本發明涉及農業灌溉領域，更具體地，涉及一種井電雙控計量控制裝置、方法和系統。

背景技術：

目前，我國地下水資源正日益減少，存在水資源管理水平落后等問題。尤其是農業灌溉用水，由于技術和條件限制，大部分用水計量控制裝置是將控制終端直接連接用水戶啟動柜進行控制，導致用戶很容易改線、拆線或制造故障，使得設備無法正常計費，造成財產損失以及水資源浪費。

在現有技術中，一般采用根據測量機電井的電流值，再用便攜式超聲波流量計測量出水量，用固定公式測算水電系數，再計算每抽一方水能用多少電，以此方法來控制用戶的用水總量和用電總量，這種方式存在很大的誤差，容易發生糾紛，無法滿足法定計量標準的要求。

技術實現要素：

為解決現有技術中計量抽水過程中容易產生誤差，無法滿足法定計量標準的要求的問題，本發明提出一種井電雙控計量控制裝置和方法。

根據本發明的一個方面，提供一種井電雙控計量控制裝置，包括：

井電雙控控制模塊，用于檢測農業機井的用電量數據并將用電量數據發送給井電雙控計量管理模塊；根據所述井電雙控計量管理模塊的指令調整取水開關的狀態和供電開關的狀態。

其中，所述用電量數據包括電流值、電壓值和用電時間；

井電雙控計量管理模塊，用于獲取農業機井的用水量、用電量數據和用時數據，對用水量、用電量數據和用時數據進行相互驗證，并根據驗證結果發送控制指令給井電雙控控制模塊。

其中，所述井電雙控計量管理模塊還具體用于：根據用水量和用電量與預設的水電系數參數進行相互驗證，當用水量和用電量都出現異常時，通過用時數據和農業機井功率計算用電量，通過用電量計算出用水量。

其中，所述裝置還包括用水計量模塊；

其中，所述用水計量模塊基于無線超聲波智能水表對瞬時用水流量及累計用水流量進行記錄，并將數據發送給井電雙控計量管理模塊。

其中，所述井電雙控控制模塊包括井電雙控控制器子模塊、斷路器子模塊和互感器子模塊；

其中，所述井電雙控控制器子模塊用于根據所述井電雙控計量管理模塊的指令控制取水開關的開啟和關閉；

所述斷路器子模塊用于控制供電電源，根據所述井電雙控計量管理模塊的指令控制供電開關的開啟和關閉，并獲取供電開關的開合狀態；

所述互感器子模塊用于感應電流。

其中，所述井電雙控計量管理模塊包括用水計量控制子模塊、計費管理子模塊、運維監控子模塊和統計報表子模塊；

其中所述用水計量控制子模塊用于對用水量、用電量數據和用時數據進行相互驗證，判斷是否為正常取水；

所述計費管理子模塊用于對用根據用水量對機井ic卡或者用戶終端進行扣費；

所述運維監控子模塊用于基本信息更新和維護以及設備的監控和維護；

所述統計報表子模塊用于核算每年單井和用戶允許取用水量，統計單井和單用戶的取用水量，非法取用水的執法記錄。

其中，還包括報警模塊，用于當所述井電雙控計量管理模塊檢測到用水量和用電量比例存在問題的時候，對控制器發出警報信號。

其中，還包括現場無線通訊模塊，用于將所述用水計量模塊的瞬時用水流量及累計流量發送給井電雙控計量管理模塊，同時將所述井電雙控控制模塊的用電量數據發送給井電雙控計量管理模塊，所述現場無線通訊模塊與用水計量模塊和井電雙控控制模塊連接。

根據本發明另一方面，提供一種井電雙控計量控制方法，包括：

通過移動終端和/或ic卡在所述井電雙控計量控制裝置中進用戶身份行識別；

若識別有效則啟動水泵抽水并記錄用水量及用電量，同時驗證用水量和用電量是否正常；

若井電雙控計量管理模塊判定用水異常，則發出警報信號并根據控制指令進行斷電或斷水操作。

根據本發明另一方面，提供一種井電雙控計量控制系統，包括：上述井電雙控計量控制裝置和一個井電雙控計量控制服務器，

其中所述井電雙控計量控制服務器用于接收所述的井電雙控計量控制裝置的運行狀態信息，并下達控制指令給所述井電雙控計量控制裝置。

本發明提出一種井電雙控計量控制裝置、方法和系統，精確計量了農用機井用水量、用電參數以及抽水時間，并對機井的運行數據和狀況進行監測，達到以水定電、以電控水，總量控制、定額管理的效果，減少了計量抽水過程中產生的誤差。

