智能灌溉系统及使用方法与流程

1.本发明涉及农业灌溉技术领域，特别涉及一种智能灌溉系统及使用方法。


背景技术：

2.我国灌区水资源利用率低，为了高效利用水资源，不仅需要发展节水灌溉技术，同时需要提高灌区水资源管理效率，优化灌区水资源的配置。
3.但是，灌区内涉及复杂的水渠系统，灌溉时引水量和灌溉面积大，斗渠水闸装置的数量大，管理人员的任务重，增加了灌区水资源的管理难度。我国灌区主要是利用人工在灌溉期两班倒对斗渠闸门进行巡查管理模式，农户在没有农村用水协会的授权下无法打开水闸放水，增加管理人员灌溉期的工作量， 也存在因管理人员顾此失彼导致部分农户的用水得不到保障。


技术实现要素：

4.有鉴于此，有必要提供一种便于农户自助使用的智能灌溉系统。
5.还有必要提供一种便于农户自助操作而提高灌溉效率的智能灌溉系统的使用方法。
6.一种智能灌溉系统，包括服务器、至少一个水闸装置和供农户使用的用户终端，水闸装置上安装一个控制器和电磁锁，控制器和电磁锁电性连接，电磁锁用于控制水闸装置的闸门的打开与关闭，控制器用于控制电磁锁的开启与关闭，服务器中预存每个水闸装置的水闸识别信息及合法农户信息，水闸识别信息包括水闸装置编址信息，水闸装置编址信息为安装该水闸装置的地址信息和编号信息，用户终端包括用户信息模块、开锁请求模块和关锁请求模块，开锁请求模块响应农户的开锁请求操作产生对应的开锁请求信息，并将开锁请求信息发送给服务器，关锁请求模块响应农户的关锁请求操作产生对应的关锁请求信息，并将关锁请求信息发送给服务器，用户终端在向服务器发送开锁请求信息或关锁请求信息的同时将用户信息模块中对应的用户信息也发送至服务器，用户信息包括农户的个人身份信息、水闸装置编址信息，服务器将用户信息中的个人身份信息、水闸装置编址信息与预存的水闸识别信息、合法农户信息对比，服务器确认用户信息中的水闸装置编址信息和预存的水闸识别信息相一致，同时服务器确认用户信息中的个人身份信息和预存的合法农户信息相一致，服务器给控制器发送开锁指令或关锁指令实现电磁锁的开启或关闭，控制器控制电磁锁开启或关闭，以使农户能够打开或关闭水闸装置的闸门。
7.优选的，服务器上设置第一通讯模块，水闸装置还包括支架、闸门和拉杆，控制器安装在支架上，控制器上设置第二通讯模块，控制器通过第二通讯模块和服务器的第一通讯模块相互传递信息，闸门安装在支架中，支架的顶侧壁设有供拉杆穿过的通道，拉杆的下端穿过通道后安装在闸门上，拉杆的下端位于闸门左右两侧的中间位置处，拉杆上设置第一挂环和第二挂环，第一挂环和第二挂环成并排设置，第一挂环靠近拉杆的下端，第二挂环靠近拉杆的上端，开启电磁锁后，拉动拉杆使拉杆带动闸门沿着通道朝上移动后用第二挂
环和电磁锁的锁销结合实现开闸，使用拉杆将闸门沿着通道朝下移动后用第一挂环和电磁锁的锁销结合实现合闸。
8.优选的，拉杆包括闸门拉杆和手把拉杆，闸门拉杆竖直安装在闸门的前侧壁或后侧壁，闸门拉杆的下端位于闸门左右两侧的中间位置处，闸门拉杆的上端高出闸门的顶端，第一挂环设置在闸门拉杆上，第一挂环靠近闸门拉杆的上端，第一挂环高出闸门的顶端，手把拉杆的一端和闸门拉杆转动连接，手把拉杆和闸门拉杆的连接处与闸门顶端设有预留距离，手把拉杆和闸门拉杆的连接处位于闸门顶端和第一挂环之间，第二挂环设置在手把拉杆上，第二挂环靠近手把拉杆的上端设置。
9.优选的，手把拉杆的下端设置两个夹持臂，两个夹持臂并排固定安装在闸门拉杆的两侧，夹持臂与闸门的顶端设有预留距离，夹持臂位于闸门的顶端和第一挂环之间，每个夹持臂的同一端设置安装孔，第一挂环和安装孔位于闸门拉杆的两侧，手把拉杆的下端设置转轴，转轴的延伸方向和拉杆的延伸方向相互垂直，转轴的两端分别安装在每一个夹持臂的安装孔中。
