大型灌区渠道闸门一体化测控系统

基于自动化控制、网络通信和测量等技术,设计并研发了能够实现信息采集-处理-决策-信息反馈-监控-共享一体化的灌区闸门测控设备,并在甘肃省景电灌区进行了应用和验证.结果表明:渠道闸门一体化测控系统实现了灌区流量数据自动监测、收集和计算分析,提高了计量精度;能够对数据进行存储、查询与展示,实现了数据的共享,形成了灌区水资源管理数据库;实现了渠道流量远程自动控制与调节,提高了管理水平和管理效率;实现了智能手机远程操作,提高了办公效率.灌区闸门测控一体化测控系统的实施减少了灌区现场维护的次数,降低了设备运行成本,极大地提高了灌区水资源管理效率.研究成果可为中国大型灌区水资源科学管理提供有力的技术支撑,对闸门量水测流技术进步进行了有益的探索.     

引黄农业灌区测控一体化闸门调控技术探究

【目的】有效促进测控一体化技术在引黄农业灌区的推广应用,提高灌区灌溉管理水平和水资源利用率。【方法】在探讨测控一体化技术组成和应用的基础上,从测控一体化闸门的作用和重要性、调控技术原理、调控技术方法和措施、调控技术数据分析与调控效果评估方面探究了测控一体化闸门的调控技术。【结果】闸门调控技术的核心是自动化控制,基于传感器采集的实时数据,控制系统能够智能地调节闸门的状态,确定何时打开或关闭闸门,以及以何种速度和水量进行灌溉,灌溉策略的设计需要考虑农田的特性、作物需水量和水资源供应情况,进一步优化灌溉策略以及改进技术性能,提高精度和效率。【结论】农业灌区测控一体化闸门调控技术具有广阔的应用前景,可以提高水资源利用效率、降低能源消耗、保护环境、提高农业生产效益,为实现农业灌溉高效管理和水资源高效利用提供技术支撑。     

测控一体化闸门及其调控技术研究分析

渠道输配水过程的精准计量与调控是实现灌区用水总量和定额管理的基础.测控一体化闸门是集流量测量和控制功能于一体的装置,与其相配套的调控技术是实现渠道安全输水、合理配水和精准用水的关键.从闸门水力性能、过闸流量估算、闸群联合调控技术等方面对测控一体化闸门及其调控技术的研究现状进行了总结分析,基于已有研究中存在的技术难点,结...     

全渠道一体化测控闸门在昌马南干渠灌区的应用

为了提高农业灌溉水利用率,实现灌区全渠道测控一体化闸门的联动与作物精量灌溉,疏勒河昌马南干渠灌区于2012年陆续引进澳大利亚潞碧垦公司全渠道测控一体化控制系统63套,该系统利用反馈与前馈联合控制技术,集流量测量与上下游水位、闸门为一体精确控制渠道内输水效率,使水位波动降至最低,确保所有农田灌溉供水的稳定。     

灌区测控一体化闸门系统设计及应用

灌区水资源的合理利用一直是我国发展节水型农业的关键。为了缓解疏勒河灌区用水矛盾,基于原有渠道闸门研制出测控一体化闸门系统。系统由安装于渠道上的自动计量闸门和运行于远方中心站的调水控制系统组成,能够根据目标过闸流量或过闸总水量实现闭环控制,做到按需供水。试验表明,该系统实现了渠系闸门的智能控制和田间用水的合理分配,功能完备、可靠性高、操作和维护便捷,能够有效提高灌区水资源的利用率。     

灌区测控一体化闸门系统设计与试验

【目的】实现灌区明渠输配水的智能化控制。【方法】采用传感测量、电气控制、机械设计制造和无线通信等技术,研发了一种基于PLC和物联网的灌区测控一体化闸门系统,该系统主要包括两大部分:现地闸门终端和物联网远程监控系统。本研究运用矩形渠道平板闸门的过流量检测方法,然后融合信息采集、自动控制等技术,使该闸门系统具备渠道水位、闸门开度、过闸流量等参数的计量功能;采用对称双齿轮齿条作为平板闸门升降的传动机构,提升了闸门启闭运行的稳定性、安全性和效率;研制了基于PLC的现地闸门终端控制装置,具有闸门终端远程通信和自动控制的功能;开发了远程监控平台软件,包含手机端和电脑端,实现了对闸门的远程监控与工情数据管理。【结果】闸门终端工作性能稳定,系统具有计量精度高、稳定性强、操作和维护方便的特点,闸门开度控制的最大误差为1mm,网络丢包率接近于零,自由出流的测流误差小于4.6%,淹没出流的小于8.3%。【结论】因此,该系统适用于灌区中小型渠道输配水过程的精准控制。     