附圖說明

圖1為本發明一實施例提供的一種井電雙控計量控制裝置結構圖；

圖2為本發明另一實施例提供的一種井電雙控計量控制裝置結構圖；

圖3為本發明又一實施例提供的一種井電雙控計量控制裝置的結構圖；

圖4為本發明再一實施例提供的一種井電雙控計量控制裝置的結構圖；

圖5為本發明提供的一種井電雙控計量控制方法的流程圖；

圖6為本發明提供的一種井電雙控計量控制系統的結構圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

圖1為本發明一實施例提供的一種井電雙控計量控制裝置結構圖，如圖1所示，所述裝置包括井電雙控控制模塊1和井電雙控計量管理模塊2。

其中，井電雙控控制模塊1用于檢測農業機井的用電量數據并將用電量數據發送給井電雙控計量管理模塊2；根據所述井電雙控計量管理模塊2的指令調整取水開關的狀態和供電開關的狀態。

其中，所述用電量數據包括電流值、電壓值和用電時間。

其中，井電雙控計量管理模塊2用于獲取農業機井的用水量、用電量數據和用時數據，對用水量、用電量數據和用時數據進行相互驗證，并根據驗證結果發送控制指令給井電雙控控制模塊。

在具體實施中，井電雙控控制模塊1將測得的電流值、電壓值及用時數據發送給井電雙控計量管理模塊2，所述井電雙控計量管理模塊2接收到井電雙控控制模塊1發送的數據后，通過計算電流值、電壓值以及用時數據得出用電量，同時通過與接收到的用水量數據進行驗證，通過驗證結果來發送控制指令給井電雙控控制模塊1，以控制取水開關和供電開關狀態。

本發明通過用水、用電和用時數據的相互驗證，具有自動判斷、分析和處理的功能，并能夠根據設置選擇性進行自動斷電；通過精確計量用戶用水用電量，實現以水定電、以電控水，總量控制、定額管理的要求，提高了計算用水用電量的精確度，滿足法定計量標準的要求。

在上述實施例中，對用水量、用電量和用時的數據進行相互驗證為：根據用水量和用電量與預設的水電系數參數進行相互驗證，用水量和用電量都出現異常時，則通過用時數據和農用機井功率計算用電量，通過用電量計算出用水量。

在具體實施中，井電雙控計量管理模塊2通過計算獲得用電量并通過預先計算并設置在模塊內的水電系數對用水和用電量進行驗證，當用水量和用電量數據異常時，則根據用時數據以及農用機井的功率計算出用電量，再根據用電量計算出用水量。

通過此模塊，實現了用水量，用電量和用時數據的相互驗證，提高了計量抽水的準確性。

在上述實施例中，所述裝置還包括用水計量模塊，所述用水量通過所述用水計量模塊獲取；

其中，所述用水計量模塊基于無線超聲波智能水表對瞬時用水流量及累計用水流量進行記錄，并將數據發送給井電雙控計量管理模塊。

通過此模塊，可以提高對瞬時用水流量及累計用水流量的記錄的精準性，減少了裝置對水電計算的誤差。

優選的，圖2為本發明另一實施例提供的一種井電雙控計量控制裝置結構圖，如圖2所示，所述井電雙控控制模塊21包括：井電雙控控制器子模塊23、斷路器子模塊24和互感器子模塊25。

其中，井電雙控控制器子模塊23用于根據所述井電雙控計量管理模塊22的指令控制取水開關的開啟和關閉。

斷路器子模塊24用于控制供電電源，根據所述井電雙控計量管理模塊22的指令控制供電開關的開啟和關閉，并獲取供電開關的開合狀態。

互感器子模塊25用于感應電流。

在上述實施例的基礎上，所述井電雙控計量管理模塊22包括用水計量控制子模塊、計費管理子模塊、運維監控子模塊和統計報表子模塊。

其中，所述用水計量控制子模塊用于對用水量、用電量數據和時間數據進行相互驗證，判斷是否為正常取水。

具體實施中，通過對用水量的精確計量、電量參數和取水時間的準確測量，對用戶用水進行監控，當水量或電量出現異常時，可通過水量、電量其中一個值計算出另一個值，當水量、電量都出現異常則可通過取水時間計算用水量。

所述計費管理子模塊用于對用根據用水量對機井ic卡或者用戶終端進行扣費。

在具體實施中，支持分布式充值，機井用戶可到轄區內的任何收費管理站進行機井ic卡或遠程充值。

所述運維監控子模塊用于基本信息更新和維護以及設備的監控和維護。

在具體實施中，基本信息更新維護，包括機井編號、機井名稱、用戶名稱、機井位置、經緯度、成井時間、水泵功率、揚程、額度出水量和管徑等。

所述統計報表子模塊用于核算每年單井和用戶允許取用水量，統計單井和單用戶的取用水量，非法取用水的執法記錄。

在具體實施中，根據每口井設置年度允許取水量，當單井取水量到所設置的年度取水量以后，進行停機處理，不允許再從該井進行取水操作。同時統計用戶的取用水量，進行管理。

通過此方法，降低了地下水資源的浪費，遏制了非法開采、超采和無計量取用地下水的行為。

在上述實施例的基礎上，如圖3所示，圖3為本發明又一實施例提供的一種井電雙控計量控制裝置的結構圖，包括：用水計量模塊31、控斷路器模塊32、井電雙控控制模塊33、井電雙控計量管理模塊34、現場無線通訊模塊35和移動通信網絡/ic卡通訊模塊36。

