明渠智能測流系統(tǒng)改進(jìn)與應(yīng)用.pdf

1、我國淡水資源匱乏，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水資源的短缺嚴(yán)重制約了我國工農(nóng)業(yè)的發(fā)展；我國又是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)灌溉用水量大且時間集中，如何合理利用水資源，提高水資源的利用率，就顯得尤為重要。黃河流經(jīng)我省，是我省農(nóng)業(yè)灌溉的主要水源，但灌溉區(qū)普遍存在水資源浪費、使用不合理等問題，因此，科學(xué)計量水流量，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)對我國可持續(xù)發(fā)展意義重大。
　　本課題以小開河閘測流系統(tǒng)為研究對象，針對測流過程中發(fā)現(xiàn)的諸多問題，如機械結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、測流設(shè)備性能落后、

2、通訊可靠性低、測流算法不準(zhǔn)確、以及上位機系統(tǒng)不完善等等，并本著實事求是、因地制宜、理論聯(lián)系實際等原則，提出了一套科學(xué)合理的明渠智能測流改進(jìn)方案，主要從系統(tǒng)硬件和軟件方面著手改進(jìn)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和測流精確度。
　　首先是針對測流系統(tǒng)硬件方面的升級改進(jìn)。對結(jié)構(gòu)設(shè)計及組裝工藝上的改進(jìn)，提高了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)強度和穩(wěn)定性；流速儀的升級，更好的解決了脈沖信號的讀取問題，并且使系統(tǒng)在對數(shù)據(jù)的處理上更加迅速；新的通訊設(shè)備的使用，能夠更好的適應(yīng)惡劣環(huán)

3、境，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?、穩(wěn)定性和及時性；為了確保設(shè)備的安全，改進(jìn)方案中加裝極限保護(hù)設(shè)備；為了自動測出不同水位條件下的水面寬度，讀取水邊線位置，引進(jìn)了超聲波水位計等設(shè)備。經(jīng)過諸多改進(jìn)措施，大大提高了系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性，使測流更加智能化。
　　針對系統(tǒng)的軟件改進(jìn)方面，主要體現(xiàn)在對采集數(shù)據(jù)的處理上。合理科學(xué)的計算方法是精確測流和智能化測流的前提和保障，測流算法的改進(jìn)包括水面寬度的計算方法、截面積改進(jìn)算法、水深修正補償和流速算法四

4、個方面；對應(yīng)硬件系統(tǒng)的改進(jìn)，PLC的程序也相對應(yīng)的進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計；在人機控制界面的改進(jìn)方面，添加了信號顯示燈，設(shè)計了全新的自動計算表格，更好的保證操作人員對現(xiàn)場的實時監(jiān)控，保證了測流系統(tǒng)的整體高效運行。
　　本課題的研究是建立在長期對測流系統(tǒng)的監(jiān)控分析基礎(chǔ)上，并遵循國家的測流標(biāo)準(zhǔn)，利用現(xiàn)有的成熟技術(shù)，結(jié)合小開河閘的測流經(jīng)驗，開展的一項切實可行的智能測流項目。在測流新方法的探究方面，從靈活性、穩(wěn)定性和通用性出發(fā)，預(yù)見性的提出了不同水文