背景技術：

2.

目前，大部分地區農業灌溉基本采用地下水，經過幾十年的長期開采，地下水得不到很好的補充，地下水位已經枯竭。為解決超采地下水的問題，關閉地下井，大部分地區開始引地表水進行灌溉，這就需要做好灌區的灌排工程配套和量控水設備，現有引水方式大部分還是溝渠引水，其不足在于對引水量不能精準操控，易造成水資源浪費，使水資源利用率低。

3.

現有機井部分會配備柴油發電機，啟動灌溉時，廢氣全部排入大自然造成空氣污染。


技術實現要素：

4.

本發明所要解決的技術問題是提供一種智慧農田灌溉取水裝置及其系統，克服了現有技術的上述問題，具有精準控制灌溉引水量、實現人工智能化、并具有環保的特點。

5.

本發明原理：利用新能源和太陽能就近發電，在田間取水口刷卡出水，再刷卡停水，對用戶數據、引水流量數據以及水表的正常運行狀態實時監測，方便管理人員后臺管理，有效的節約了水資源。

6.

本發明所要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的：

7.

一種智慧農田灌溉取水設備，其特征是，包括設備箱，所述設備箱內設有與進水管(11)連通的電磁閥、流量計；所述流量計一端與所述電磁閥連通，另一端與出水管連通；所述設備箱內上方設有刷卡器、信號接收器；與所述刷卡器6還配合有ic卡。

8.

所述出水管上方位置設有蓄電池、與所述蓄電池電連接的電源控制器；所述電源控制器與所述流量計電連接；所述電源控制器還與太陽能板護套線的一端連接。

9.

所述太陽能板通過太陽能桿固定在素砼基座上；所述太陽能板通過護套線，所述護套線是指電線，指外側采用絕緣橡膠包裹的銅或者鋁線，本設備中采用2.5平方護套線；

10.

所述太陽能板p-n結在陽光照射后形成了電流，在本發明中，太陽能板主要用于將太陽能轉化為電能，儲存到所述蓄電池中，供本發明設備中耗元器件用電，通過串聯并連接到所述電源控制器上；

11.

所述蓄電池通過電池支架固定連接在所述設備箱內；

12.

具體地，所述蓄電池電連接有電源控制器、刷卡器與太陽能板；所述電源控制器連接電磁閥、流量計及蓄電池；所述電源控制器一方面可控制太陽能板)輸入電壓為蓄電池)充電，另一方面可控制蓄電池輸出電壓為刷卡器、電磁閥及流量計提供電源。

13.

所述信號接收器接受和發射無線電電磁波。簡單原理是將流量計和用戶刷卡的信號收集，再轉換成電信號，通過信號接收器自動傳輸到智慧灌溉控制系統。

14.

刷ic卡后，控制系統會接到ic卡啟動信號，開啟電磁閥，水流經過流量計從出水管
出水；再次刷卡，控制器會關閉電磁閥達到停水效果。

15.

所述設備箱中部還設有防水板。

16.

所述設備箱為鐵皮噴塑材質；所述設備箱固定連接在所述基座上。

17.

所述進水管與抽水泵連接；所述出水管與田間出水管連接。

18.

本發明還提供了一種智慧農田灌溉取水系統，包括所述的智慧農田灌溉取水設備、和所述智慧農田灌溉取水設備的智慧灌溉物聯網控制系統。

19.

所述信號接收器為物聯網信號接收器，通過通訊連接云端管理系統和電腦控制系統；所述云端管理系統包括智慧灌溉管理網站和/或手機app程序端；所述信號接收器連接刷卡器及流量計接受和發射無線電電磁波。簡單原理是將流量計和用戶刷卡的信號收集，再轉換成電信號，通過信號接收器自動傳輸到智慧灌溉控制系統。

20.

所述智慧灌溉管理網站對本發明所述智慧農田灌溉取水設備進行編號，入庫；所述ic卡用于通過激活ic卡后，可以按照每立方水設定的單價進行充值；所述ic卡充值完成后，通過刷所述ic卡的識別信息激活該設備，具體為當刷所述ic卡后，所述刷卡器會將啟動所述電磁閥的電信號傳輸至所述電磁閥，所述電磁閥接收到該信號后則會啟動，達到出水效果；

21.

所述ic卡再次刷卡，將關閉閥門的信號傳輸至所述電磁閥，則電磁閥關閉，從而達到停水、扣費、數據上傳的效果。

22.

本發明通過以上技術方案，具有以下技術優點：

23.1.

采用管網引水，將水從河道或者坑塘引至田間地頭，有效降低了溝渠引水過程中，泄露、滲透等問題造成的水資源浪費；

24.2.

刷卡出水，灌溉結束再次刷卡停水，對灌溉用水做到精準控制；

25.3.

刷卡結束后自動扣取水費，成功降低了勞動力成本，提高了資源利用率，優化了管理方式；

26.4.

采用新能源、太陽能、或新能源-太陽能結合發電，避免采用柴油發電機、電池等對環境能造成危害的產品，提高了環境質量。
附圖說明

27.

圖1為本發明設備結構示意圖及系統圖

28.