其中，井電雙控控制模塊33、井電雙控計量管理模塊34作用與上述實施例相同，此處不再贅述。

用水計量模塊31用于計量用水量。

在具體實施中，用水計量模塊可以測出瞬時用水量以及記錄歷史用水總量，并將用水數據發送給井電雙控計量管理模塊34。

控斷路器模塊32用于接收斷電控制，實現禁止取水功能，同時輸出供電開關狀態，所述控斷路器模塊與所述井電雙控控制模塊33連接。

其中，所述供電開關狀態包括閉合、斷開和跳閘。

在具體實施中，控斷路器模塊32在接收斷電指示后，斷開供電開關，禁止農業機井進行取水動作。

現場無線通訊模塊35用于將所述用水計量模塊的瞬時用水流量及累計流量發送給井電雙控計量管理模塊34，同時將所述井電雙控控制模塊的用電量數據發送給井電雙控計量管理模塊34，所述現場無線通訊模塊35與用水計量模塊31和井電雙控控制模塊33連接。

在具體實施中，現場無線通訊模塊主要用于發送用水量信息以及用電量信息給井電雙控計量管理模塊34。

移動通信網絡/ic卡通訊模塊36用于使用移動通訊設備和/或ic卡對取水動作進行識別及管理。

在具體實施中，用戶需要使用手機應用或ic卡對取水動作進行識別，當識別有效則控斷路器閉合，啟動水泵抽水，并通過ic卡或手機應用進行扣費管理。

通過此模塊，加強了對用戶取水，用水的管理，滿足了法定計量標準的要求。

在上述實施例的基礎上，參考圖4，圖4為本發明再一實施例提供的一種井電雙控計量控制裝置的結構圖，如圖4所示，所述裝置包括用水計量模塊41、控斷路器模塊42、井電雙控控制模塊43、井電雙控計量管理模塊44、現場無線通訊模塊45和報警模塊46。

其中，用水計量模塊41、控斷路器模塊42、井電雙控控制模塊43、井電雙控計量管理模塊44和現場無線通訊模塊45作用與上述實施例相同，此處不再贅述。

報警模塊46用于當所述井電雙控計量管理模塊檢測到用水量和用電量比例存在問題的時候，對控制器發出警報信號。

在具體實施中，當所述井電雙控計量管理模塊45發現用水量和用電量比對不正常的時候，會對報警模塊46發出報警指令，報警模塊46接收到報警指令后會對控制器發出報警信息。

通過此方法，可以提升水資源的檢測分析，應急處置的服務能力，工作人員可以快速做出相對應的額安全措施，避免水資源使用不當造成的損失。

圖5為本發明提供的一種井電雙控計量控制方法的流程圖，如圖5所示，所述方法包括：

s1，通過移動終端和/或ic卡在所述井電雙控計量控制裝置中進行用戶身份識別；

s2，若識別有效則控斷路器閉合，啟動水泵抽水并記錄用水量及用電量，同時驗證用水量和用電量是否正常；

s3，若井電雙控計量管理模塊判定用水異常，則發出警報信號并根據控制指令進行斷電或斷水操作。

具體的，當用戶需要取水的時候，通過ic卡或者手機內置應用進行身份驗證，當機井通過身份驗證以后，則控斷路器閉合，裝置啟動水泵抽水，同時記錄用水量以及用電量，井電雙控計量管理模塊則對用水量和用電量進行相互驗證。

當判斷機井用水量和用電量異常的時候，則會通過用水時間判定取水動作是否正常，當判斷用水異常的時候，則會發出警報信號，工作人員可以通過控制器對裝置下達指令進行斷水或斷電操作。

通過此方法，有效利用農業機井智能計量技術準確地獲取農業機井的實時信息，為精準征收水資源費和水資源補償費提供法定的計量依據，提升水資源監測分析和應急處置的服務能力。

圖6為本發明提供的一種井電雙控計量控制系統的結構圖，如圖6所示，所述系統包括：至少一個上述井電雙控計量控制裝置61，以及一個井電雙控計量控制服務器62。

具體的，井電雙控計量控制裝置61安裝于農業機井處，用以計量農業機井的用水量以及用電量，同時對用水量和用電量和機井啟動的用時進行相互驗證，判斷是否為正常取水；井電雙控計量控制服務器62用于接收井電雙控計量控制裝置61發送的農業機井的狀態信息，包括用水量信息，用電量信息以及當用水量和用電量異常時候的報警信息，對農業機井的使用進行監控管理，并可以下達控制指令給井電雙控計量控制裝置61，執行斷水操作或者斷電操作。

通過此系統，提升了對農業機井用水量和用電量的計量精度，加強了對農業機井的用水用電控制，提升水資源監測分析和應急處置的服務能力，避免水資源使用不當造成的損失。

最后應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。