CN107079789B - 一种井电双控计量控制装置、方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种井电双控计量控制装置、方法和系统，包括：井电双控控制模块，用于检测农业机井的用电量数据并将用电量数据发送给所述井电双控计量管理模块；根据所述井电双控计量管理模块的指令控制取水开关状态和供电开关的状态；井电双控计量管理模块，用于获取农业机井的用电量数据和用时数据，对用水量、用电量和用时的数据进行相互验证，并根据验证结果发送控制指令给井电双控控制模块。本发明提出一种井电双控计量控制装置、方法和系统，精确计量了农用机井用水量、用电参数以及抽水时间，提高了控制用户取水量的精确性。

Description

一种井电双控计量控制装置、方法和系统

技术领域

本发明涉及农业灌溉领域，更具体地，涉及一种井电双控计量控制装置、方法和系统。

背景技术

目前，我国地下水资源正日益减少，存在水资源管理水平落后等问题。尤其是农业灌溉用水，由于技术和条件限制，大部分用水计量控制装置是将控制终端直接连接用水户启动柜进行控制，导致用户很容易改线、拆线或制造故障，使得设备无法正常计费，造成财产损失以及水资源浪费。

在现有技术中，一般采用根据测量机电井的电流值，再用便携式超声波流量计测量出水量，用固定公式测算水电系数，再计算每抽一方水能用多少电，以此方法来控制用户的用水总量和用电总量，这种方式存在很大的误差，容易发生纠纷，无法满足法定计量标准的要求。

发明内容

为解决现有技术中计量抽水过程中容易产生误差，无法满足法定计量标准的要求的问题，本发明提出一种井电双控计量控制装置和方法。

根据本发明的一个方面，提供一种井电双控计量控制装置，包括：

井电双控控制模块，用于检测农业机井的用电量数据并将用电量数据发送给井电双控计量管理模块；根据所述井电双控计量管理模块的指令调整取水开关的状态和供电开关的状态。

其中，所述用电量数据包括电流值、电压值和用电时间；

井电双控计量管理模块，用于获取农业机井的用水量、用电量数据和用时数据，对用水量、用电量数据和用时数据进行相互验证，并根据验证结果发送控制指令给井电双控控制模块。

其中，所述井电双控计量管理模块还具体用于：根据用水量和用电量与预设的水电系数参数进行相互验证，当用水量和用电量都出现异常时，通过用时数据和农业机井功率计算用电量，通过用电量计算出用水量。

其中，所述装置还包括用水计量模块；

其中，所述用水计量模块基于无线超声波智能水表对瞬时用水流量及累计用水流量进行记录，并将数据发送给井电双控计量管理模块。

其中，所述井电双控控制模块包括井电双控控制器子模块、断路器子模块和互感器子模块；

其中，所述井电双控控制器子模块用于根据所述井电双控计量管理模块的指令控制取水开关的开启和关闭；

所述断路器子模块用于控制供电电源，根据所述井电双控计量管理模块的指令控制供电开关的开启和关闭，并获取供电开关的开合状态；

所述互感器子模块用于感应电流。

其中，所述井电双控计量管理模块包括用水计量控制子模块、计费管理子模块、运维监控子模块和统计报表子模块；

其中所述用水计量控制子模块用于对用水量、用电量数据和用时数据进行相互验证，判断是否为正常取水；

所述计费管理子模块用于对用根据用水量对机井IC卡或者用户终端进行扣费；

所述运维监控子模块用于基本信息更新和维护以及设备的监控和维护；

所述统计报表子模块用于核算每年单井和用户允许取用水量，统计单井和单用户的取用水量，非法取用水的执法记录。

其中，还包括报警模块，用于当所述井电双控计量管理模块检测到用水量和用电量比例存在问题的时候，对控制器发出警报信号。

其中，还包括现场无线通讯模块，用于将所述用水计量模块的瞬时用水流量及累计流量发送给井电双控计量管理模块，同时将所述井电双控控制模块的用电量数据发送给井电双控计量管理模块，所述现场无线通讯模块与用水计量模块和井电双控控制模块连接。