10.优选的，智能灌溉系统还包括接近式开关，接近式开关包括第一霍尔传感器和第一磁块，第一霍尔传感器安装在支架的顶侧，第一霍尔传感器和电磁锁之间相隔预设距离，第一磁块安装在手把拉杆上，农户操作用户终端向服务器发送开锁请求信息，服务器验证通过开锁请求信息后向控制器发送开锁指令，控制器接收开锁指令后控制电磁锁开锁，提升手把拉杆使第一挂环靠近电磁锁的锁销，转动手把拉杆使第一磁块靠近第一霍尔传感器，第一霍尔传感器感应到第一磁块后将相互靠近的感应信号传递给控制器，控制器根据感应信号生成关锁信号，控制器再将关锁信号传递给电磁锁，电磁锁接收到关锁信号后将锁销伸出后插入第一挂环实现开闸后锁定，完成灌溉后，转动手把拉杆过程中使第一磁块离开第一霍尔传感器，此时第一霍尔传感器将第一霍尔传感器和第一磁块相互分离的感应信号传递至控制器，控制器根据相互分离的感应信号生成开锁信号并将开锁信号发送至电磁锁，电磁锁接收开锁信号使电磁锁的锁销从第一挂环中脱离；操作手把拉杆沿着通道朝下移动，闸门完全下落后，第二挂环靠近电磁锁的锁销，农户操作用户终端向服务器发送关锁请求信息，服务器验证通过关锁请求信息后向控制器发送关锁指令，控制器接收关锁指令后使电磁锁的锁销伸出后插入第二挂环中实现闸门合闸后锁定。
11.优选的，接近式开关包括第一霍尔传感器、第一磁块、第二霍尔传感器和第二磁块，第二霍尔传感器安装在支架的顶侧，第一霍尔传感器和电磁锁之间相隔预设距离，第一磁块安装在手把拉杆上，第二霍尔传感器靠近通道，第二磁块安装在手把拉杆上，第二磁块靠近手把拉杆的上端设置，第一磁块位于第二磁块和手把拉杆下端之间，第一磁块和第二磁块的磁极位置相反，第一磁块与第二磁块之间的距离和第一霍尔传感器与第二霍尔传感器之间的距离相等，第二霍尔传感器为单极性霍尔传感器，第二磁块的n极或s极朝向第二霍尔传感器是根据第二霍尔传感器能够感应的磁极感应来设置，农户操作用户终端向服务器发送开锁请求信息，服务器验证通过开锁请求信息后向控制器发送开锁指令，控制器接收开锁指令后控制电磁锁开锁，电磁锁的锁销和第二挂环脱离完成开锁后，操作手把拉杆使手把拉杆沿着通道朝上移动后，闸门拉杆和手把拉杆的连接处露出通道后转动手把拉杆，使手把拉杆上的第一磁块靠近第一霍尔传感器，第一霍尔传感器感应到第一磁块后，第一霍尔传感器将感应到第一磁块的感应信号传递至控制器，控制器根据感应信号生成关锁
信号并将关锁信号发送至电磁锁，电磁锁接收到关锁信号后使电磁锁的锁销伸出插入第一挂环中实现水闸装置开闸后闸门的锁定；完成灌溉后，转动手把拉杆过程中使第一磁块离开第一霍尔传感器，此时第一霍尔传感器生成开锁信号并将开锁信号发送至电磁锁，使电磁锁的锁销从第一挂环中脱离，继续操作手把拉杆沿着通道朝下移动，第二霍尔传感器感应到第二磁块后，第二霍尔传感器生成关锁信号并将关锁信号发送至电磁锁，使电磁锁的锁销伸出后插入第二挂环中实现闸门合闸后锁定。
12.优选的，智能灌溉系统还包括电源和检测闸门开启度的测距组件，测距组件包括测距杆和超声波传感器，电源分别和控制器、电磁锁、第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、超声波传感器电性连接，测距杆的下端安装在闸门上，超声波传感器安装在支架上，超声波传感器位于支架的顶侧壁的上方，支架的顶侧壁设有供测距杆穿过的通孔，测距杆穿过通孔后，测距杆的顶端位于超声波传感器的正下方，农户使用用户终端向服务器发送开锁请求后控制器开启电磁锁工作，同时控制器控制电源给电磁锁、第一霍尔传感器和超声波传感器供电，电磁锁的锁销从第二挂环中退出后，拉倒手把拉杆使闸门逐渐上升，闸门上升过程中带动测距杆向超声波传感器靠近，通过超声波传感器和测距杆顶端之间的感应距离逐渐变小预判闸门处于开闸状态，通过在控制器中预设超声波传感器和测距杆顶端之间的感应距离在第一预设距离范围内，当测距杆顶端和超声波传感器之间的感应距离进入第一预设距离范围后，再通过第一霍尔传感器和第一磁块相互感应完成后闸门开闸后的闭锁，防止因第一霍尔传感器受到外界的磁块干扰使第一霍尔传感器产生非正常的关锁信号，导致电磁锁出现错误的关闭动作；完成灌溉后，转动手把拉杆使第一霍尔传感器和第一磁块离开后，第一霍尔传感器在感应到第一磁块离开后产生离开感应信号，第一霍尔传感器将离开感应信号传递至控制器，控制器接收离开感应信号后产生开锁信号并将开锁信号传递至电磁锁，控制器将开锁信号传递至电磁锁使电磁锁的锁销从第一挂环中退出，闸门在下降的过程中通过超声波传感器和测距杆顶端之间的感应距离逐渐增大，超声波传感器将感应到的距离数值信号传递给控制器，控制器通过对比超声波传感器和测距杆顶端之间的感应距离数值信号逐渐增大后判断闸门处于即将合闸状态，再通过第二霍尔传感器和第二磁块相互感应完成合闸后的闭锁。
