的數(shù)據(jù)顯示模塊10。為了保證數(shù)據(jù)處理裝置的 正常運(yùn)行，所述數(shù)據(jù)處理裝置中設(shè)有的數(shù)據(jù)處理模塊11和信號接收模塊15 為兩套，在現(xiàn)用的信號處理模塊或數(shù)據(jù)處理模塊11出現(xiàn)故障時(shí)，可自動切換， 確保數(shù)據(jù)得到及時(shí)處理和存儲。所述盒體13為長方體腔體，適合矩形電路板 多層、順暢有序排列與聯(lián)接，可以充分利用空間。所述電源為數(shù)據(jù)處理裝置 用電源14，其采用高容量免維護(hù)袖珍式電瓶，電量充足，可完全滿足一次灌 溉試驗(yàn)全程所需并可重復(fù)使用。為了方便數(shù)據(jù)處理裝置充電，所述數(shù)據(jù)處理 裝置中的電源設(shè)有充電接口 16。其中，信號接收模塊15包括接收天線、無線 信號接收電路、及信號還原電路。數(shù)據(jù)處理模塊ll包括中央處理器、數(shù)據(jù)解 碼電路、數(shù)據(jù)存儲器、及時(shí)鐘電路。為了方便將數(shù)據(jù)處理裝置中的數(shù)據(jù)傳輸 至計(jì)算機(jī)并進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，所述數(shù)據(jù)處理模塊11設(shè)有數(shù)據(jù)傳輸接口 12，數(shù)據(jù) 傳輸接口 12與計(jì)算機(jī)相連并實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，計(jì)算機(jī)可對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí) 時(shí)分析。數(shù)據(jù)顯示模塊10包括控制按鍵和數(shù)據(jù)顯示面板，數(shù)據(jù)顯示面板設(shè)于 盒體13的頂面，所述數(shù)據(jù)顯示面板設(shè)有數(shù)據(jù)顯示屏、開關(guān)和控制按鈕。數(shù)據(jù) 顯示屏上顯示測量日期、實(shí)時(shí)檢測時(shí)間和水流推進(jìn)到測點(diǎn)的動態(tài)數(shù)據(jù)，還有 測點(diǎn)水流完全入滲時(shí)間。本發(fā)明所述的數(shù)據(jù)處理裝置是通過無線信號接收天 線9、無線信號接收電路接收所述的數(shù)據(jù)采集裝置發(fā)射的信號，通過信號還原 電路將信號還原，并通過導(dǎo)線將其傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊11，通過數(shù)據(jù)解碼電 路解碼并傳輸至中央處理器，由中央處理器對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并分別傳輸 到數(shù)據(jù)存儲器和數(shù)據(jù)顯示模塊10，數(shù)據(jù)顯示屏上可實(shí)時(shí)顯示出灌溉水流推進(jìn) 到的測點(diǎn)和相應(yīng)的時(shí)間。關(guān)水后，測量點(diǎn)的水向土壤中入滲，當(dāng)測量點(diǎn)的水 全部入滲到土壤里時(shí)，同樣進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理、存儲和顯示。
以上所述的實(shí)施例，只是本發(fā)明較優(yōu)選的具體實(shí)施方式
的一種，本領(lǐng)域 的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本發(fā) 明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種地面灌溉水流推進(jìn)信息自動檢測儀，其特征在于包括分體設(shè)置的數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)處理裝置，兩者采用無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，一臺數(shù)據(jù)處理裝置可同時(shí)接收處理多臺數(shù)據(jù)采集裝置傳送的試驗(yàn)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)采集裝置包括外部的殼體，及設(shè)于殼體內(nèi)部并通過導(dǎo)線連接的信號采集發(fā)射模塊、電源及信號傳感器；信號采集發(fā)射模塊包括時(shí)鐘電路、電源管理電路、信號編碼電路、無線信號發(fā)生發(fā)射電路及信號發(fā)射天線，信號傳感器為固設(shè)在殼體底部的金屬接觸點(diǎn)，金屬接觸點(diǎn)下方設(shè)有透水孔；電源采用普通干電池供電；數(shù)據(jù)處理裝置包括外部的盒體，設(shè)于盒體內(nèi)部并通過導(dǎo)線連接的電源、信號接收模塊、數(shù)據(jù)處理模塊，設(shè)于盒體頂部并與數(shù)據(jù)處理模塊相連的數(shù)據(jù)顯示模塊；信號接收模塊包括接收天線、無線信號接收電路及信號還原電路，數(shù)據(jù)處理模塊包括中央處理器、數(shù)據(jù)解碼電路、數(shù)據(jù)存儲器、及時(shí)鐘電路；數(shù)據(jù)顯示模塊包括控制按鍵和數(shù)據(jù)顯示面板；電源采用高容量免維護(hù)微型電瓶供電。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的地面灌溉水流推進(jìn)信息自動檢測儀，其特征在 于所述透水孔是設(shè)置金屬觸點(diǎn)下方的殼體周邊并呈上下交錯的橢圓形透水 孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的地面灌溉水流推進(jìn)信息自動檢測儀，其特征在 于所述數(shù)據(jù)處理裝置中的電源設(shè)有充電接口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的地面灌溉水流推進(jìn)信息自動檢測儀，其特征在 于所述數(shù)據(jù)處理裝置中的數(shù)據(jù)處理模塊設(shè)有數(shù)據(jù)傳輸接口，數(shù)據(jù)傳輸接口 與計(jì)算機(jī)相連。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的地面灌溉水流推進(jìn)信息自動檢測儀，其 特征在于所述數(shù)據(jù)處理裝置中設(shè)有的數(shù)據(jù)處理模塊和信號接收模塊為兩套。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種地面灌溉水流推進(jìn)信息自動檢測儀，屬地面灌溉領(lǐng)域，包括分體設(shè)置的數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)處理裝置，兩者采用無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，一臺數(shù)據(jù)處理裝置可同時(shí)接收處理多臺數(shù)據(jù)采集裝置傳送的數(shù)據(jù)。本發(fā)明利用一臺數(shù)據(jù)處理裝置同時(shí)處理多個(gè)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集裝置傳送來的測量數(shù)據(jù)，并且通過數(shù)據(jù)顯示屏隨時(shí)了解各測點(diǎn)的水流推進(jìn)和水流入滲狀況；另外減小了數(shù)據(jù)采集裝置體積，降低了數(shù)據(jù)采集裝置對田間水流的影響，使所測量數(shù)據(jù)更加真實(shí)準(zhǔn)確；并且實(shí)現(xiàn)了與計(jì)算機(jī)的互連，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸、分析與控制。
文檔編號G08C17/00GK101169894SQ200710176568
公開日2008年4月30日 申請日期2007年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月30日
發(fā)明者李永泉, 李益農(nóng), 李福祥, 迪 許 申請人:中國水利水電科學(xué)研究院