基于GPRS的灌渠閘門遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì).pdf

1、中國水資源的短缺、污染、粗放利用等問題突出，同時(shí)水資源管理基礎(chǔ)設(shè)施落后，監(jiān)控手段缺乏，亟需加強(qiáng)水資源管理系統(tǒng)的建設(shè)。在上述嚴(yán)峻的水資源管理形勢下，本文依托于武漢理工大學(xué)承擔(dān)的“網(wǎng)絡(luò)化取用水遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)研究與實(shí)施”科研項(xiàng)目，針對明渠閘門的遠(yuǎn)程監(jiān)控問題，設(shè)計(jì)了基于GPRS的灌渠閘門遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。主要內(nèi)容如下：
　　在灌渠閘門遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，通過對比分析得出其整體架構(gòu)和功能。針對灌渠閘門的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，設(shè)計(jì)了一款小

2、型灌渠閘門遠(yuǎn)程控制終端（Remote Control Unit，RTU）。
　　選用PIC單片機(jī)為RTU的控制核心，設(shè)計(jì)主要的遠(yuǎn)程無線通信、流量計(jì)量、閘門控制功能。使用GPRS無線通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，接收監(jiān)控中心命令實(shí)現(xiàn)閘門的遠(yuǎn)程控制。選用由水位、閘位的為測量量的流量計(jì)算方法，保證實(shí)時(shí)流量的計(jì)算。
　　針對直流和交流形式的閘門電機(jī)，分別設(shè)計(jì)閘門輸出方式。為直流電機(jī)設(shè)計(jì)雙閉環(huán)PWM可逆調(diào)速方法，在穩(wěn)定輸出力矩保證下實(shí)現(xiàn)

3、快速正反轉(zhuǎn)切換。為交流電機(jī)設(shè)計(jì)繼電器輸出電路，實(shí)現(xiàn)閘門的升、降、停動(dòng)作。
　　RTU以閘門流量為控制量，經(jīng)過智能控制算法實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)閘門開度，實(shí)現(xiàn)流量的精確控制。針對灌渠控制的非線性、時(shí)滯性的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于模糊自整定PID算法的閘門流量控制器。通過Matlab建立模糊控制系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，仿真結(jié)果顯示模糊自整定PID控制器在灌渠閘門流量控制中應(yīng)用具有可行性和有效性。
　　通過對閘門遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施，提高了灌渠的遠(yuǎn)程監(jiān)