13.优选的，智能灌溉系统还包括液位传感器、流量传感器和太阳能电池板，电源分别和控制器、电磁锁、第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、超声波传感器、液位传感器、流量传感器、太阳能电池板电性连接，太阳能电池板用于给电源充电，支架的一侧设置竖杆，太阳能电池板安装在竖杆的顶端，在竖杆上设置箱体，箱体位于太阳能电池板和顶侧壁之间，控制器和电源安装在箱体内，超声波传感器安装在竖杆上且位于太阳能电池板的下方，液位传感器安装在水闸装置的底端处，液位传感器浸在水里采用接触式测量法检测水渠内的水位信息，然后将水位信息传回至服务器，流量传感器安装在水闸装置的前侧且靠近水闸装置的顶侧壁，流量传感器用于实时检测通过水闸装置的水量和水速，流量传感器将检测到水量数据的信号和水速数据的信号传输至第二通讯模块，第二通讯模块将上述检测到水量数据的信号和水速数据的信号传输至第一通讯模块，第一通讯模块接收上述水量数据的信号和水速数据的信号并储存至服务器内，服务器根据水量数据的信号和水速数据的信号进行用户用水量的统计，实现农户自助灌溉管理和灌溉过程中水量精确统计。
14.一种智能灌溉系统的使用方法，包括以下步骤：
（1）、用户终端的身份认证：服务器中预存每个水闸装置的水闸识别信息及合法农户信息，水闸识别信息包括水闸装置编址信息，水闸装置编址信息为安装该水闸装置的地址信息和编号信息，每个水闸装置对应一片灌溉的区域，用户终端包括用户信息模块、开锁请求模块和关锁请求模块，农户操作用户终端中的用户信息模块向服务器进行身份认证请求信息，身份认证请求信息中包含农户的个人身份信息和地块认证请求信息，农户的个人身份信息包括农户的身份证和手机号码等信息，服务器根据身份认证请求信息生成身份认证信息，服务器根据地块认证请求信息将身份认证信息对应至灌溉区域信息内。
15.（2）、设定灌溉期：根据灌溉区域的灌溉需求在服务器中设定灌溉期，在灌溉期内农户可使用终端农户向服务器发出开锁请求信息或关锁请求信息。
16.（3）、农户操作用户终端向服务器发出灌溉请求：多个农户操作各自的用户终端向服务器发出用水请求，服务器依据每个用户终端所发出用水请求的先后顺序依次生成不同的授权用水时间段信息，服务器并将每个授权用水时间段信息发送至对应的用户终端上。
17.（4）、开启电磁锁：农户在对应授权用水时间段内操作用户终端上的开锁请求模块向服务器发送开锁请求信息，服务器根据与开锁请求信息相关的用户信息与预存在服务器中的水闸识别信息、合法农户信息进行对比，服务器确认用户信息中的水闸装置编址信息和预存的水闸识别信息相一致，同时服务器确认用户信息中的个人身份信息和预存的合法农户信息相一致，服务器给控制器发送开锁指令，控制器发接收开锁指令后控制电磁锁的锁销从第二挂环中脱离而实现闸门的开锁，控制器控制电源给第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、超声波传感器、液位传感器和流量传感器提供电力使其工作。
18.（5）、开启水闸装置：农户提升拉杆逐渐将水闸装置打开，液位传感器和流量传感器开始统计对应农户的用水量，手把拉杆沿着通道朝上继续移动，闸门拉杆和手把拉杆的连接处露出通道后转动手把拉杆，使手把拉杆上的第一磁块靠近第一霍尔传感器，第一霍尔传感器感应到第一磁块后，第一霍尔传感器生成关锁信号并将关锁信号发送至电磁锁，使电磁锁伸出锁销插入第一挂环中实现水闸装置开闸后闭锁。
19.（6）、关闭水闸装置：农户操作用户终端向服务器发出关锁请求信息，服务器接收关锁请求信息以及与关锁请求信息相对应的用户信息，服务器将该用户信息与预存的水闸识别信息、合法农户信息相对比，经过对比请求用户信息中的水闸识别信息与预存的水闸识别信息一致，同时对比用户信息中的个人身份信息与预存的合法农户信息一致后，服务器向控制器发送开锁指令，控制器接收开锁指令后控制电磁锁使锁销从第一挂环中脱离，农户可将水闸装置逐渐下降至关闭位置，第二磁块此时靠近第二霍尔传感器，第二霍尔传感器感应到第二磁块后将感应信号反馈至电磁锁，电磁锁伸出锁销并将锁销插入第二挂环中实现合闸后的闭锁，液位传感器和流量传感器完成对应农户的用水总量统计。
