基于GPRS灌區(qū)輸配水渠道流量自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、我國(guó)是世界上人均淡水資源最缺乏的十三個(gè)國(guó)家之一，因此實(shí)施有效的節(jié)水措施對(duì)于水資源的可持續(xù)利用具有重要的意義，我國(guó)又是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，灌區(qū)灌溉用水的浪費(fèi)是造成農(nóng)業(yè)水資源大量流失的重要原因，因此研究新型的灌區(qū)量水設(shè)備和對(duì)傳統(tǒng)量水方法的創(chuàng)新是保證節(jié)水措施能否貫徹實(shí)施的重中之重，科學(xué)現(xiàn)代化的灌區(qū)量水不僅是合理調(diào)度灌溉水源、正確執(zhí)行用水計(jì)劃、加強(qiáng)用水管理的必要措施，而且是衡量灌溉管理水平和灌溉水利用率高低的重要技術(shù)手段。
　　農(nóng)田用水主要通過(guò)

2、輸配水渠道進(jìn)行灌溉，傳統(tǒng)的估算流量的方法造成了水資源的大量浪費(fèi)，因此實(shí)行輸配水渠道流量實(shí)時(shí)自動(dòng)計(jì)量監(jiān)測(cè)非常有必要。灌區(qū)量水管理主要包括渠道各個(gè)測(cè)點(diǎn)液位數(shù)據(jù)采集、明渠流量的監(jiān)測(cè)及用水規(guī)劃的制定等工作，其中明渠流量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是其核心內(nèi)容之一。灌區(qū)量水的科學(xué)自動(dòng)化管理不僅是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)灌溉管理智能化的必然趨勢(shì)，同時(shí)也是傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利進(jìn)化發(fā)展的顯著標(biāo)志。因此，研究并設(shè)計(jì)一套測(cè)量精度高、性能穩(wěn)定的灌區(qū)渠道流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)于發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，推進(jìn)水利信息

3、化建設(shè)具有重要的意義。
　　基于上述原因，本課題結(jié)合灌區(qū)的實(shí)際情況，利用GPRS無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計(jì)了基于GPRS灌區(qū)輸配水渠道流量自動(dòng)監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)。本裝置采用超聲波液位傳感器、流速儀、步進(jìn)電機(jī)等原件構(gòu)成的灌區(qū)輸配水渠道流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以將傳感器采集的數(shù)據(jù)，通過(guò)GPRS模塊無(wú)線傳輸給監(jiān)測(cè)中心的上位機(jī)進(jìn)行分析處理。系統(tǒng)以較低的成本實(shí)現(xiàn)灌區(qū)測(cè)流系統(tǒng)的自動(dòng)化和信息化，且現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需人工值守，節(jié)省人力和物力。
　　結(jié)合“基于GPRS灌區(qū)

4、輸配水渠道流量自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”，本課題完成了以下幾部分的研究?jī)?nèi)容:
　　(1)根據(jù)課題的應(yīng)用需求，針對(duì)系統(tǒng)中所涉及的關(guān)鍵技術(shù)的研究，確定了整個(gè)課題的總體設(shè)計(jì)方案。
　　(2)利用超聲波液位傳感器完成對(duì)農(nóng)田輸配水渠道液位的測(cè)定，根據(jù)超聲波傳播速度與溫度的關(guān)系，選擇合適的溫度傳感器并設(shè)計(jì)溫度補(bǔ)償電路加以校正，從而提高液位測(cè)量的精度。
　　(3)利用流速儀完成對(duì)農(nóng)田輸配水渠道流速的測(cè)定。測(cè)量時(shí)，學(xué)習(xí)對(duì)普朗德-卡門(mén)對(duì)數(shù)模式

5、下對(duì)施測(cè)垂線平均流速計(jì)算的方法，從而提高測(cè)量斷面平均流速的精度。
　　(4)設(shè)計(jì)一套定比例自動(dòng)跟蹤流速點(diǎn)的裝置。利用步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的機(jī)械特性，將步進(jìn)電機(jī)連接流速儀跟蹤到普朗德-卡門(mén)對(duì)數(shù)模式積點(diǎn)法的位置，實(shí)現(xiàn)渠道斷面的平均水流速的自動(dòng)跟蹤測(cè)量。
　　(5)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集儀的選型以及內(nèi)部模塊硬件、軟件的設(shè)計(jì)，在低功耗的原則下，保證現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集儀在無(wú)人堅(jiān)守的情況下能夠穩(wěn)定準(zhǔn)確地工作。
　　(6)針對(duì)灌區(qū)各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)距離長(zhǎng)的特點(diǎn)，