【摘 要】
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远程自动计量分水闸门是实现灌区信息化的关键设备。我国灌区水利工程的信息化起步较晚,对于有计量功能的远程自动闸门的研究尚在起步阶段,信息管理水平低。国外进口产品价格
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远程自动计量分水闸门是实现灌区信息化的关键设备。我国灌区水利工程的信息化起步较晚,对于有计量功能的远程自动闸门的研究尚在起步阶段,信息管理水平低。国外进口产品价格昂贵、操作复杂、水情适应性差,无法全面推广使用。本文研究开发满足我国灌区使用的远程自动计量分水闸门系统,对于实现灌区精确化配水、科学调度和信息化管理具有重要作用。远程自动计量分水闸门控制系统通过将流量测量、上下游水位和闸门控制结合为一个整体来精确控制渠道内输水。通过解耦控制使水位波动降至最低,确保所有农田供水稳定;通过按需供水及订水计算机网络化,提高农业用水利用率,用水户可根据自己需要通过手机或网络订水,调水系统控制相应的闸门定时定量的分水灌溉。在闸门终端的硬件设计中,选取STM32-F407IGT处理器作为主控芯片,设计了存储电路、电机驱动电路、数据采集电路、GPRS通信模块、电源模块、屏幕显示等功能模块。利用明渠测流原理和传感测量技术,实现了闸门的计量功能。利用物联网技术实现闸门远程控制。在软件系统中,闸门终端开发了多种工作模式,满足灌区渠道的各种使用要求,计算实时流量并传送至远程控制调水中心;远程调水中心软件主要功能包括:灌区所有自动计量闸门的远程实时监控、各级用户用水与订水信息管理、流域历史水情分析等。最后,对远程自动计量闸门性能进行了实验验证。通过模拟实验验证了流量计算公式的正确性及确定了各种流态系数。通过实际应用验证了闸门测流的准确性。实验证明远程自动计量闸门系统运行稳定、测流精度高、操作简单、水情适应性强,满足灌区信息化建设的要求。
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