袁颖华，孙颖奇，苑宝玉，华 涛，魏韶辉 (南瑞集团公司(国网电子科学研究院)，南京 211000)

1 概 述

自动化精准灌溉技术是支撑现代化农业的一项基础性技术措施，通过对灌溉用水进行监测预报和自动遥控，对灌区实施智能化管理，从而提高水资源利用率，实现精准灌溉，发展高效节水灌溉农业[1,2]。灌溉阀作为自动化精准灌溉系统的主要控制设备，对整个系统的稳定运行起到了至关重要的作用。

现有的灌溉阀采用结构简单、低功耗、低成本的隔膜式水力控制阀(以下简称隔膜阀)，在实际灌溉系统中极易发生故障，此外灌区的隔膜阀空间分布范围较大，因此当控制中心下达指令后，需要隔膜阀能够及时反馈阀门对于相关指令的执行情况，以方便控制中心实时掌握其工作状态。目前的阀门状态反馈技术主要采用间接反馈，在隔膜阀上安装各种传感器，辅以相应的测量电路来实现阀门状态的反馈。例如新疆水科院采用了磁控传感器，使用了磁力球及干簧管作为检测元件，但仅能可靠辨识出全开状态，无法反馈全关及中间开度状态；西安灞桥热电厂使用2组光电接近开关来反馈全开全关信号。但灌区水压波动较大，隔膜阀的膜片极有可能处于全关与全开之间的中间开度状态，虽然使用高精度位移传感器，如差动式电感传感器(LVDT)、直滑电位器等，可以准确获取阀门的开度信息，但其结构复杂，动作可靠性低[3-6]。

本文针对这一情况，开发研制出了一种可用于灌溉隔膜阀的新型光电式阀门状态反馈装置，利用反射式光学位移传感器接收光强随距离的变化来反馈阀门的工作状态，具有结构简单，性能可靠，成本低廉的优点。……