【技术实现步骤摘要】
本技术用于水位监测领域,特别是涉及一种水位监测装置。
技术介绍
1、稻田水位是影响水稻生长的重要指标,水位过深时,会抑制水稻根系呼吸,影响根系的生长和发育;水位过浅时,则导致水稻缺水,影响其正常生长,所以根据稻田水位信息,科学管理水位是保证水稻高产、稳产的关键技术措施,因此,在水稻生产管理过程中,水位信息是需要持续监测的关键参数之一,传统的稻田水位监测方法是依靠人工通过标尺测定,此种方法虽简单,但实时性与精确性不高,已无法满足当前农业现代化的发展需求,现有的水位监测装置具有水位测量精度不高、可靠性低等缺点。
技术实现思路
1、本技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种水位监测装置,其能够精确的获取稻田内水位高度信息。
2、本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:
3、一种水位监测装置,包括反光浮体、沿高度方向设置的管体和设在稻田土壤地面的底板,所述管体内形成测量内腔,所述管体的底端与所述底板之间形成入水口,使所述测量内腔通过所述入水口与稻田水相连通,所述反光浮体设在所述测量内腔中并仅能够沿高度方向浮动,所述管体的顶部设有激光测距组件,所述激光测距组件包括与所述反光浮体对应设置的激光发射器和激光接收器,所述激光发射器能够向所述反光浮体发射激光,所述激光接收器能够接收所述反光浮体反射的激光。
4、优选的,所述激光测距组件包括防水防尘壳体,所述激光发射器和所述激光接收器封装在所述防水防尘壳体内。
5、优选的,所述底板为防
6、优选的,还包括沿高度方向设置的支架,所述支架的底端与所述底板螺栓连接,所述支架由耐腐蚀金属制成,多个所述支架绕所述管体的外周围成框架结构。
7、优选的,所述支架上由下至上安装有第一安装平台、第二安装平台和第三安装平台,所述第一安装平台上设有下固定法兰,所述第二安装平台上设有上固定法兰,所述上固定法兰安装在所述管体的顶端,所述下固定法兰安装在所述管体的底端。
8、优选的,所述管体的顶端设有堵头,所述堵头和所述激光测距组件均安装在所述第三安装平台上,所述堵头上设有用于引出所述激光测距组件电源信号线的防水穿线接口。
9、优选的,所述第三安装平台的顶端安装有太阳能板,所述太阳能板的底面设有主控单元,所述太阳能板用于向所述主控单元供电,所述激光测距组件的电源信号线与所述主控单元相连。
10、优选的,所述主控单元包括单片机模块,所述单片机模块与所述激光发射器和激光接收器相连,以控制所述激光发射器和所述激光接收器并计算水位。
11、优选的,所述主控单元还包括移动网络透传模块、充电锂电池和太阳能充放电控制模块等,所述移动网络透传模块联合天线用于远程接收、发送指令和数据,所述充电锂电池与所述单片机模块、所述激光发射器、所述激光接收器、网络透传模块相连,所述太阳能充放电控制模块与充电锂电池相连,实现充电电压管理及锂电池过充和过放保护。
12、优选的,所述管体由非透光材料制成,所述反光浮体为由反光材料制成的空心球体,空心球体的外径与所述管体的内径相匹配。
13、上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一:该水位监测装置在使用时,使底板的上表面与稻田土壤地面平齐,在无水状态下,反光浮体与底板的上表面接触,随着水位上升,水从入水口进入测量内腔,在浮力的作用下反光浮体开始离开底板沿高度方向移动,此时,激光发射器对准反光浮体发射激光脉冲,经过反光浮体反射后激光向各个方向散射,部分散射光被激光接收器接受,根据从激光发射器发出到返回被激光接收器所经历的时间,即可实现测量激光测距组件与反光浮体之间的距离,并结合反光浮体尺寸换算稻田水位,反光浮体在测量内腔内跟随稻田水上下浮动,即可实现稻田水位的连续的、实时的、自动的监测,且测距精度可达毫米,测量耗时短,可高精度动态获取水位变化情况,该水位监测装置结构简单、精度高、灵敏度高、可靠性强,实现实时获取稻田水位变化信息,这对评估稻田水量平衡及土壤养分流失等方面有重要意义。
14、本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。