20.优选的，在步骤（5）后增加灌溉中的防误动：在用户通过用户终端向服务器发出开锁请求信息并完成水闸装置的开启后，服务器只接收该用户终端向服务器发出的关锁请求信息来实现水闸装置关闭，防止因其他合法用户操作另外的用户终端向服务器发出关锁请求而中断正常的灌溉。
21.上述智能灌溉系统中，农户通过认证后的用户终端向服务器发送开锁请求信息或关锁请求信息，用户终端在向服务器发送开锁请求信息或关锁请求信息的同时将用户信息模块中对应的用户信息也发送至服务器，服务器确认用户信息中的水闸装置编址信息和预
存的水闸识别信息相一致、同时服务器确认用户信息中的个人身份信息和预存的合法农户信息相一致，服务器给控制器发送开锁指令或关锁指令实现电磁锁的开启或关闭，控制器接收开锁指令或关锁指令控制电磁锁开启或关闭，控制器开启电磁锁后，再通过拉动拉杆可将闸门升起实现农户自助灌溉，提高了灌溉期的自助灌溉管理能力，减轻灌溉区管理员的管理压力。
附图说明
22.图1是智能灌溉系统的区域分布树状图。
23.图2是智能灌溉系统的结构框图。
24.图3是水闸装置立体图。
25.图4是图3中顶侧壁的立体图。
26.图5是图3中拉杆的立体图。
27.图6是图3的进一步优化立体图。
28.图7是图6的另一视角部分立体图。
29.图8是图6中拉杆的立体图。
30.图9是图6中拉杆的手把拉杆前视图。
31.图10是图6中拉杆的闸门拉杆前视图。
32.图11是图6进一步优化立体图。
33.图12是图11在开闸状态时的立体图。
34.图13是图11中拉杆的手把拉杆前视图。
35.图14是图11进一步优化立体图。
36.图15是图14在开闸状态时的立体图。
37.图中：智能灌溉系统100、服务器10、第一通讯模块11、水闸装置20、控制器21、第二通讯模块211、电磁锁22、支架23、顶侧壁231、通道232、通孔233、闸门24、拉杆25、第一挂环251、第二挂环252、闸门拉杆253、手把拉杆254、夹持臂2541、安装孔2542、转轴2543、用户终端30、接近式开关40、第一霍尔传感器41、第一磁块42、第二霍尔传感器43、第二磁块44、测距组件50、测距杆51、超声波传感器52、液位传感器60、流量传感器70、太阳能电池板80、电源90。
具体实施方式
38.以下结合本发明的附图，对发明实施例的技术方案及技术效果做进一步的详细阐述。
39.参阅图1和图2，智能灌溉系统100包括服务器10、至少一个水闸装置20和供农户使用的用户终端30，水闸装置20上安装一个控制器21和电磁锁22，控制器21和电磁锁22电性连接，电磁锁22用于控制水闸装置20的闸门24的打开与关闭，控制器21用于控制电磁锁22的开启与关闭，服务器10中预存每个水闸装置20的水闸识别信息及合法农户信息，水闸识别信息包括水闸装置20编址信息，水闸装置20编址信息为安装该水闸装置20的地址信息和编号信息，用户终端30包括用户信息模块、开锁请求模块和关锁请求模块，开锁请求模块响应农户的开锁请求操作产生对应的开锁请求信息，并将开锁请求信息发送给服务器10，关
锁请求模块响应农户的关锁请求操作产生对应的关锁请求信息，并将关锁请求信息发送给服务器10，用户终端30在向服务器10发送开锁请求信息或关锁请求信息的同时将用户信息模块中对应的用户信息也发送至服务器10，用户信息包括农户的个人身份信息、水闸装置20编址信息，服务器10将用户信息中的个人身份信息、水闸装置20编址信息与预存的水闸识别信息、合法农户信息对比，服务器10确认用户信息中的水闸装置20编址信息和预存的水闸识别信息相一致，同时服务器10确认用户信息中的个人身份信息和预存的合法农户信息相一致，服务器10给控制器21发送开锁指令或关锁指令实现电磁锁22的开启或关闭，控制器21控制电磁锁22开启或关闭，以使农户能够打开或关闭水闸装置20的闸门。
