專利名稱：一種帶風力發電系統向流量傳感器供電的節水閘門的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種帶風力發電系統向流量傳感器供電的節水閘門，屬于新能源物聯網應用技術領域。
背景技術：
地球的表面有70. 8%的面積為水所覆蓋，咸水占全部水資源的97. 5%，人類不能飲用咸水，也不能用咸水澆灌水稻、玉米等農作物。淡水資源只占全部水資源的2. 5%，南北兩極冰蓋、高山冰川和永凍地帶的冰雪占全部淡水資源2. 5%中的87%。人類實際能夠利用的淡水資源僅占地球總水量的0.沈％，主要是江河湖泊和一部分地下水。全世界的淡水資源的分布不均勻，大部分淡水資源集中在10個國家，有80個國家和地區嚴重缺水。一些人不知道珍惜寶貴的淡水資源，任意往江河湖泊排放污水，許多淡水資源的污染已相當嚴重。本項專利的發明人繆同春曾經在國營農場、部隊農場、油田農場從事水稻種植技術工作二十年。農場里成千上萬畝水稻田間分布著干渠、支渠、毛渠等灌溉渠道，在這些灌溉渠道中建造有一座又一座大小不等的灌溉水間來控制和分配渠道中的水流。農場派管水員沿著灌溉渠道日夜巡邏，并根據每塊稻田里的稻田水層和水稻生長情況來管理灌溉水閘的閘門的升降，農田節水不節水，全部靠人工掌握閘門來調控。繆同春清楚記得有一次，某國營農場派了一名工人通夜管理灌溉渠道中的三座水閘，由于天氣干旱，稻田急需灌水，用柴油機為動力的抽水機站整夜從蓄水池向高處抽水，嘩嘩的水流從抽水機的出水管流進灌溉渠道，可是這位工人入夜后、因農忙季節連續上夜班十分疲勞，竟躺在灌溉渠道旁的空地上呼呼大睡，由于通往水稻田的閘門關著，水流不進稻田，而通向排水渠的閘門開著，水流又流回到與排水渠相通的蓄水池。結果是抽了一整夜的水，耗用兩大桶柴油，水沒有流進稻田，又流回到蓄水池。農場里由于閘門陳舊、簡陋又沒有管好，浪費水資源的事還有很多。

發明內容
本發明的目的在于克服上述不足之處，采用一種帶風力發電系統向流量傳感器供電的節水閘門來掌控灌溉渠道22中的水流量。由于農場里的灌溉水閘6分散建造在灌溉渠道22中，彼此距離遠；流量傳感器13工作時的耗電量小，所以，從外接供電源拉接供電線到灌溉水閘6既不經濟，也不安全。只需在灌溉水閘6上安裝一臺功率為1000W 5000W的風力發電機9，風力吹動葉片8快速旋轉、帶動風力發電機9產生電流，從風力發電機9輸出的電流通過導電線11輸入分流器12，從分流器12輸出的大部分電流通過導電線11輸入電動機3、計算機處理器甲2、接收天線甲1提供工作用電，從分流器12輸出的小部分電流輸入流量傳感器13和發射天線甲14提供工作用電。當流量傳感器13的感應元件感受閘門5 下的出水流15的出水流物理量的變化、并將出水流物理量的變化轉換成電信號，由安裝在流量傳感器13上的發射天線甲14將電信號發射到空中，接收天線乙16接收到電信號后， 將電信號輸入計算機處理器乙17進行處理，同時結合稻田的需水情況制訂出節水方案，節水方案在顯示器18上顯示出來后，由科技人員進行確認無誤后，由安裝在節水調配中心19 上的發射天線乙20將節水方案的電信號發送到空中，節水調配中心19有自備電源，供應各個部件的工作用電。安裝在灌溉水閘6上的接收天線甲1接收到電信號后，將節水方案的電信號輸入計算機處理器甲2進行處理，并由計算機處理器甲2通過電動機3調控閘門5 的提閘放水，對閘門5的供水實行精確的節水供應。2011年9月觀日的‘中國知識產權報’的文章‘無線傳感器網絡改變未來世界’ 中指出‘此前幾乎默默無聞的無線傳感器網絡產業悄然興起，其專利布局的爭奪戰已經打響，這個依賴于技術創新的新興產業發展迅速，正在深刻地改變著產業格局和人們的生活。’本發明就是要在無線傳感器網絡的專利布局中爭得一席之地。為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的由接收天線甲1、計算機處理器甲2、電動機3、閘門升降桿4、閘門5、灌溉水閘6、 閘門橫梁7、葉片8、風力發電機9、風電支柱10、導電線11、分流器12、流量傳感器13、發射天線甲14、出水流15、接收天線乙16、計算機處理器乙17、顯示器18、節水調配中心19、發射天線乙20、進水流21、灌溉渠道22共同組成一種帶風力發電系統向流量傳感器供電的節水閘門；在進水流21和出水流15的中間建造灌溉水閘6，在灌溉水閘6的閘門橫梁7的下方安裝閘門升降桿4、在閘門升降桿4上安裝閘門5，在閘門5的水面處安裝流量傳感器12 ； 在閘門橫梁7的上方安裝電動機3，在電動機3的上方安裝計算機處理器甲2，在計算機處理器甲2上安裝接收天線甲1 ；在灌溉水閘6的附近安裝節水調配中心19，在節水調配中心 19上安裝發射天線乙20和顯示器18，在顯示器18上安裝計算機處理器乙17，在計算機處理器乙17上安裝接收天線乙16 ；從灌溉水閘6往上的上游是進水流21，從灌溉水閘6向下的下游是出水流15，灌溉渠道21里的水流包括進水流21和出水流15 ；風力發電機9通過導電線11與分流器12連結，分流器12通過導電線11與流量傳感器13、發射天線14連結，分流器12通過導電線11與電動機3連接；節水調配中心19 通過內置導電線與顯示器18連接，顯示器18通過內置導電線與計算機處理器乙17連接。流量傳感器13是霍爾流量傳感器或水流傳感器或液體渦輪流量傳感器。風力發電機9是垂直軸式風力發電機或水平軸式風力發電機。


圖1為本發明的結構示意圖。
具體實施例方式下面本發明將結合附圖中的實施例作進一步描述風力發電機輸出的電流通過導電線輸入分流器，從分流器輸出的電流通過導電線輸入電動機和流量傳感器提供工作用電。流量傳感器感受水體流量的變化、并轉換成電信號，由安裝在流量傳感器上的發射天線甲將電信號發送到空中，節水調配中心的接收天線乙接收到電信號后，輸入計算機處理器乙結合稻田需水數據進行處理、得出節水方案，科技人員在顯示器上確認節水方案后，由安裝在節水調配中心上的發射天線乙發出供水指令， 安裝在灌溉水間上的接收天線甲接收到電信號后，輸入計算機處理器甲進行處理、并調控電動機按照節水方案提間放水，進行節水灌溉。由接收天線甲1、計算機處理器甲2、電動機3、閘門升降桿4、閘門5、灌溉水閘6、 閘門橫梁7、葉片8、風力發電機9、風電支柱10、導電線11、分流器12、流量傳感器13、發射天線甲14、出水流15、接收天線乙16、計算機處理器乙17、顯示器18、節水調配中心19、發射天線乙20、進水流21、灌溉渠道22共同組成一種帶風力發電系統向流量傳感器供電的節水閘門；在進水流21和出水流15的中間建造灌溉水閘6，在灌溉水閘6的閘門橫梁7的下方安裝閘門升降桿4、在閘門升降桿4上安裝閘門5，在閘門5的水面處安裝流量傳感器12 ； 在閘門橫梁7的上方安裝電動機3，在電動機3的上方安裝計算機處理器甲2，在計算機處理器甲2上安裝接收天線甲1 ；在灌溉水閘6的附近安裝節水調配中心19，在節水調配中心 19上安裝發射天線乙20和顯示器18，在顯示器18上安裝計算機處理器乙17，在計算機處理器乙17上安裝接收天線乙16 ；從灌溉水閘6往上的上游是進水流21，從灌溉水閘6向下的下游是出水流15，灌溉渠道21里的水流包括進水流21和出水流15 ；風力發電機9通過導電線11與分流器12連結，分流器12通過導電線11與流量傳感器13、發射天線14連結，分流器12通過導電線11與電動機3連接；節水調配中心19 通過內置導電線與顯示器18連接，顯示器18通過內置導電線與計算機處理器乙17連接。流量傳感器13是霍爾流量傳感器或水流傳感器或液體渦輪流量傳感器。風力發電機9是垂直軸式風力發電機或水平軸式風力發電機。許多農場的灌溉渠道22中的灌溉水閘6由于設備陳舊、簡陋，不能滿足建設社會主義新農村大力發展節水農業的需求。在水稻產區推廣本發明能有效節省淡水資源、增產大量的稻谷。風力吹動葉片8快速旋轉、帶動風力發電機9產生電流，電流通過導電線11 輸入分流器12，從分流器12輸出的小部分電流通過導電線11輸入流量傳感器13，流量傳感器13安裝在閘門5的下邊水面處，流量傳感器13的下半部浸沒在閘門5的下方的出水流15中，其中的感應元件感受到出水流15的出水流物理量的變化，流量傳感器13的上半部暴露在水面以上的空氣中，其中的轉換元件將出水流物理量的變化轉換成電信號，由安裝在流量傳感器13的上頂部的發射天線甲14將電信號發送到空中，接收天線乙16接收到電信號后，將電信號輸入計算機處理器乙17進行處理，結合水稻生長需水情況得出節水方案，科技人員在顯示器18上審核并確認節水方案無誤后，操縱節水調配中心19通過發射天線20將節水方案電信號發送到空中，灌溉水閘6上的接收天線甲1接收到節水方案電信號后，將節水方案電信號輸入計算機處理器甲2，由計算機處理器甲2進行處理，并通過調控電動機3、閘門升降桿4和閘門5來實施節水方案。