圖中編號：1-設備箱，2-電磁閥，3-流量計，4-蓄電池，5-電源控制器，6-刷卡器，7-信號接收器，8-電池支架，9-防水板，10-出水管，11-進水管，12-太陽能桿，13-太陽能板，14-c20素砼基座，15-智慧灌溉控制系統，16-ic卡
具體實施方式

29.

實施例1

30.

如圖1所示的一種智慧農田灌溉取水設備，包括設備箱1，所述設備箱1內設有與進水管11連通的電磁閥2、流量計3；所述流量計3一端與所述電磁閥2連通，另一端與出水管10連通；所述設備箱1內上方設有刷卡器6、信號接收器7。

31.

所述出水管10上方位置設有蓄電池4、與所述蓄電池4電連接的電源控制器5；所述電源控制器5與所述流量計3電連接；所述電源控制器5還與太陽能板(13)護套線的一端連
接。

32.

所述太陽能板13通過太陽能桿12固定在素砼基座14上；所述太陽能板13通過護套線的另一端串聯并固定連接到太陽能桿12上；

33.

所述蓄電池4通過電池支架8固定連接在所述設備箱1內；

34.

所述蓄電池電連接有電源控制器5、刷卡器6與太陽能板13，所述電源控制器5連接電磁閥2、流量計3及蓄電池4；電源控制器5一方面可控制太陽能板13輸入電壓為蓄電池4充電，另一方面可控制蓄電池4輸出電壓為刷卡器6、電磁閥2及流量計3提供電源。

35.

所述信號接收器7接受和發射無線電電磁波。簡單原理是將流量計和用戶刷卡的信號收集，再轉換成電信號，通過信號接收器自動傳輸到智慧灌溉控制系統15。

36.

刷ic卡16后，控制系統會接到ic卡16啟動信號，開啟電磁閥2，水流經過流量計3從出水管出水；再次刷卡，控制器會關閉電磁閥2達到停水效果。

37.

所述設備箱1中部還設有防水板9；

38.

所述設備箱1固定連接在所述素砼基座14上；

39.

所述設備箱1為鐵皮噴塑材質。

40.

所述進水管11與抽水泵連接；所述出水管10與田間出水管連接。

41.

實施例2

42.

如圖1所示的一種智慧農田灌溉取水系統，包含實施例1的一種智慧農田灌溉取水設備，還包括該設備的智慧灌溉控制系統15；所述信號接收器7與智慧灌溉控制系統15的電腦控制系統通訊連接。

43.

通過刷ic卡16，啟動電磁閥2和流量計3，達到出水效果，再次刷ic卡16，關閉電磁閥2和流量計3達到停水效果，并扣取卡上費用同時，通過信號接收器7和4g物聯網將刷卡信息及用水量傳輸至終端電腦上的智慧灌溉控制系統15，從而使管理人員后臺監測。該設備采用太陽能板13發電，并將多余電量用蓄電池4儲存。

44.

本發明的一種智慧農田灌溉取水系統，施工步驟如下：

45.

步，將電磁閥2、流量計3、蓄電池4、電源控制器5、刷卡器6、信號接收器7、電池支架8、防水板9、出水管10、dn100進水管11集成在設備箱1中。進水管11與電磁閥2之間采用法蘭連接，再將電磁閥2與流量計3連接。將流量計3與dn100出水管10采用法蘭連接，將電池支架8將蓄電池4安裝在出水管10上方，避免電池與水接觸。將與ic卡16感應的刷卡器6固定在箱體內側上方。將將防水板9焊接再箱體中，做好搭接，避免雨水從箱蓋流入電池支架8一側。將蓄電池4與電源控制器5連接，再將電磁閥2和流量計3與電源控制器5連接。

46.

第二步，采用c20素混凝土澆筑一個長：1120mm；寬：800mm；高：600mm的基座，地面高300mm，地下高300mm,并將地腳螺栓固定在基座14中，該基座14為素砼基座。

47.

第三步，待混凝土凝固后，將太陽能板13采用2.5平方的護套線串聯并固定到太陽能桿12上，將太陽能桿12安裝到基座地腳螺栓上，用螺帽擰緊。

48.

第四步，將安裝好的設備箱1放置在打好的基座14上，并將連接太陽能板13的護套線另一端與電源控制器5連接。

49.

第五步，進水管11與抽水泵連接，出水管10與田間出水管連接。

50.

第六步，登錄智慧灌溉管理網站，對該設備進行編號，入庫。將ic卡16激活，按照每立方水設定的單價進行充值。充值完成后，便可刷卡激活該設備，達到出水效果，再次刷卡，
則關閉設備，達到停水、扣費、數據上傳的效果。

51.

本用于智慧農田灌溉項目中，由于部分地區出水口和引水口有差異，為防止設備箱受力不均導致發生位移，因此，可采用三角鋼+鉚釘方式，將設備箱固定在混凝土基座上。本發明利用新能源和太陽能就近發電，在田間取水口刷卡出水，再刷卡停水，對用戶數據、引水流量數據以及水表的正常運行狀態實時監測，方便管理人員后臺管理，有效的節約了水資源。