40.参阅图2和图3，服务器10上设置第一通讯模块11，水闸装置20还包括支架23、闸门24和拉杆25，控制器21安装在支架23上，控制器21上设置第二通讯模块211，控制器21通过第二通讯模块211和服务器10的第一通讯模块11相互传递信息，闸门24安装在支架23中，支架23的顶侧壁设有供拉杆25穿过的通道，拉杆25的下端穿过通道后安装在闸门24上，拉杆25的下端位于闸门24左右两侧的中间位置处，拉杆25上设置第一挂环251和第二挂环252，第一挂环251和第二挂环252成并排设置，第一挂环251靠近拉杆25的下端，第二挂环252靠近拉杆25的上端，开启电磁锁22后，拉动拉杆25使拉杆25带动闸门24沿着通道朝上移动后用第二挂环252和电磁锁22的锁销结合实现开闸，使用拉杆25将闸门24沿着通道朝下移动后用第一挂环251和电磁锁22的锁销结合实现合闸。农户操作用户终端30上的开锁请求模块向服务器10发送开锁请求信息，服务器10根据开锁请求信息、与开锁请求信息相关的用户信息分别与预存在服务器10中的水闸识别信息、合法农户信息进行对比，服务器10确认用户信息中的水闸装置20编址信息和预存的水闸识别信息相一致，同时服务器10确认用户信息中的个人身份信息和预存的合法农户信息相一致，服务器10给控制器21发送开锁指令，控制器21接收开锁命令后给电磁锁22发送开锁信号，电磁锁22接收到开锁信号后电磁锁22的锁销缩回与第二挂环252脱离，农户提拉拉杆25将闸门24提升并使第一挂环251靠近电磁锁22的锁销，电磁锁22的锁销缩回后间隔一段时间再伸出与第一挂环251结合实现开闸后的锁定。农户操作用户终端30上的关锁请求模块向服务器10发送关锁请求信息，服务器10根据关锁请求信息、与关锁请求信息相关的用户信息分别与预存在服务器10中的水闸识别信息、合法农户信息进行对比，服务器10确认用户信息中的水闸装置20编址信息和预存的水闸识别信息相一致，同时服务器10确认用户信息中的个人身份信息和预存的合法农户信息相一致，服务器10给控制器21发送关锁指令，控制器21接收到关锁指令后给电磁锁22发送关锁信号，电磁锁22接收到关锁信号后电磁锁22的锁销缩回与第一挂环251脱离，农户操作拉杆25将闸门24下降并使第二挂环252靠近电磁锁22的锁销，电磁锁22的锁销缩回后间隔一段时间再伸出与第二挂环252结合实现合闸后的锁定。
41.参阅图6，拉杆25包括闸门拉杆253和手把拉杆254，闸门拉杆253竖直安装在闸门24的前侧壁或后侧壁，闸门拉杆253的下端位于闸门24左右两侧的中间位置处，闸门拉杆253的上端高出闸门24的顶端，第一挂环251设置在闸门拉杆253上，第一挂环251靠近闸门拉杆253的上端，第一挂环251高出闸门24的顶端，手把拉杆254的一端和闸门拉杆253转动连接，手把拉杆254和闸门拉杆253的连接处与闸门24顶端设有预留距离，手把拉杆254和闸门拉杆253的连接处位于闸门24顶端和第一挂环251之间，第二挂环252设置在手把拉杆254上，第二挂环252靠近手把拉杆254的上端设置。结合图7，在提升闸门24使第一挂环251靠近
电磁锁22的锁销后，以手把拉杆254和通道232相接触点为支点，转动手把拉杆254利用杠杆原理在等待电磁锁22的锁销伸出后插入第一挂环251的过程中节省农户的体力。
42.参阅图8至图10，手把拉杆254的下端设置两个夹持臂2541，两个夹持臂2541并排固定安装在闸门拉杆253的两侧，夹持臂2541与闸门24的顶端设有预留距离，夹持臂2541位于闸门24的顶端和第一挂环251之间，每个夹持臂2541的同一端设置安装孔2542，第一挂环251和安装孔2542位于闸门拉杆253的两侧，手把拉杆254的下端设置转轴2543，转轴2543的延伸方向和拉杆25的延伸方向相互垂直，转轴2543的两端分别安装在每一个夹持臂2541的安装孔2542中。
43.参阅图11，智能灌溉系统100还包括接近式开关40，接近式开关40包括第一霍尔传感器41和第一磁块42，第一霍尔传感器41安装在支架23的顶侧，第一霍尔传感器41和电磁锁22之间相隔预设距离，第一磁块42安装在手把拉杆254上，农户操作用户终端30向服务器10发送开锁请求信息，服务器10验证通过开锁请求信息后向控制器21发送开锁指令，控制器21接收开锁指令后控制电磁锁22开锁，提升手把拉杆254使第一挂环251靠近电磁锁22的锁销，转动手把拉杆254使第一磁块42靠近第一霍尔传感器41，第一霍尔传感器41感应到第一磁块42后将相互靠近的感应信号传递给控制器21，控制器21根据感应信号生成关锁信号，控制器21再将关锁信号传递给电磁锁22，电磁锁22接收到关锁信号后将锁销伸