CN114657951A - 一种中控闸门智能锁及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农田灌溉设备领域,具体涉及一种中控闸门智能锁及其使用方法,中控闸门智能锁包括灌溉作业排程服务器,执行申请灌溉APP,田间闸门智能锁。使用步骤是:用水户通过APP提交灌溉申请,灌溉系统完成审批后进行计划灌溉排程,灌溉系统依计划通知用水户和智能锁,用水户根据通知打开智能锁并开启闸门,执行灌溉作业,利用智能锁将检测数据发送至服务器,并完成灌溉,完成灌溉后,用户关闭闸门。将智能锁引入田间灌溉管理中,延伸了执行申请灌溉的适用范围,具有根据用水户需要申请,根据管理需要排程,督促用水户按排程操作水闸,有助于适应田间墒情时空分配不均匀,满足现代化灌区灌溉管理中个性化、精量化的灌溉需求。
Description
技术领域
本发明涉及农田灌溉设备领域,尤其涉及一种中控闸门智能锁及其使用方法。
背景技术
执行申请灌溉是节水型农业发展的必然趋势,然而受到渠道安全、管理设备、运行条件等技术条件的限制,目前仅在部分水库、河湖等水源地附近及库井灌区运行;农村用水协会等基层灌溉管理组织依然沿用传统轮灌续灌等灌溉管理制度。随着节水灌溉、精量化灌溉、执行申请灌溉等需求,渠道水位变化频繁,威胁渠道安全,闸门操作越来越频繁,灌溉管理工作更加繁重。
发明内容
本发明的目的在于提供一种中控闸门智能锁在灌溉过程中的使用方法,旨在解决现有技术中农业灌溉要求越来越精细,执行申请灌溉管理会造成闸门操作频繁,渠道水位变化剧烈,灌溉管理工作繁重的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种中控闸门智能锁,包括作业排程服务器、执行申请灌溉APP和田间闸门智能锁:
其中所述排程计划服务器包括由调度员操作的灌溉排程系统,其特征在于采用矩形条带代表灌溉作业,在时间和流量两个维度规划灌溉管理。
其中所述执行申请灌溉APP包括灌溉申请审批及灌溉过程交互系统,其特征在于用水户按需申请、调度员集中审批、按计划排程协作、执行过程交互,并根据实际进展情况动态通知下一个作业。
其中所述田间闸门智能锁包括控制模块、通信模块、检测模块、锁芯、键盘和LCD显示屏,所述控制模块通过所述通信模块与服务器传输数据,并通过服务器记录整个灌溉过程,所述锁芯、所述检测模块、所述键盘和所述LCD显示屏均与所述控制模块电性连接,所述检测模块用于检测闸门高度、水渠流量和水渠水位,所述控制模块为所述锁芯供电,所述锁芯根据所述控制芯片的指令打开或关闭。
其中,所述锁芯包括电机、拨动曲柄、第一弹簧、第二弹簧、锁销、调节杆和手动锁销头,所述拨动曲柄与所述电机的输出端转动连接,并与所述锁销贴合,所述第一弹簧缠绕所述锁销的一端,所述调节杆的侧壁设置有凹槽,所述凹槽与所述锁销的另一端卡合,所述手动锁销头和所述第二弹簧分别设置于所述调节杆的两端。
本发明还提供一种中控闸门智能锁的使用方法,采用上述所述的中控闸门智能锁,包括如下步骤:
用水户通过APP提交灌溉申请,灌溉系统完成审批后进行计划灌溉排程;
灌溉系统依计划通知用水户和智能锁,用水户根据通知打开智能锁并开启闸门,执行灌溉作业;
智能锁持续将监测数据并发送至服务器,直至水位且流速为零;
完成灌溉后,用户关闭闸门,灌溉系统关闭智能锁。
其中,在灌溉系统依计划通知用水户和智能锁,用水户根据通知打开智能锁并开启闸门,执行灌溉作业的步骤中:
灌溉系统通知用户后,用水户如果进行确认,通知智能锁;用水户如果不进行确认,灌溉系统重新进行计划灌溉排程,按新的计划进行动态下一次通知下一个灌溉作业。
其中,在灌溉系统依计划通知用水户和智能锁,用水户根据通知打开智能锁并开启闸门,执行灌溉作业的步骤中:
灌溉系统通知智能锁时,会传输服务器指令,用水户通过键盘输入密码与服务器指令匹配,完成智能锁的解锁。
其中,在利用智能锁将检测数据发送至服务器,并完成灌溉的步骤中:
当检测数据出现异常时,灌溉系统中断灌溉作业,重新进行计划灌溉排程。
本发明的一种中控闸门智能锁及其使用方法,将中控智能锁技术引入田间灌溉管理中,延伸了执行申请灌溉的适用范围,具有根据用水户需要计划管理灌溉排程,督促用水户按排程操作水闸,同时监测闸门状态、水流状态,并根据监测到的信息重新计划灌溉排程等功能,具有依申请供水、据交互信息调度,用水户自主灌溉,自助服务的现代化灌溉管理等特点,有助于适应田间墒情时空分配不均匀,满足现代化灌区灌溉管理中个性化、精量化的灌溉需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的中控闸门智能锁的原理框图
图2是本发明提供的闸门智能锁的电路原理框图。
图3是本发明提供的锁芯的结构示意图。
图4是本发明提供的一种中控闸门智能锁的活动图。
图5是本发明提供的一种中控闸门智能锁的使用方法的步骤流程图。
图6是本发明提供的一种中控闸门智能锁的使用方法的执行流程图。
1-电机、2-拨动曲柄、3-第一弹簧、4-第二弹簧、5-锁销、6-调节杆、7-手动锁销头。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1至图2,本发明提供一种中控闸门智能锁包括灌溉排程服务器,执行申请灌溉APP,闸门智能锁:
其中中控闸门智能锁包括控制模块、通信模块、检测模块、锁芯、键盘和LCD显示屏,所述控制模块通过所述通信模块与服务器传输数据,并通过服务器记录整个灌溉过程,所述锁芯、所述检测模块、所述键盘和所述LCD显示屏均与所述控制模块电性连接,所述检测模块用于检测闸门高度、水渠流量和水渠水位,所述控制模块为所述锁芯供电,所述锁芯根据所述控制芯片的指令打开或关闭。
在本实施方式中,所述锁芯采用GA775电机,所述控制模块采用控制器STM32F101,当灌溉申请通过调度员批准后,操作员必须在指定的时间内输入密码与服务器指令匹配,控制器给GA775电机供电,伺服电机正转闸门智能锁打开,操作员调节水闸高度,控制水渠内的过流流量,确定闸门高度位置后电机反转上锁,所述检测模块包括霍尔传感器和超声波流量计,霍尔传感器确定智能锁上锁,超声波流量计LGC84000、闸门高度等监测信息通过ADC0809数模转换器接入控制器STM32F101当中,再通过所述通信模块持续不断地传送给服务器,服务器记录整个灌溉执行过程。所述LCE显示屏采用液晶显示器LCD1602,显示闸门智能锁状态,水流状态,灌溉持续时间等信息。
进一步的,所述锁芯包括电机1、拨动曲柄2、第一弹簧3、第二弹簧4、锁销5、调节杆6和手动锁销头7,所述拨动曲柄2与所述电机1的输出端转动连接,并与所述锁销5贴合,所述第一弹簧3缠绕所述锁销5的一端,所述调节杆6的侧壁设置有凹槽,所述凹槽与所述锁销5的另一端卡合,所述手动锁销头7和所述第二弹簧4分别设置于所述调节杆6的两端。
在本实施方式中,操作员必须在规定的时间内键入密码与服务器指令匹配时,所述电机1转动,所述拨动曲柄2将所述锁销5拨到靠向所述第一弹簧3位置,所述手动锁销5解锁,操作员可以通过所述调节杆6调节闸门高度,控制过流流量;闸门在到达设定位置后,将所述手动锁销头7穿过闸门上的孔将闸门锁住,所述锁销5在所述第一弹簧3压力下向下运动到达凹槽位置,所述手动锁销头7部经磁化处理,霍尔传感器检测锁销5头到达指定位置,确定锁住智能锁。即闸在合闸时,锁住不能上提;闸在开闸时,锁住不能放下。
请参阅图3至图4,本发明提供一种中控闸门智能锁的使用方法,包括如下步骤:
S1:用水户通过APP提交灌溉申请,灌溉系统完成审批后进行计划灌溉排程;
