[实用新型]一种基于能量回收的渠道流量测量装置

说明书

本申请公开了一种基于能量回收的渠道流量测量装置，应用于农业灌溉系统的灌溉渠道，其特征在于，渠道流量测量装置包括压电发生器、能量收集电路、配电电源、无线传输单元、超声探头、模拟前端单元、处理器和存储单元。压电发生器在水压的作用下产生电能并经过能量收集电路整理后对各用电设备供电。处理器基于不同位置的超声探头的水流速度信号计算流量数据，并经过无线传输单元将流量数据发送至灌溉控制系统，实现对灌溉渠道内流量的测量。通过本装置可以无需手工测量和计算即可得到渠道中水流的当前流量，提高了测量效率。

技术领域

本申请涉及农业技术领域，更具体地说，涉及一种基于能量回收的渠道流量测量装置。

背景技术

随着农业现代化的发展，对农业各环节的集约化和智能化管理的要求也越来越高。农业灌溉是农业生产中重要的环节，为了实现节约用水、精细化用水，需要对深入田间地头的灌溉渠道的流量进行测量，而目前尚没有专用的设备对渠道流量进行实时测量，只能通过人工方式基于渠道的水位进行手工计算得到当前流量，测量效率极低。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种基于能量回收的渠道流量测量装置，用于对渠道中水流的流量进行检测，以提高渠道流量的测量效率。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种基于能量回收的渠道流量测量装置，应用于农业灌溉系统的灌溉渠道，所述渠道流量测量装置包括压电发生器、能量收集电路、配电电源、无线传输单元、超声探头、模拟前端单元、处理器和存储单元，其中：

所述压电发生器设置在所述灌溉渠道内水面以下；

所述能量收集电路设置有能量收集端和能量输出端，所述能量收集端与所述压电发生器的输出端电连接，所述能量输出端与所述配电电源的输入端电连接；

所述配电电源用于基于接收到的电能向所述渠道流量测量装置中的用电单元供电；

所述超声探头设置在所述灌溉渠道内，并输出反映所述渠道内不同水层的水流速度信号；

所述模拟前端单元与所述超声探头信号连接，用于接收所述水流速度信号，并对所述水流速度信号进行滤波放大处理，并将经过滤波放大处理后的水流速度信号输出到所述处理器；

所述处理器设置有信号输入端、第一数据输出端和第二数据输出端，所述信号输入端用于接收所述水流速度信号，所述第一数据输出端用于输出流量数据，所述第二数据输出端用于输出所述流量数据；

所述存储单元与所述第一数据输出端信号连接，用于接收并存储所述流量数据；

所述无线传输单元与所述第二数据输出端信号连接，用于通过无线方式将所述流量数据发送至灌溉控制系统，还用于接收所述灌溉控制系统发送的数据请求指令。

可选的，所述压电发生器设置在所述灌溉渠道的稳流段。

可选的，所述配电电源包括直流-直流变压模块。

可选的，所述能量收集电路包括第一级电路和第二级电路，其中：

所述第一级电路的输入端用于作为所述能量收集端、输出端与所述第二级电路的输入端电连接；

所述第二级电路的输出端用于作为所述能量输出端。

可选的，所述第一级电路包括第一电感、第一MOS管、第一二极管和第一电容，其中：

所述第一电感的一端用于作为所述第一级电路的输入端，且与所述压电发生器的一端连接，所述第一电感的另一端与所述第一二极管的正极、所述第一MOS管的一端连接；

所述第一二极管的负极用于作为所述第一级电路的输出端，且分别与所述第一电容的一端连接；