出后插入第一挂环251实现开闸后锁定，完成灌溉后，转动手把拉杆254过程中使第一磁块42离开第一霍尔传感器41，此时第一霍尔传感器41将第一霍尔传感器41和第一磁块42相互分离的感应信号传递至控制器21，控制器21根据相互分离的感应信号生成开锁信号并将开锁信号发送至电磁锁22，电磁锁22接收开锁信号使电磁锁22的锁销从第一挂环251中脱离；操作手把拉杆254沿着通道朝下移动，闸门24完全下落后，第二挂环252靠近电磁锁22的锁销，农户操作用户终端30向服务器10发送关锁请求信息，服务器10验证通过关锁请求信息后向控制器21发送关锁指令，控制器21接收关锁指令后使电磁锁22的锁销伸出后插入第二挂环252中实现闸门24合闸后锁定。
44.参阅图12和图13，智能灌溉系统100还包括接近式开关40，接近式开关40包括第一霍尔传感器41、第一磁块42、第二霍尔传感器43和第二磁块44，第二霍尔传感器43安装在支架23的顶侧，第一霍尔传感器41和电磁锁22之间相隔预设距离，第一磁块42安装在手把拉杆254上，第二霍尔传感器43靠近通道，第二磁块44安装在手把拉杆254上，第二磁块44靠近手把拉杆254的上端设置，第一磁块42位于第二磁块44和手把拉杆254下端之间，第一磁块42和第二磁块44的磁极位置相反，第一磁块42与第二磁块44之间的距离和第一霍尔传感器41与第二霍尔传感器43之间的距离相等，第二霍尔传感器43为单极性霍尔传感器，第二磁块44的n极或s极朝向第二霍尔传感器43是根据第二霍尔传感器43能够感应的磁极感应来设置，农户操作用户终端30向服务器10发送开锁请求信息，服务器10验证通过开锁请求信息后向控制器21发送开锁指令，控制器21接收开锁指令后控制电磁锁22开锁，电磁锁22的锁销和第二挂环252脱离完成开锁后，操作手把拉杆254使手把拉杆254沿着通道朝上移动后，闸门拉杆253和手把拉杆254的连接处露出通道后转动手把拉杆254，使手把拉杆254上的第一磁块42靠近第一霍尔传感器41，第一霍尔传感器41感应到第一磁块42后，第一霍尔传感器41将感应到第一磁块42的感应信号传递至控制器21，控制器21根据感应信号生成关锁信号并将关锁信号发送至电磁锁22，电磁锁22接收到关锁信号后使电磁锁22的锁销伸出
插入第一挂环251中实现水闸装置20开闸后闸门24的锁定；完成灌溉后，转动手把拉杆254过程中使第一磁块42离开第一霍尔传感器41，此时第一霍尔传感器41生成开锁信号并将开锁信号发送至电磁锁22，使电磁锁22的锁销从第一挂环251中脱离，继续操作手把拉杆254沿着通道朝下移动，第二霍尔传感器43感应到第二磁块44后，第二霍尔传感器43生成关锁信号并将关锁信号发送至电磁锁22，使电磁锁22的锁销伸出后插入第二挂环252中实现闸门24合闸后锁定。由于第二霍尔传感器43为单极性霍尔传感器，第二磁块44接近第二霍尔传感器43能够产生感应信号，与第二磁块44极性相反的第一磁块42靠近第二霍尔传感器43就不能产生感应信号，从而避免了因第一磁块42靠近第二霍尔传感器43产生感应信号干扰电磁锁的误动。
45.参阅图14和图15，智能灌溉系统100还包括电源90和检测闸门24开启度的测距组件50，测距组件50包括测距杆51和超声波传感器52，电源90分别和控制器21、电磁锁22、第一霍尔传感器41、第二霍尔传感器43、超声波传感器52电性连接，测距杆51的下端安装在闸门24上，超声波传感器52安装在支架23上，超声波传感器52位于支架23的顶侧壁的上方，支架23的顶侧壁设有供测距杆51穿过的通孔，测距杆51穿过通孔后，测距杆51的顶端位于超声波传感器52的正下方，农户使用用户终端30向服务器10发送开锁请求后控制器21开启电磁锁22工作，同时控制器21控制电源90给电磁锁22、第一霍尔传感器41和超声波传感器52供电，电磁锁22的锁销从第二挂环252中退出后，拉倒手把拉杆254使闸门24逐渐上升，闸门24上升过程中带动测距杆51向超声波传感器52靠近，通过超声波传感器52和测距杆51顶端之间的感应距离逐渐变小预判闸门24处于开闸状态，通过在控制器21中预设超声波传感器52和测距杆51顶端之间的感应距离在第一预设距离范围内，当测距杆51顶端和超声波传感器52