高含沙水渠道测控一体化板闸测流试验及其数值模拟

为了了解测控一体化板闸在高含沙水渠道的测流精度是否满足规范要求,选取宁夏南山台扬水灌区18条测流条件较好且具有代表性的支渠,通过对比无喉道量水槽的测流结果,整理分析不同灌水时期测控一体化板闸的测流数据,采用ANSYS Fluent建立物理模型,模拟研究测控一体化板闸的水力性能随含沙量的变化规律,并结合Rubicon测控一体化板闸测流原理,分析含沙量影响测控一体化板闸测流精度的成因.结果表明:当渠道水含沙量较大时,测控一体化板闸与无喉道量水槽的测流结果偏差较大;板闸计量箱内的流速分布、湍动能、含沙量、沙粒粒径均可能影响超声波流量计的测流精度;随着含沙量的增加,测控一体化板闸计量箱内湍动能减小,但流速分布无明显变化.因此,含沙量对测控一体化板闸测流精度有一定影响,主要由超声波在含沙水中的衰减作用以及含沙水的制紊作用导致,而流速分布对其影响较小.     

宁夏引黄灌区农业灌溉测控闸门应用现状调查与评估

测控设施作为灌区用水管理的重要工具、数字化灌区建设的基础硬件支撑,可有效帮助管理者准确掌握水源来水及用户实时用水量情况,也可为灌区水费收取、用水总量控制与定额管理提供有力保障。以宁夏引黄灌区测控闸门为例,系统分析其应用现状,重点从提高灌区管理水平、夯实用水权确权成果、提高水费计收透明度等方面总结凝练了取得的主要成效,从设备硬件水平、规划设计、运行维护等方面提出了应用中存在的关键问题,并对今后测控设施选型设计提出了相关意见和建议。     

灌溉用水管理测控设备生产及软件开发

1　主要内容高扬程提水灌区灌溉用水管理信息系统灌溉渠系水流模拟仿真系统渠道闸门太阳能自动控制系统低功耗大容量自记式水位计2　创新点灌溉系统自定义续接搭建灌溉系统可视化搭建微功耗自动记录设备太阳能驱动的自控闸门渠系水流模拟仿真依靠公共通讯网可实现闸门远程测控3     

测控一体化闸门在灌区的研究与应用

为了有效管理并控制灌溉用水量,中华人民共和国从第"十三五"开始,制定了一系列政策和措施对灌溉用水从水源地开始直至末级受水单元建立精准量水体系及监管措施。研发一款集水位流量数据采集、闸门远程自动化控制、太阳能驱动、无线通讯等功能齐全的智能测控一体化闸门装置,并在灌区量测水项目中进行了实地应用。结果表明,测控一体化闸门监控系统通过平台进行远程自动灌溉控制和调节,用自学习的PID控制机制实现动态调水,提高了输配水的控制精度和时效,解决了渠道末端控制问题。既能提高工作效率,降低工作强度,又能为节约灌溉用水,优化配水调度提供强有力的信息支撑。     

灌区量测水方法与技术研究进展

精准的灌区量测水方法与技术是减少灌区无效弃水，保障灌区用水安全的重要手段。针对灌区明渠量测水方法与技术，系统阐述了水工建筑物量水、特设量水设备量水、流速—面积法量水和水位—流量法量水4种方法的研究进展，归纳分析了4种量测水方法的适用条件及量测精度，阐述了不同场景下明渠量测水方法应用情况。结果表明：配备水位传感器等设备的量水建筑物为数据获取与传输提供了便利；优化建筑物结构特征可提升建筑物适用范围和测量精度，推动了特设量水设备技术发展。流速—面积法因量测精度高常用于校准其他量测水方法，但其操作复杂、耗时长导致测流效率较低，随着超声波等技术日趋成熟，可用以复杂流态流量的测量工作；流速分布规律作为流速—面积法量水的基础，利用流速分布规律可建立点流速与断面平均流速的关系，进而通过点流速获取断面流量。水位—流量法受断面参数影响显著，仅对特定工况可用，因此难以推广。利用机器学习方法处理大量水位与流量关系的历史数据对水位预测流量提供了数据处理手段。最后，探讨了非接触式量测水技术以及模型算法对流量预测的发展前景，结合目前研究基础和实际需求对未来的研究方向进行了讨论，以期为进一步提高量测水精度、降低量测水...     

