明渠便攜式超聲波測流技術的研究.pdf

1、我國雖然水資源總量豐富，但由于水資源的空間分布不均勻，導致在地域上存在較大差異，整體表現(xiàn)為南多北少，東多西少。我國是一個農業(yè)大國，農業(yè)用水占全國總用水量的73.4％，面臨著農業(yè)用水短缺的問題。同時我國對水資源粗放低效的利用，又加劇了農業(yè)水資源的短缺，因此水資源的短缺已經逐漸開始制約我國農業(yè)的快速發(fā)展。農業(yè)用水主要體現(xiàn)在農田灌溉方面，我國不完善的量水制度和落后的灌溉方式，導致農業(yè)用水利用率低，造成了水資源的極大浪費，因此對水資源的有效管理

2、利用迫在眉睫。
　　我國灌溉用水的方式主要是明渠渠道輸水，對渠道用水的合理有效的利用能夠提高農田灌溉用水利用率，且為實行“計劃用水、按方收費”打下了基礎。因此，如何實現(xiàn)對灌區(qū)用水的精準測量、實時監(jiān)控以及科學有效的管理是今后我國灌區(qū)的發(fā)展方向，也是推動我國水利行業(yè)自動化、信息化發(fā)展的重要舉措。基于我國灌區(qū)現(xiàn)狀，研發(fā)出一套測流精準、攜帶方便、性能穩(wěn)定、自動化程度高且價格低廉的明渠自動測流裝置勢在必行。
　　根據(jù)現(xiàn)有灌區(qū)明渠渠道，

3、設計出了一種便攜式超聲波自動測流系統(tǒng)及其測流方法，具體來講，是一種依據(jù)謝才公式，利用超聲波傳感器和單片機電子系統(tǒng)自動測量明渠流量的裝置。本裝置包括超聲波探頭、支撐桿、測量桿、墊板、單片機以及供電裝置。該裝置采用兩個超聲波傳感器安裝到渠道上方，接通電源就可以實現(xiàn)流量的自動化監(jiān)測。根據(jù)以上設計思路，本文完成了以下研究內容：
　?。?）依據(jù)謝才公式和明渠均勻流的特性，利用現(xiàn)有的信息技術、傳感器技術、計算機技術及灌區(qū)量水技術，完成了明渠便

4、攜式超聲波測流系統(tǒng)的總體方案設計；
　?。?）根據(jù)總體方案設計，制作出一套便攜式超聲波測流機械裝置；
　?。?）根據(jù)該系統(tǒng)所要實現(xiàn)的灌區(qū)明渠測流及數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)墓δ埽O計并完成了系統(tǒng)的硬件電路，包括主控模塊、液晶顯示電路、信號采集電路、電源電路、無線傳輸模塊等；
　?。?）根據(jù)硬件電路不同模塊要實現(xiàn)的功能以及客戶端和服務器端各自的特性，選擇了相應的程序語言和開發(fā)平臺，設計并完成了測流系統(tǒng)的軟件程序的編寫；
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