基于物聯(lián)網(wǎng)的傾角式明渠自動測流系統(tǒng)的研究.pdf

1、我國是一個農(nóng)業(yè)大國，但同時也是一個水資源相對匱乏的國家，水資源分布不均勻，且總量不足。農(nóng)業(yè)用水量占全國用水量的絕大部分，水資源的短缺是制約我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個重要因素。眾所周知，農(nóng)田灌溉用水是農(nóng)業(yè)用水的重要部分，我國的灌區(qū)渠系大多為明渠，自上世紀90年代以來，隨著灌區(qū)工程續(xù)建和節(jié)水改造工程建設的加快，傳統(tǒng)的水量調(diào)配和量測技術(shù)已經(jīng)不適應農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展要求，大中型灌區(qū)的渠道已經(jīng)是標準化渠道，這為我們研究新型的明渠測流方法提供了很好的基礎(chǔ)和條件

2、。根據(jù)我國灌區(qū)明渠量水的研究現(xiàn)狀、目前的實際應用情況以及發(fā)展趨勢，本課題研究并設計了一種新型的基于物聯(lián)網(wǎng)的傾角式明渠自動測流系統(tǒng)。
　　基于物聯(lián)網(wǎng)的傾角式明渠自動測流系統(tǒng)突破傳統(tǒng)的思想與理論，主要利用測流桿角度的變化來反映明渠的流量，角度信號由光電編碼器采集并傳輸至主控制器，在我校水流大廳實驗室的U型渠道進行大量的實驗，建立了角度-流量的數(shù)學模型，并將數(shù)學模型寫入軟件程序中。實際測量時水流沖擊測流桿，測流桿偏轉(zhuǎn)的角度對應著明渠的流

3、量，此流量值可在現(xiàn)場的屏幕顯示，并且能夠通過無線傳輸模塊傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)上讀取、存儲與分析，實現(xiàn)了明渠的自動測流。本研究和設計主要自主完成了以下幾項研究內(nèi)容：
　?。?）利用傳感器技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計算機技術(shù)及相關(guān)的專業(yè)知識完成了基于物聯(lián)網(wǎng)的傾角式明渠自動測流系統(tǒng)的總體方案設計；
　?。?）設計并完成了該系統(tǒng)的硬件電路、信號采集電路、無線傳輸模塊、液晶顯示模塊等；
　?。?）利用JavaScript和golang程序語言完

4、成了該系統(tǒng)的軟件程序的編寫和調(diào)試；
　?。?）在實驗室的標準規(guī)格的U型渠道上進行了大量的實驗，最終建立了角度-流量關(guān)系的數(shù)學模型；
　?。?）設計并制做了基于物聯(lián)網(wǎng)的傾角式明渠自動測流系統(tǒng)的機械固定裝置。
　　本研究結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器技術(shù)及計算機技術(shù)，設計并實現(xiàn)了一種全新的測流方法，該測流方法測流操作簡單易行，真正意義上實現(xiàn)了自動測流，并且測量結(jié)果經(jīng)過無線傳輸可實現(xiàn)遠距離讀取和存儲，對我國的大中型灌區(qū)的標準渠道自動