之间的感应距离进入第一预设距离范围后，再通过第一霍尔传感器41和第一磁块42相互感应完成后闸门24开闸后的闭锁，防止因第一霍尔传感器41受到外界的磁块干扰使第一霍尔传感器41产生非正常的关锁信号，导致电磁锁22出现错误的关闭动作；完成灌溉后，转动手把拉杆254使第一霍尔传感器41和第一磁块42离开后，第一霍尔传感器41在感应到第一磁块42离开后产生离开感应信号，第一霍尔传感器41将离开感应信号传递至控制器21，控制器21接收离开感应信号后产生开锁信号并将开锁信号传递至电磁锁22，控制器21将开锁信号传递至电磁锁22使电磁锁22的锁销从第一挂环251中退出，闸门24在下降的过程中通过超声波传感器52和测距杆51顶端之间的感应距离逐渐增大，超声波传感器52将感应到的距离数值信号传递给控制器21，控制器21通过对比超声波传感器52和测距杆51顶端之间的感应距离数值信号逐渐增大后判断闸门24处于即将合闸状态，再通过第二霍尔传感器43和第二磁块44相互感应完成合闸后的闭锁。
46.参阅图14和图15，智能灌溉系统100还包括液位传感器60、流量传感器70和太阳能电池板80，电源90分别和控制器21、电磁锁22、第一霍尔传感器41、第二霍尔传感器43、超声波传感器52、液位传感器60、流量传感器70、太阳能电池板80电性连接，太阳能电池板80用于给电源90充电，支架23的一侧设置竖杆，太阳能电池板80安装在竖杆的顶端，在竖杆上设置箱体，箱体位于太阳能电池板80和顶侧壁之间，控制器21和电源90安装在箱体内，超声波传感器52安装在竖杆上且位于太阳能电池板80的下方，液位传感器60安装在水闸装置20的底端处，液位传感器60浸在水里采用接触式测量法检测水渠内的水位信息，然后将水位信息传回至服务器10，流量传感器70安装在水闸装置20的前侧且靠近水闸装置20的顶侧壁，
流量传感器70用于实时检测通过水闸装置20的水量和水速，流量传感器70将检测到水量数据的信号和水速数据的信号传输至第二通讯模块211，第二通讯模块211将上述检测到水量数据的信号和水速数据的信号传输至第一通讯模块11，第一通讯模块11接收上述水量数据的信号和水速数据的信号并储存至服务器10内，服务器10根据水量数据的信号和水速数据的信号进行用户用水量的统计，实现农户自助灌溉管理和灌溉过程中水量精确统计的目的，上述用户终端30为智能手机。
47.一种智能灌溉系统100的使用方法，包括以下步骤：（1）、用户终端的身份认证：服务器10中预存每个水闸装置20的水闸识别信息及合法农户信息，水闸识别信息包括水闸装置20编址信息，水闸装置20编址信息为安装该水闸装置20的地址信息和编号信息，每个水闸装置20对应一片灌溉的区域，用户终端30包括用户信息模块、开锁请求模块和关锁请求模块，农户操作用户终端30中的用户信息模块向服务器10进行身份认证请求信息，身份认证请求信息中包含农户的个人身份信息和地块认证请求信息，农户的个人身份信息包括农户的身份证和手机号码等信息，服务器10根据身份认证请求信息生成身份认证信息，服务器10根据地块认证请求信息将身份认证信息对应至灌溉区域信息内。
48.（2）、设定灌溉期：设定灌溉期：根据灌溉区域的灌溉需求在服务器10中设定灌溉期，在灌溉期内农户可使用终端农户向服务器10发出开锁请求信息或关锁请求信息。
49.（3）、农户操作用户终端向服务器发出灌溉请求：多个农户操作各自的用户终端30向服务器10发出用水请求，服务器10依据每个用户终端30所发出用水请求的先后顺序依次生成不同的授权用水时间段信息，服务器10并将每个授权用水时间段信息发送至对应的用户终端30上。
50.（4）、开启电磁锁：农户在对应授权用水时间段内操作用户终端30上的开锁请求模块向服务器10发送开锁请求信息，服务器10根据与开锁请求信息相关的用户信息与预存在服务器10中的水闸识别信息、合法农户信息进行对比，服务器10确认用户信息中的水闸装置20编址信息和预存的水闸识别信息相一致，同时服务器10确认用户信息中的个人身份信息和预存的合法农户信息相一致，服务器10给控制器21发送开锁指令，控制器21发接收开锁指令后控制电磁锁22的锁销从第二挂环252中脱离而实现闸门24的开锁，控制器21控制电源90给第一霍尔传感器41、第二霍尔传感器43、超声波传感器52、液位传感器60和流量传感器70提供电力使其工作。
