本文關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程自動(dòng)計(jì)量分水閘門(mén)控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：遠(yuǎn)程自動(dòng)計(jì)量分水閘門(mén)是實(shí)現(xiàn)灌區(qū)信息化的關(guān)鍵設(shè)備。我國(guó)灌區(qū)水利工程的信息化起步較晚,對(duì)于有計(jì)量功能的遠(yuǎn)程自動(dòng)閘門(mén)的研究尚在起步階段,信息管理水平低。國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格昂貴、操作復(fù)雜、水情適應(yīng)性差,無(wú)法全面推廣使用。本文研究開(kāi)發(fā)滿足我國(guó)灌區(qū)使用的遠(yuǎn)程自動(dòng)計(jì)量分水閘門(mén)系統(tǒng),對(duì)于實(shí)現(xiàn)灌區(qū)精確化配水、科學(xué)調(diào)度和信息化管理具有重要作用。 遠(yuǎn)程自動(dòng)計(jì)量分水閘門(mén)控制系統(tǒng)通過(guò)將流量測(cè)量、上下游水位和閘門(mén)控制結(jié)合為一個(gè)整體來(lái)精確控制渠道內(nèi)輸水。通過(guò)解耦控制使水位波動(dòng)降至最低,確保所有農(nóng)田供水穩(wěn)定；通過(guò)按需供水及訂水計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化,提高農(nóng)業(yè)用水利用率,用水戶可根據(jù)自己需要通過(guò)手機(jī)或網(wǎng)絡(luò)訂水,調(diào)水系統(tǒng)控制相應(yīng)的閘門(mén)定時(shí)定量的分水灌溉。 在閘門(mén)終端的硬件設(shè)計(jì)中,選取STM32-F407IGT處理器作為主控芯片,設(shè)計(jì)了存儲(chǔ)電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、數(shù)據(jù)采集電路、GPRS通信模塊、電源模塊、屏幕顯示等功能模塊。利用明渠測(cè)流原理和傳感測(cè)量技術(shù),實(shí)現(xiàn)了閘門(mén)的計(jì)量功能。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)閘門(mén)遠(yuǎn)程控制。 在軟件系統(tǒng)中,閘門(mén)終端開(kāi)發(fā)了多種工作模式,滿足灌區(qū)渠道的各種使用要求,計(jì)算實(shí)時(shí)流量并傳送至遠(yuǎn)程控制調(diào)水中心；遠(yuǎn)程調(diào)水中心軟件主要功能包括：灌區(qū)所有自動(dòng)計(jì)量閘門(mén)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控、各級(jí)用戶用水與訂水信息管理、流域歷史水情分析等。 最后,對(duì)遠(yuǎn)程自動(dòng)計(jì)量閘門(mén)性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了流量計(jì)算公式的正確性及確定了各種流態(tài)系數(shù)。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證了閘門(mén)測(cè)流的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)證明遠(yuǎn)程自動(dòng)計(jì)量閘門(mén)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、測(cè)流精度高、操作簡(jiǎn)單、水情適應(yīng)性強(qiáng),滿足灌區(qū)信息化建設(shè)的要求。
【關(guān)鍵詞】：自動(dòng)計(jì)量閘門(mén) 遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)調(diào)水 明渠測(cè)流 遠(yuǎn)程無(wú)線控制
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：S277.9
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 緒論9-12
• 1.1 課題研究背景9-10
• 1.1.1 課題來(lái)源9
• 1.1.2 研究背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀10
• 1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容10-11
• 1.4 本章小結(jié)11-12
• 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案12-18
• 2.1 計(jì)量閘門(mén)測(cè)流原理12-14
• 2.2 控制系統(tǒng)原理及結(jié)構(gòu)14-15
• 2.2.1 閘門(mén)控制系統(tǒng)原理14-15
• 2.2.2 閘門(mén)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)15
• 2.3 系統(tǒng)主要設(shè)備選型15-17
• 2.3.1 處理器選型15-16
• 2.3.2 GPRS模塊16
• 2.3.3 傳感器選型16-17
• 2.3.4 電源17
• 2.4 本章小結(jié)17-18
• 3 控制系統(tǒng)硬件平臺(tái)開(kāi)發(fā)18-37
• 3.1 硬件系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)18
• 3.2 處理器概述18-19
• 3.2.1 ARM處理器簡(jiǎn)介18-19
• 3.2.2 STM32-F407IGT6處理器簡(jiǎn)介19
• 3.3 主控板電路19-25
• 3.3.1 存儲(chǔ)電路19-20
• 3.3.2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路20-21
• 3.3.3 數(shù)據(jù)采集接口21-24
• 3.3.4 JTAG調(diào)試接口24-25
• 3.3.5 主控板實(shí)物圖25
• 3.4 電源電路25-27
• 3.4.1 供電系統(tǒng)原理及設(shè)計(jì)25-26
• 3.4.2 電源電路原理設(shè)計(jì)26-27
• 3.4.3 電源轉(zhuǎn)換模塊實(shí)物圖27
• 3.5 無(wú)線通信(GPRS)模塊27-31
• 3.5.1 SIM900A模塊介紹27-28
• 3.5.2 SIM900A電路圖28-29
• 3.5.3 無(wú)線通信模塊電源設(shè)計(jì)29-30
• 3.5.4 SIM卡接口設(shè)計(jì)30-31
• 3.5.5 GPRS模塊實(shí)物圖31
• 3.6 屏幕顯示模塊31-36
• 3.6.1 RA8875電路設(shè)計(jì)31-33
• 3.6.2 電源電壓33-35
• 3.6.3 屏幕電路實(shí)物圖35-36
• 3.7 本章小結(jié)36-37
• 4 控制系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)37-45
• 4.1 閘門(mén)終端控制軟件37-41
• 4.1.1 軟件界面模塊37-39
• 4.1.2 工作模式切換39
• 4.1.3 參數(shù)顯示與設(shè)置39-40
• 4.1.4 遠(yuǎn)程設(shè)置與控制40-41
• 4.1.5 閘門(mén)現(xiàn)場(chǎng)操作41
• 4.2 遠(yuǎn)程調(diào)水控制軟件41-44
• 4.2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)表的設(shè)計(jì)41-43
• 4.2.2 全流域動(dòng)態(tài)調(diào)水軟件43-44
• 4.3 本章小結(jié)44-45
• 5 遠(yuǎn)程自動(dòng)計(jì)量分水閘門(mén)實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用45-53
• 5.1 直板閘門(mén)出流模擬實(shí)驗(yàn)45-48
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)45-46
• 5.1.2 自由出流實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果46-47
• 5.1.3 淹沒(méi)出流實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果47-48
• 5.2 回龍灌區(qū)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)48-49
• 5.3 敦化灌區(qū)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)49-51
• 5.4 北趙南干渠現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)51-52
• 5.5 本章小結(jié)52-53
• 結(jié)論與展望53-55
• 結(jié)論53
• 展望53-55
• 參考文獻(xiàn)55-58
• 申請(qǐng)學(xué)位期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文58-59
• 致謝59

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程自動(dòng)計(jì)量分水閘門(mén)控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：457039