農(nóng)田一體化監(jiān)測閘門

一、功能概述：

1、農(nóng)田一體化監(jiān)測閘門是一款自動調(diào)節(jié)“閘門開度”控制“農(nóng)田灌溉水渠流量、流向”的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水利設施，其應用解決了傳統(tǒng)手搖閘門在灌溉生產(chǎn)中存在的“人工維護工作量大”、“無法及時啟閉”、“水資源浪費嚴重”、“管控計量困難”等諸多難題，促使灌區(qū)業(yè)務從“傳統(tǒng)經(jīng)驗管理方式”向“數(shù)字化管理方式”轉(zhuǎn)變，是灌區(qū)節(jié)水灌溉工程中的重要組成部分。

2、結合部署在“閘前/閘后的水文儀器、高清攝像頭”等終端設備，利用“物聯(lián)網(wǎng)通訊網(wǎng)絡”與“云端服務平臺”進行信息交互，再實現(xiàn)“平臺/APP聯(lián)網(wǎng)控制設備”的同時，還可將“水文數(shù)據(jù)、閘門開度、供電狀態(tài)、視頻監(jiān)控、現(xiàn)場圖像”等信息上傳至軟件平臺，通過遠程觀測的方式實時掌握不同地塊的灌溉進度。

3、另外，“云端服務平臺”依托“閘前水位、閘后水位、過閘流速”等關鍵數(shù)據(jù)，基于“恒流控制、水位控制、開度控制”的技術思路，實現(xiàn)了對“閘門開度、閘門啟閉”的自動聯(lián)網(wǎng)控制，使灌溉用水管理更加科學、合理、可靠，達到了水資源合理調(diào)度分配的目的，提高了灌區(qū)的管理效率。

4、再者，管理人員可通過云端服務平臺“預設圖像采集時間”對田間灌溉情況進行“自動定時圖像采集”，還可通過“遠程云臺控制”功能“調(diào)整可視角度、縮放視頻畫面”，遠程拍攝現(xiàn)場細節(jié)畫面，最終結合閘門的“歷史圖像、操作日志、運行日志”，持續(xù)驗證閘門的“灌溉效果”，優(yōu)化閘門的“預置指令”，最終實現(xiàn)對不同地塊“灌溉時長”的精準把控，確保灌溉用水的精確性與高效性。

二、工作原理：

結合部署在“閘前/閘后的水文儀器、高清攝像頭”等終端設備，利用“物聯(lián)網(wǎng)通訊網(wǎng)絡”與“云端服務平臺”進行信息交互，再實現(xiàn)“平臺/APP聯(lián)網(wǎng)控制設備”的同時，還可將“水文數(shù)據(jù)、閘門開度、供電狀態(tài)、視頻監(jiān)控、現(xiàn)場圖像”等信息上傳至軟件平臺。

三、整機結構：

主要由“閘門主體支撐結構（鈑金）、閘門主控系統(tǒng)、手動操作手柄、閘板（鈑金）、閘板驅(qū)動裝置、太陽能供電系統(tǒng)、出水口支架（選配）、水文監(jiān)測儀器（選配）、云端服務平臺”等部件組成。

四、供電方式：

1、支持12VDC供電（因螺桿驅(qū)動電機僅支持12VDC供電，所以無法寬壓供電）；

2、支持太陽能供電，默認配備35W太陽能電池板、太陽能充放電控制器、鉛蓄電池(12V 12AH)，其余規(guī)格太陽能供電系統(tǒng)無法直接固定于閘門主體支撐結構，安裝方式需自行解決。

五、平均功耗：

1、工作功耗：20W；

2、待機功耗：1.5W。

六、工作環(huán)境：-20~70℃。

七、通訊接口：

1、支持1路4G無線通信，可與軟件平臺進行信息交互，再實現(xiàn)“平臺/APP聯(lián)網(wǎng)控制功能”的同時，還可實時上傳當前狀態(tài)信息至軟件平臺；

2、支持1路RS485上行通訊接口，方便第三方設備通過ModBus-RTU協(xié)議讀取閘門的當前狀態(tài)，控制閘門開度；

3、支持1路RS485下行通訊接口，讀取RS485型閘前/閘后的水文儀器的測量數(shù)據(jù)；

4、支持1路RS485下行電機控制接口，當滿足控制條件后，寫入控制指令至“驅(qū)動電機”，驅(qū)動控制螺桿正反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)對“閘門開度、閘門啟閉”的自動聯(lián)網(wǎng)控制；

5、支持1路電池電壓采集接口，可采集現(xiàn)場電池電壓，判斷當前供電狀態(tài)；

6、支持2路限位傳感器接入，用于限制閘板的開度范圍；

7、支持1路閘門開度位置傳感器接入，用于判斷當前閘板開度。

八、閘門主體支撐結構：

1、主體支撐結構采用“高強度一體成型鈑金材料”，性價比高。；

2、閘門主體支撐結構“內(nèi)部兩側(cè)和底部”采用“每延米小于0.25L/分鐘”的止水橡膠作為密封件，具有彈性好、適應變形能力強、封水嚴密可靠、使用壽命長等特點，確保在長期受壓狀態(tài)下保持密封性能。

九、閘板參數(shù)：

1、閘板材質(zhì)：采用“高強度一體成型鈑金材料”，通過“不銹鋼螺桿”牽引，沿“閘門主體支撐結構導槽”升降；

2、閘板尺寸：默認支持“40*40cm規(guī)格，其他規(guī)格可定制；

3、閘板運動副：采用超高分子聚乙烯耐磨材料，具備耐磨性和自潤滑性，能夠在閘門頻繁開閉的過程中，減少磨損和摩擦，降低噪音和能耗，由此提高閘門的使用壽命和穩(wěn)定性。

十、控制模式：

①、平臺/APP聯(lián)網(wǎng)遠控：

“云端服務平臺”依托“閘前水位、閘后水位、瞬時流量”等關鍵數(shù)據(jù)，基于“恒流控制、水位控制、開度控制”的技術思路，實現(xiàn)了對“閘門開度、閘門啟閉”的自動聯(lián)網(wǎng)控制，使灌溉用水管理更加科學、合理、可靠，達到了水資源合理調(diào)度分配的目的，提高了灌區(qū)的管理效率。

恒流控制：管理人員通過云端服務平臺預設“瞬時流量、控制時長”參數(shù)，閘門會自動調(diào)節(jié)開度以保證“瞬時流量”維持在設定值，并根據(jù)“控制時長”自動關閉閘門。

水位控制：管理人員通過云端服務平臺預設“閘后水位、控制時長”參數(shù)，閘門會自動調(diào)節(jié)開度以保證“閘后水位”維持在設定值，并根據(jù)“控制時長”自動關閉閘門。

開度控制：管理人員通過云端服務平臺預設“閘門開度、控制時長”等參數(shù)，閘門會自動調(diào)節(jié)開度至“設定值”，并根據(jù)“控制時長”自動關閉閘門。

②、閘門手柄控制：

手動控制：管理人員在閘門斷電時，緊急情況下可操作“閘門手柄”，手動控制閘門的升降及開度。

③、RS485組網(wǎng)遠程控制：

RS485組網(wǎng)控制：管理人員可通過ModBus-RTU協(xié)議讀取閘門的當前狀態(tài)，控制閘門開度；