S2:灌溉系统依计划通知用水户和智能锁,用水户根据通知打开智能锁并开启闸门,执行灌溉作业;
S3:利用智能锁将检测数据发送至服务器,并完成灌溉;
S4:完成灌溉后,用户关闭闸门,灌溉系统关闭智能锁。
在本实施方式中,灌溉系统通知用户后,用水户如果进行确认,通知智能锁;用水户如果不进行确认,灌溉系统重新进行计划灌溉排程,按新的计划进行下一次通知;灌溉系统通知智能锁时,会传输服务器指令,用水户通过键盘输入密码与服务器指令匹配,完成智能锁的解锁;所述检测数据包括闸门高度、水渠水位和水渠流量,顺序通知排程中的作业,直至所有作业完成后,灌溉排程结束。
将中控智能锁技术引入田间灌溉管理中,延伸了执行申请灌溉的适用范围,具有根据用水户需要计划管理灌溉排程,督促用水户按排程操作水闸,同时监测闸门状态、水流状态,并根据监测到的信息重新计划灌溉排程等功能,具有依申请供水、据交互信息调度,用水户自主灌溉,自助服务的现代化灌溉管理等特点,有助于适应田间墒情时空分配不均匀,满足现代化灌区灌溉管理中个性化、精量化的灌溉需求。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (6)
1.一种中控闸门智能锁,包括排程计划服务器、执行申请灌溉APP和田间闸门智能锁,其特征在于,
所述排程计划服务器包括由调度员操作的灌溉排程系统,采用矩形条带代表灌溉作业,在时间和流量两个维度动态规划灌溉管理。
所述执行申请灌溉APP包括灌溉申请审批及灌溉过程交互系统,用水户按需申请、调度员集中审批、按计划排程协作、执行过程交互,并根据实际进展情况动态通知下一个作业。
所述田间闸门智能锁包括控制模块、通信模块、检测模块、锁芯、键盘和LCD显示屏,所述控制模块通过所述通信模块与服务器传输数据,并通过服务器记录整个灌溉过程,所述锁芯、所述检测模块、所述键盘和所述LCD显示屏均与所述控制模块电性连接,所述检测模块用于检测闸门高度、水渠流量和水渠水位,所述控制模块为所述锁芯供电,所述锁芯根据所述控制芯片的指令打开或关闭。
2.如权利要求1所述的一种中控闸门智能锁,其特征在于,
所述锁芯包括电机、拨动曲柄、第一弹簧、第二弹簧、锁销、调节杆和手动锁销头,所述拨动曲柄与所述电机的输出端转动连接,并与所述锁销贴合,所述第一弹簧缠绕所述锁销的一端,所述调节杆的侧壁设置有凹槽,所述凹槽与所述锁销的另一端卡合,所述手动锁销头和所述第二弹簧分别设置于所述调节杆的两端。
3.一种中控闸门智能锁的使用方法,采用如权利要求2的中控闸门智能锁包括如下步骤:
用水户通过APP提交灌溉申请,灌溉系统完成审批后进行计划灌溉排程;
灌溉系统依计划通知用水户和智能锁,用水户根据通知打开智能锁并开启闸门,执行灌溉作业;
智能锁持续监测数据发送至服务器,直到水位和流速都为零;
完成灌溉后,用户关闭闸门,服务器关闭智能锁。
4.如权利要求3所述的一种中控闸门智能锁的使用方法,其特征在于,在灌溉系统依计划通知用水户和智能锁,用水户根据通知打开智能锁并开启闸门,执行灌溉作业的步骤中:
灌溉系统通知用户后,用水户如果进行确认,通知智能锁;用水户如果不进行确认,灌溉系统重新进行计划灌溉排程,按新的计划动态通知下一个作业。
5.如权利要求3所述的一种中控闸门智能锁的使用方法,其特征在于,在灌溉系统依计划通知用水户和智能锁,用水户根据通知打开智能锁并开启闸门,执行灌溉作业的步骤中:
灌溉系统通知智能锁时,会传输服务器指令,用水户通过键盘输入密码与服务器指令匹配,完成智能锁的解锁。
6.如权利要求3所述的一种中控闸门智能锁的使用方法,其特征在于,在利用智能锁将监测数据发送至服务器,并完成灌溉的步骤中:
顺序通知排程中的作业,直至所有作业完成后,灌溉排程结束。
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