根据本发明另一方面，提供一种井电双控计量控制方法，包括：

通过移动终端和/或IC卡在所述井电双控计量控制装置中进用户身份行识别；

若识别有效则启动水泵抽水并记录用水量及用电量，同时验证用水量和用电量是否正常；

若井电双控计量管理模块判定用水异常，则发出警报信号并根据控制指令进行断电或断水操作。

根据本发明另一方面，提供一种井电双控计量控制系统，包括：上述井电双控计量控制装置和一个井电双控计量控制服务器，

其中所述井电双控计量控制服务器用于接收所述的井电双控计量控制装置的运行状态信息，并下达控制指令给所述井电双控计量控制装置。

本发明提出一种井电双控计量控制装置、方法和系统，精确计量了农用机井用水量、用电参数以及抽水时间，并对机井的运行数据和状况进行监测，达到以水定电、以电控水，总量控制、定额管理的效果，减少了计量抽水过程中产生的误差。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的一种井电双控计量控制装置结构图；

图2为本发明另一实施例提供的一种井电双控计量控制装置结构图；

图3为本发明又一实施例提供的一种井电双控计量控制装置的结构图；

图4为本发明再一实施例提供的一种井电双控计量控制装置的结构图；

图5为本发明提供的一种井电双控计量控制方法的流程图；

图6为本发明提供的一种井电双控计量控制系统的结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明一实施例提供的一种井电双控计量控制装置结构图，如图1所示，所述装置包括井电双控控制模块1和井电双控计量管理模块2。

其中，井电双控控制模块1用于检测农业机井的用电量数据并将用电量数据发送给井电双控计量管理模块2；根据所述井电双控计量管理模块2的指令调整取水开关的状态和供电开关的状态。

其中，所述用电量数据包括电流值、电压值和用电时间。

其中，井电双控计量管理模块2用于获取农业机井的用水量、用电量数据和用时数据，对用水量、用电量数据和用时数据进行相互验证，并根据验证结果发送控制指令给井电双控控制模块。

在具体实施中，井电双控控制模块1将测得的电流值、电压值及用时数据发送给井电双控计量管理模块2，所述井电双控计量管理模块2接收到井电双控控制模块1发送的数据后，通过计算电流值、电压值以及用时数据得出用电量，同时通过与接收到的用水量数据进行验证，通过验证结果来发送控制指令给井电双控控制模块1，以控制取水开关和供电开关状态。

本发明通过用水、用电和用时数据的相互验证，具有自动判断、分析和处理的功能，并能够根据设置选择性进行自动断电；通过精确计量用户用水用电量，实现以水定电、以电控水，总量控制、定额管理的要求，提高了计算用水用电量的精确度，满足法定计量标准的要求。

在上述实施例中，对用水量、用电量和用时的数据进行相互验证为：根据用水量和用电量与预设的水电系数参数进行相互验证，用水量和用电量都出现异常时，则通过用时数据和农用机井功率计算用电量，通过用电量计算出用水量。

在具体实施中，井电双控计量管理模块2通过计算获得用电量并通过预先计算并设置在模块内的水电系数对用水和用电量进行验证，当用水量和用电量数据异常时，则根据用时数据以及农用机井的功率计算出用电量，再根据用电量计算出用水量。

通过此模块，实现了用水量，用电量和用时数据的相互验证，提高了计量抽水的准确性。

在上述实施例中，所述装置还包括用水计量模块，所述用水量通过所述用水计量模块获取；

其中，所述用水计量模块基于无线超声波智能水表对瞬时用水流量及累计用水流量进行记录，并将数据发送给井电双控计量管理模块。

通过此模块，可以提高对瞬时用水流量及累计用水流量的记录的精准性，减少了装置对水电计算的误差。

优选的，图2为本发明另一实施例提供的一种井电双控计量控制装置结构图，如图2所示，所述井电双控控制模块21包括：井电双控控制器子模块23、断路器子模块24和互感器子模块25。

其中，井电双控控制器子模块23用于根据所述井电双控计量管理模块22的指令控制取水开关的开启和关闭。

断路器子模块24用于控制供电电源，根据所述井电双控计量管理模块22的指令控制供电开关的开启和关闭，并获取供电开关的开合状态。

互感器子模块25用于感应电流。

在上述实施例的基础上，所述井电双控计量管理模块22包括用水计量控制子模块、计费管理子模块、运维监控子模块和统计报表子模块。

其中，所述用水计量控制子模块用于对用水量、用电量数据和时间数据进行相互验证，判断是否为正常取水。

具体实施中，通过对用水量的精确计量、电量参数和取水时间的准确测量，对用户用水进行监控，当水量或电量出现异常时，可通过水量、电量其中一个值计算出另一个值，当水量、电量都出现异常则可通过取水时间计算用水量。