51.（5）、开启水闸装置：农户提升拉杆25逐渐将水闸装置20打开，液位传感器60和流量传感器70开始统计对应农户的用水量，手把拉杆254沿着通道朝上继续移动，闸门拉杆253和手把拉杆254的连接处露出通道后转动手把拉杆254，使手把拉杆254上的第一磁块42靠近第一霍尔传感器41，第一霍尔传感器41感应到第一磁块42后，第一霍尔传感器41生成关锁信号并将关锁信号发送至电磁锁22，使电磁锁22伸出锁销插入第一挂环251中实现水闸装置20开闸后闭锁。
52.（6）、关闭水闸装置：农户操作用户终端30向服务器10发出关锁请求信息，服务器10接收关锁请求信息以及与关锁请求信息相对应的用户信息，服务器10将该用户信息与预存的水闸识别信息、合法农户信息相对比，经过对比请求用户信息中的水闸识别信息与预存的水闸识别信息一致，同时对比用户信息中的个人身份信息与预存的合法农户信息一致
后，服务器10向控制器21发送开锁指令，控制器21接收开锁指令后控制电磁锁22使锁销从第一挂环251中脱离，农户可将水闸装置20逐渐下降至关闭位置，第二磁块44此时靠近第二霍尔传感器43，第二霍尔传感器43感应到第二磁块44后将感应信号反馈至电磁锁22，电磁锁22伸出锁销并将锁销插入第二挂环252中实现合闸后的闭锁，液位传感器60和流量传感器70完成对应农户的用水总量统计。
53.进一步的，在步骤（5）后增加灌溉中的防误动：在用户通过用户终端30向服务器10发出开锁请求信息并完成水闸装置20的开启后，服务器10只接收该用户终端30向服务器10发出的关锁请求信息来实现水闸装置20关闭，防止因其他合法用户操作另外的用户终端30向服务器10发出关锁请求而中断正常的灌溉。
54.进一步的，灌溉过程中水流中常常存在树枝、塑料袋等杂物，上述杂物在通过支架23的过程中会有一些卡入或挂靠在支架23上，在合闸过程中是农户操作拉杆25将闸门24下降，在合闸过程中遇到上述杂物阻挡闸门24下降，农户通过清除上述杂物就可以完成合闸，遇到因水闸装置20自身结构变形造成闸门24无法完成合闸，此时测距组件50的超声波传感器52测量测距杆51的顶端距离，由于超声波传感器52测量测距杆51的顶端距离长时间不变，此时控制器根据该长时间停留的距离和闸门在合闸后测量的距离、以及闸门开闸完全打开后的距离做比较，比较发现该距离在合闸后测量的距离和闸门开闸完全打开后的距离之间，控制器记录并标记该距离为闸门合闸过程容易卡住的距离，方便后期维护人员对该距离所对应的位置的部件准备更换提供信息，也能够为设计人员对水闸装置在该距离所对应的位置进行优化设计提供相关故障数据。
55.为了降低运营成本，用户终端30和服务器10采用北斗通讯，北斗通讯不同于其他的移动、联通、电信的月租式套餐，使用北斗通讯服务中免费服务为农户实现灌溉，降低灌溉的费用，智能闸门24通讯以北斗短报文形式发送给服务器10，服务免费，受到广大用户欢迎。通讯发送76字节符合通讯要求，通讯每分钟发送一包数据通讯要求。且智能闸门24不需要频繁发送信息，间断30分钟发送一次统计的数据给服务器10，和最后合闸的时候发送一次数据给服务器10。若合闸时间距上次发送数据时间小于1分钟，则不发送数据，使用上次的数据作为本次灌溉的最终数据。
56.所述所述的便于维护监测斗渠灌溉水量的智能水利闸门24，其水量测量的应用过程在于；使用流量传感器70测量灌溉过程中流量的值，同时使用液位传感器60校准流量值。在灌溉过程中，水渠中会有杂草等漂浮物，若漂浮物缠绕在闸门24上，影响流量传感器70测量的视野，造成流量测量时发生数据值偏离平均值很远，这些偏离的数据成为“可疑值”，为确保流量数据采集的可靠性，偏离斗渠范围0.01-0.3m3/s之间需要剔除掉异常值，剔除的异常值的空位需要根据水渠液位值与流量值的匹配关系填补此刻的流量值。设计采用检验法和液位传感器辅助校正方法采集流量信息。
57.闸门开闸和合闸过程都是农户在现场操作，若斗渠内有垃圾或者淤泥，农户可及时将杂物清理，避免斗渠杂物的淤堵而影响灌溉。灌水结束时，如果农户超过预定时间且不合闸产生高额水费，超出的加时的水费由农户承担，从而保证做到灌水结束后农户会及时合闸。