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1.一种水位监测装置,其特征在于:包括反光浮体、沿高度方向设置的管体和设在稻田土壤地面的底板,所述管体内形成测量内腔,所述管体的底端与所述底板之间形成入水口,使所述测量内腔通过所述入水口与稻田水相连通,所述反光浮体设在所述测量内腔中并仅能够沿高度方向浮动,所述管体的顶部设有激光测距组件,所述激光测距组件包括与所述反光浮体对应设置的激光发射器和激光接收器,所述激光发射器能够向所述反光浮体发射激光,所述激光接收器能够接收所述反光浮体反射的激光。
2.根据权利要求1所述的水位监测装置,其特征在于:所述激光测距组件包括防水防尘壳体,所述激光发射器和所述激光接收器封装在所述防水防尘壳体内。
3.根据权利要求1所述的水位监测装置,其特征在于:所述底板为防腐蚀材料制成的矩形平板,所述底板上设有用于将底板固定在稻田土壤地面的地钉,所述底板上设有用于安装所述地钉的安装孔。
4.根据权利要求3所述的水位监测装置,其特征在于:还包括沿高度方向设置的支架,所述支架的底端与所述底板螺栓连接,所述支架由耐腐蚀金属制成,多个所述支架绕所述管体的外周围成框架结构。
6.根据权利要求5所述的水位监测装置,其特征在于:所述管体的顶端设有堵头,所述堵头和所述激光测距组件均安装在所述第三安装平台上,所述堵头上设有用于引出所述激光测距组件电源信号线的防水穿线接口。
7.根据权利要求5所述的水位监测装置,其特征在于:所述第三安装平台的顶端安装有太阳能板,所述太阳能板的底面设有主控单元,所述太阳能板用于向所述主控单元供电,所述激光测距组件的电源信号线与所述主控单元相连。
8.根据权利要求7所述的水位监测装置,其特征在于:所述主控单元包括单片机模块,所述单片机模块与所述激光发射器和激光接收器相连,以控制所述激光发射器和所述激光接收器并计算水位。
9.根据权利要求8所述的水位监测装置,其特征在于:所述主控单元还包括移动网络透传模块、充电锂电池和太阳能充放电控制模块,所述移动网络透传模块联合天线用于远程接收、发送指令和数据,所述充电锂电池与所述单片机模块、所述激光发射器、所述激光接收器、网络透传模块相连,所述太阳能充放电控制模块与充电锂电池相连,实现充电电压管理及锂电池过充和过放保护。
10.根据权利要求1所述的水位监测装置,其特征在于:所述管体由非透光材料制成,所述反光浮体为由反光材料制成的空心球体,空心球体的外径与所述管体的内径相匹配。
...【技术特征摘要】
1.一种水位监测装置,其特征在于:包括反光浮体、沿高度方向设置的管体和设在稻田土壤地面的底板,所述管体内形成测量内腔,所述管体的底端与所述底板之间形成入水口,使所述测量内腔通过所述入水口与稻田水相连通,所述反光浮体设在所述测量内腔中并仅能够沿高度方向浮动,所述管体的顶部设有激光测距组件,所述激光测距组件包括与所述反光浮体对应设置的激光发射器和激光接收器,所述激光发射器能够向所述反光浮体发射激光,所述激光接收器能够接收所述反光浮体反射的激光。
2.根据权利要求1所述的水位监测装置,其特征在于:所述激光测距组件包括防水防尘壳体,所述激光发射器和所述激光接收器封装在所述防水防尘壳体内。
3.根据权利要求1所述的水位监测装置,其特征在于:所述底板为防腐蚀材料制成的矩形平板,所述底板上设有用于将底板固定在稻田土壤地面的地钉,所述底板上设有用于安装所述地钉的安装孔。
4.根据权利要求3所述的水位监测装置,其特征在于:还包括沿高度方向设置的支架,所述支架的底端与所述底板螺栓连接,所述支架由耐腐蚀金属制成,多个所述支架绕所述管体的外周围成框架结构。
5.根据权利要求4所述的水位监测装置,其特征在于:所述支架上由下至上安装有第一安装平台、第二安装平台和第三安装平台,所述第一安装平台上设有下固定法兰,所述第二安装平台上设有上固定法兰,所述上固定法兰安...
【专利技术属性】
技术研发人员:方壮东,彭远璇,孙彬益,范琴,叶建东,柯杰,周国昌,熊振乾,王聪浩,
申请(专利权)人:汕尾市农业科学院,
类型:新型
国别省市:
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