所述计费管理子模块用于对用根据用水量对机井IC卡或者用户终端进行扣费。

在具体实施中，支持分布式充值，机井用户可到辖区内的任何收费管理站进行机井IC卡或远程充值。

所述运维监控子模块用于基本信息更新和维护以及设备的监控和维护。

在具体实施中，基本信息更新维护，包括机井编号、机井名称、用户名称、机井位置、经纬度、成井时间、水泵功率、扬程、额度出水量和管径等。

所述统计报表子模块用于核算每年单井和用户允许取用水量，统计单井和单用户的取用水量，非法取用水的执法记录。

在具体实施中，根据每口井设置年度允许取水量，当单井取水量到所设置的年度取水量以后，进行停机处理，不允许再从该井进行取水操作。同时统计用户的取用水量，进行管理。

通过此方法，降低了地下水资源的浪费，遏制了非法开采、超采和无计量取用地下水的行为。

在上述实施例的基础上，如图3所示，图3为本发明又一实施例提供的一种井电双控计量控制装置的结构图，包括：用水计量模块31、控断路器模块32、井电双控控制模块33、井电双控计量管理模块34、现场无线通讯模块35和移动通信网络/IC卡通讯模块36。

其中，井电双控控制模块33、井电双控计量管理模块34作用与上述实施例相同，此处不再赘述。

用水计量模块31用于计量用水量。

在具体实施中，用水计量模块可以测出瞬时用水量以及记录历史用水总量，并将用水数据发送给井电双控计量管理模块34。

控断路器模块32用于接收断电控制，实现禁止取水功能，同时输出供电开关状态，所述控断路器模块与所述井电双控控制模块33连接。

其中，所述供电开关状态包括闭合、断开和跳闸。

在具体实施中，控断路器模块32在接收断电指示后，断开供电开关，禁止农业机井进行取水动作。

现场无线通讯模块35用于将所述用水计量模块的瞬时用水流量及累计流量发送给井电双控计量管理模块34，同时将所述井电双控控制模块的用电量数据发送给井电双控计量管理模块34，所述现场无线通讯模块35与用水计量模块31和井电双控控制模块33连接。

在具体实施中，现场无线通讯模块主要用于发送用水量信息以及用电量信息给井电双控计量管理模块34。

移动通信网络/IC卡通讯模块36用于使用移动通讯设备和/或IC卡对取水动作进行识别及管理。

在具体实施中，用户需要使用手机应用或IC卡对取水动作进行识别，当识别有效则控断路器闭合，启动水泵抽水，并通过IC卡或手机应用进行扣费管理。

通过此模块，加强了对用户取水，用水的管理，满足了法定计量标准的要求。

在上述实施例的基础上，参考图4，图4为本发明再一实施例提供的一种井电双控计量控制装置的结构图，如图4所示，所述装置包括用水计量模块41、控断路器模块42、井电双控控制模块43、井电双控计量管理模块44、现场无线通讯模块45和报警模块46。

其中，用水计量模块41、控断路器模块42、井电双控控制模块43、井电双控计量管理模块44和现场无线通讯模块45作用与上述实施例相同，此处不再赘述。

报警模块46用于当所述井电双控计量管理模块检测到用水量和用电量比例存在问题的时候，对控制器发出警报信号。

在具体实施中，当所述井电双控计量管理模块45发现用水量和用电量比对不正常的时候，会对报警模块46发出报警指令，报警模块46接收到报警指令后会对控制器发出报警信息。

通过此方法，可以提升水资源的检测分析，应急处置的服务能力，工作人员可以快速做出相对应的额安全措施，避免水资源使用不当造成的损失。

图5为本发明提供的一种井电双控计量控制方法的流程图，如图5所示，所述方法包括：

S1，通过移动终端和/或IC卡在所述井电双控计量控制装置中进行用户身份识别；

S2，若识别有效则控断路器闭合，启动水泵抽水并记录用水量及用电量，同时验证用水量和用电量是否正常；

S3，若井电双控计量管理模块判定用水异常，则发出警报信号并根据控制指令进行断电或断水操作。

具体的，当用户需要取水的时候，通过IC卡或者手机内置应用进行身份验证，当机井通过身份验证以后，则控断路器闭合，装置启动水泵抽水，同时记录用水量以及用电量，井电双控计量管理模块则对用水量和用电量进行相互验证。

当判断机井用水量和用电量异常的时候，则会通过用水时间判定取水动作是否正常，当判断用水异常的时候，则会发出警报信号，工作人员可以通过控制器对装置下达指令进行断水或断电操作。

