小型、微型闸门是灌区信息化和自动化的重要水利设施,小型闸门的信息化是水利和农业现代化的重要技术手段之一。本文基于网络通信技术、图像识别技术、模糊控制技术和嵌入式技术,研究了小型测控一体化闸门控制系统,可通过计算机或手机远程监控闸门状态并进行闸门自动控制。基于嵌入式处理器和第四代移动通信（4Generation,4G）模组,设计了测控一体化闸门系统的硬件控制器,解决了传统可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller,PLC）的无法满足远程程序升级、多种非标协议传感器适配等问题;完成了后台设备管理软件、基于互联网（Web）技术的前端用户平台及手机端的应用软件的设计及开发;提出了基于视频流的闸前、后水位的识别方法,制作了基于水标尺多场景下的水位数据集,训练了神经网络模型;在远程平台上实现了基于模糊算法的过闸流量的控制,解决了一体化测控闸门系统测控的闭环控制。基于嵌入式处理器和4G通信模组的一体化闸门控制器硬件设计。系统硬件由电源系统、闸门控制器以及水情监测设备组成。闸门控制器基于STM32F103开发,采用Air724UG芯片实现4G通信,将闸门状态及闸门前后水情数据上传至本地服务器。后台设备管理软件、基于Web的前端用户平台及手机端的应用软件的设计。本系统的软件部分采用前后端分离的开发方式,将前后端功能进行解耦,提高开发效率。基于Web开发的测控用户前端平台使得用户能够直观地看到闸门的状态及闸门前后水情数据,并对闸门进行远程的测控。基于C#开发的设备管理后台程序主要负责对来自一体化闸门控制器上传的数据进行解析入库以及对采集设备的远程配置。针对现有的传统水位检测技术所存在的设备造价高、维护困难等问题,采用基于视觉的水位识别方法,利用监测闸门状态的摄像头所提供的实时画面,采用YOLOv4算法对画面中的水尺刻度进行识别,结合传统图像处理算法提高图像处理速度,提高图像识别的效率。针对闸前水位变化导致的过闸流量快速变化无法被测控人员及时发现的问题,本系统提出一种基于模糊控制的恒流控制方法,基于操作人员或专家的经验,对闸门开度控制设定一系列规则,以目标过闸流量值与实际值的偏差以及偏差的变化率作为系统输入,闸门开度作为输出,实现恒流控制。目前该系统已在四川省成都市七十余个监测点投入应用并已经稳定运行了近一年时间。实践结果表明,本系统能有效保证闸门控制更加可靠稳定地运行,恒流控制在实际应用中可将过闸流量控制在预期流量±0.005m3/s范围内,取得了较好的控制效果。