從分流器12輸出的大部分電流用于向電動機3、計算機處理器2和發射天線甲1提供工作用電。現舉出實施例如下實施例一垂直軸式風力發電機輸出的電流通過導電線輸入分流器，從分流器輸出的電流通過導電線輸入電動機和霍爾流量傳感器提供工作用電。霍爾流量傳感器感受水體流量的變化、并轉換成電信號，由安裝在霍爾流量傳感器上的發射天線甲將電信號發送到空中，節水調配中心的接收天線乙接收到電信號后，輸入計算機處理器乙結合稻田需水數據進行處理、得出節水方案，科技人員在顯示器上確認節水方案后，由安裝在節水調配中心上的發射天線乙發出供水指令，安裝在灌溉水閘上的接收天線甲接收到電信號后，輸入計算機處理器甲進行處理、并調控電動機按照節水方案提間放水，進行節水灌溉。實施例二水平軸式風力發電機輸出的電流通過導電線輸入分流器，從分流器輸出的電流通過導電線輸入電動機和液體渦輪流量傳感器提供工作用電。液體渦輪流量傳感器感受水體流量的變化、并轉換成電信號，由安裝在液體渦輪流量傳感器上的發射天線甲將電信號發送到空中，節水調配中心的接收天線乙接收到電信號后，輸入計算機處理器乙結合稻田需水數據進行處理、得出節水方案，科技人員在顯示器上確認節水方案后，由安裝在節水調配中心上的發射天線乙發出供水指令，安裝在灌溉水閘上的接收天線甲接收到電信號后，輸入計算機處理器甲進行處理、并調控電動機按照節水方案提間放水，進行節水灌溉。
權利要求
1.一種帶風力發電系統向流量傳感器供電的節水閘門，其特征是，由接收天線甲(1)、 計算機處理器甲(2)、電動機(3)、閘門升降桿(4)、閘門(5)、灌溉水閘(6)、閘門橫梁(7)、 葉片(8)、風力發電機(9)、風電支柱(10)、導電線(11)、分流器(12)、流量傳感器(13)、發射天線甲(14)、出水流(15)、接收天線乙(16)、計算機處理器乙(17)、顯示器(18)、節水調配中心(19)、發射天線乙(20)、進水流(21)、灌溉渠道0 共同組成一種帶風力發電系統向流量傳感器供電的節水閘門；在進水流和出水流(15)的中間建造灌溉水閘(6)，在灌溉水閘(6)的閘門橫梁 (7)的下方安裝閘門升降桿G)、在閘門升降桿⑷上安裝閘門(5)，在閘門(5)的水面處安裝流量傳感器(1 ；在閘門橫梁(7)的上方安裝電動機(3)，在電動機C3)的上方安裝計算機處理器甲O)，在計算機處理器甲(2)上安裝接收天線甲(1)；在灌溉水閘(6)的附近安裝節水調配中心(19)，在節水調配中心(19)上安裝發射天線乙OO)和顯示器(18)，在顯示器(18)上安裝計算機處理器乙(17)，在計算機處理器乙(17)上安裝接收天線乙(16)； 從灌溉水閘(6)往上的上游是進水流(21)，從灌溉水閘(6)向下的下游是出水流(15)，灌溉渠道里的水流包括進水流和出水流(15)；風力發電機(9)通過導電線(11)與分流器(12)連結，分流器(12)通過導電線(11) 與流量傳感器(13)、發射天線(14)連結，分流器(12)通過導電線(11)與電動機(3)連接； 節水調配中心(19)通過內置導電線與顯示器(18)連接，顯示器(18)通過內置導電線與計算機處理器乙(17)連接。
2.根據權利要求1所述的一種帶風力發電系統向流量傳感器供電的節水閘門，其特征是，所述的流量傳感器(1 是霍爾流量傳感器或水流傳感器或液體渦輪流量傳感器。
3.根據權利要求1所述的一種帶風力發電系統向流量傳感器供電的節水閘門，其特征是，所述的風力發電機(9)是垂直軸式風力發電機或水平軸式風力發電機。
全文摘要
本發明涉及一種帶風力發電系統向流量傳感器供電的節水閘門，屬于新能源物聯網應用技術領域。風力發電機輸出的電流通過導電線輸入分流器，從分流器輸出的電流通過導電線輸入電動機和流量傳感器提供工作用電。流量傳感器感受水體流量的變化、并轉換成電信號，由安裝在流量傳感器上的發射天線甲將電信號發送到空中，節水調配中心的接收天線乙接收到電信號后，輸入計算機處理器乙結合稻田需水數據進行處理、得出節水方案，科技人員在顯示器上確認節水方案后，由安裝在節水調配中心上的發射天線乙發出供水指令，安裝在灌溉水閘上的接收天線甲接收到電信號后，輸入計算機處理器甲進行處理、并調控電動機按照節水方案提閘放水，進行節水灌溉。
文檔編號E02B13/02GK102359093SQ201110310219
公開日2012年2月22日 申請日期2011年10月12日 優先權日2011年10月12日
發明者繆同春 申請人:無錫同春新能源科技有限公司