我国是一个相对缺水的国家,同时也是一个非常需要水资源的农业大国,水资源短缺是制约我国农业发展的一个重要因素,农业用水的主要部分是农业灌溉。多数情况下,水是通过明渠渠道进行输送,经过近二十年的灌溉渠系建设,已经初步大规模的建成了标准化灌溉渠道,同时在多数的坝区,溢洪道等都有堰上闸门,这为堰上平板闸门流量测量和流量控制研究提供了很好的基础条件。本课题结合我国现有的明渠测流方法、堰上闸孔出流理论,研究设计了一种灌区堰上闸门测流控制系统,能够实现农业用水的精确化配置、信息化管理和灵活性控制。通过对现有的堰上闸孔出流理论进行研究,结合现代化的智能测量控制方法,将流量测量、闸门前水位调节控制和闸门开度控制结合成一个整体来调控渠道水量。结合我校水流实验室条件设计了WES堰体和自动化的平板闸门控制系统,通过利用自主开发的远程上位机配水软件,能够实现现场闸门自动化配水控制,利用My SQL数据库对用水量数据进行存储,提高水资源利用效率,实现了自动化测流配水。在水流实验室对测流性能进行了验证,结合实验数据拟合出了恰当的流量系数公式,实验结果表明该系统能够实时精确的计量流量并准确的分配用水。结合堰上闸门测流理论,课题研究和设计主要完成了以下几项内容:(1)结合堰上闸孔出流理论,对堰上闸孔出流理论特性进行了实验验证,通过水流实验室的模型实验,验证了流量测量公式的正确性,验证了自动化测量的准确性。(2)利用传感器技术、无线通信技术、嵌入式技术及相关知识完成了远程测流控制的总体方案设计。(3)设计完成了WES堰体和平板堰上闸门,设计了远程嵌入式控制终端,包括主控电路、液位数据信号采集电路、闸门电机控制电路、远程无线数据传输电路、触摸屏显示界面。(4)结合μC/OS-III系统完成了嵌入式终端软件编写,利用QT5软件开发了调度室监控上位机软件,利用My SQL建立了历史数据库。(5)在校内水利实验大厅进行了大量实验,不断调整和测试了自动化闸门的稳定性和可靠性,不断修正流量系数确保了流量测量的准确性。