通过此方法，有效利用农业机井智能计量技术准确地获取农业机井的实时信息，为精准征收水资源费和水资源补偿费提供法定的计量依据，提升水资源监测分析和应急处置的服务能力。

图6为本发明提供的一种井电双控计量控制系统的结构图，如图6所示，所述系统包括：至少一个上述井电双控计量控制装置61，以及一个井电双控计量控制服务器62。

具体的，井电双控计量控制装置61安装于农业机井处，用以计量农业机井的用水量以及用电量，同时对用水量和用电量和机井启动的用时进行相互验证，判断是否为正常取水；井电双控计量控制服务器62用于接收井电双控计量控制装置61发送的农业机井的状态信息，包括用水量信息，用电量信息以及当用水量和用电量异常时候的报警信息，对农业机井的使用进行监控管理，并可以下达控制指令给井电双控计量控制装置61，执行断水操作或者断电操作。

通过此系统，提升了对农业机井用水量和用电量的计量精度，加强了对农业机井的用水用电控制，提升水资源监测分析和应急处置的服务能力，避免水资源使用不当造成的损失。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种井电双控计量控制装置，包括：井电双控控制模块，用于检测农业机井的用电量数据并将用电量数据发送给井电双控计量管理模块；根据所述井电双控计量管理模块的指令调整取水开关的状态和供电开关的状态；其中，所述用电量数据包括电流值、电压值和用电时间；井电双控计量管理模块，用于获取农业机井的用水量、用电量数据和用时数据，对用水量、用电量数据和用时数据进行相互验证，并根据验证结果发送控制指令给所述井电双控控制模块；其特征在于，所述井电双控计量管理模块还具体用于：根据用水量和用电量与预设的水电系数参数进行相互验证，当用水量和用电量都出现异常时，通过用时数据和农业机井功率计算用电量，通过用电量计算出用水量。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括用水计量模块，所述用水量通过所述用水计量模块获取；

其中，所述用水计量模块基于无线超声波智能水表对瞬时用水流量及累计用水流量进行记录，并将数据发送给井电双控计量管理模块。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述井电双控控制模块包括井电双控控制器子模块、断路器子模块和互感器子模块；

其中，所述井电双控控制器子模块用于根据所述井电双控计量管理模块的指令控制取水开关的开启和关闭；

所述断路器子模块用于控制供电电源，根据所述井电双控计量管理模块的指令控制供电开关的开启和关闭，并获取供电开关的开合状态；

所述互感器子模块用于感应电流。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述井电双控计量管理模块包括用水计量控制子模块、计费管理子模块、运维监控子模块和统计报表子模块；

其中所述用水计量控制子模块用于对用水量、用电量数据和用时数据进行相互验证，判断是否为正常取水；

所述计费管理子模块用于根据用水量对机井IC卡或者用户终端进行扣费；

所述运维监控子模块用于基本信息更新和维护以及设备的监控和维护；

所述统计报表子模块用于核算每年单井和用户允许取用水量，统计单井和单用户的取用水量，非法取用水的执法记录，将信息导出和分析。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述井电双控计量控制装置还包括移动通信网络和/或IC卡通讯模块，用于使用移动通讯设备和/或IC卡对取水动作进行识别及管理。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括报警模块，用于当所述井电双控计量管理模块检测到用水量和用电量比例存在问题的时候，对控制器发出警报信号。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的装置，其特征在于，还包括现场无线通讯模块，用于将所述用水计量模块的瞬时用水流量及累计流量发送给井电双控计量管理模块，同时将所述井电双控控制模块的用电量数据发送给井电双控计量管理模块，所述现场无线通讯模块与用水计量模块和井电双控控制模块连接。

8.一种基于权利要求1-6的其中一个井电双控计量控制装置的井电双控计量控制方法，其特征在于，包括：

通过移动终端和/或IC卡在所述井电双控计量控制装置中进行用户身份识别；

若识别有效，则启动水泵抽水并记录用水量及用电量，同时验证用水量和用电量是否正常；

若井电双控计量管理模块判定用水异常，则发出警报信号并根据控制指令进行断电或断水操作。

9.一种井电双控计量控制系统，其特征在于，包括至少一个如权利要求1所述的井电双控计量控制装置以及一个井电双控计量控制服务器；

其中所述井电双控计量控制服务器用于接收所述的井电双控计量控制装置的运行状态信息，并下达控制指令给所述井电双控计量控制装置。

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