堰顶高度可调的控水设备研发

堰流和孔流是闸门过流的2种工作方式,相应地,堰上水头和闸门开度就构成了灌区水量控制的关键技术要素。根据水力学原理,渠系水量控制中的配水设备宜采用能够形成孔流的配水闸,而为了更好地稳定渠道水位,宜采用能够形成堰流的控水设备,但实际应用中缺少能够调节堰顶高度的控水设备。根据实际需求,开发了底升式测控一体化控水设备和活页式测控一体化控水设备,这2种闸门均集测控于一体,采用顶面溢流方式,具备为下游配水提供稳定供水条件的功能。     

灌区灌溉自动化监控系统的设计与研究

介绍了 1种灌区灌溉自动化监控系统的组成、功能和实现方法。系统利用田间传感器实时测量田间参数 ,通过网络传送给控制计算机 ,由控制计算机根据决策模型自动控泵房电机起停、渠首闸门启闭实现灌区内农田自动灌溉 ,系统具有实时控制、实时数据采集与保存 ,现场实时视频监视等功能。     

大型灌区智慧灌溉系统开发与应用

为解决大型灌区信息共享能力差、用水决策智能化水平不高等问题,基于灌区实时信息采集布点优化技术、实时信息监测技术、实时灌溉预报模型、渠系动态配水模型、互联网技术、闸门监测控制技术,构建基于B/S架构的大型灌区通用化智慧灌溉系统。系统包括实时信息监测子系统、信息通讯子系统、历史及实时数据管理子系统、实时灌溉预报及渠系动态配水子系统、闸门监测控制子系统、文件管理子系统共6大功能模块。系统在2017年应用于赣抚平原灌区,实现了灌区用水信息全面实时监测、配水优化管理及闸门监测控制,较传统管理模式节水15.3%,提高了灌区用水管理水平。     

灌区灌溉自动化监控系统的设计与研究

介绍了1种灌区灌溉自动化监控系统的组成、功能和实现方法。系统利用田间传感器实时测量田间参数，通过网络传送给控制计算机，由控制计算机根据决策模型自动控泵房电机起停、渠首闸门启闭实现灌区内农田自动灌溉，系统具有实时控制、实时数据采集与保存，现场实时视频监视等功能。     

全渠道控制系统在中卫南山台子扬水灌区的应用

针对中卫南山台子扬水灌区缺乏调水控水和测量水设施,水资源利用率和灌溉保证率低等问题,应用测控一体化闸门和全渠道控制系统(Total Channel Control,TCC)作为其推广现代化灌溉系统的硬件及软件基础.TCC 3次试运行结果表明,系统控制的测控一体化闸门可以在短时间内响应南山台子扬水干渠渠系流量动态变化,自...     

基于LabVIEW平台物理农业测控系统的研究与设计

针对物理技术与物理装备在设施农业中的应用现状,研究设计了物理农业测控系统。采用美国NILabVIEW平台为测控核心,modbus协议为数据总线,北京聚英翱翔DAM为智能终端,结合二氧化碳传感器、温度传感器、湿度传感器、光照传感器等,构成具有数据采集与运算、数据统计与分析、输出控制、数据显示储存等功能的新型农业测控系统。解决了物理农业技术与装备在设施农业中的科学选用等问题,满足了物理装备在设施农业中的定性、定量考核要求,为物理装备与技术在设施农业中的进一步推广应用提供了技术与科学支撑。     

基于水平衡测试的石门水库灌区用水效率与提高措施分析

汉中石门水库灌区是汉中平原大型灌区，通过水平衡测试分析典型灌区用水效率、研究提高用水效率的措施，对实最严格水资源管理制度的模式、经验与做法具有十分重要的意义。通过对灌区开展点、线、面式的水平衡测试，掌握了灌区水量分配、输水、用水设施运行情况、用水总量和各区域用水之间的定量关系。从测试数据入手，计算灌溉用水效率，结合灌区地貌、作物分布、渠道衬砌等多方面因素，分析灌区灌溉用水效率，研究提高措施。结果表明，灌区在丘陵地区种植水稻与低级渠道输水渗漏是灌区用水损失较大的因素，为灌区提高用水效率与节水方案制定提供了重要依据。     

基于WebGIS的大型灌区水利信息综合管理系统设计与实现

针对大型灌区监测数据量大、数据种类复杂、实时性要求高,空间相关性强等特点,基于WebGIS技术强大的空间分析、地图表达、数据存储与管理等优势以及富客户端开发技术,建立了基于WebGIS的灌区水利信息综合管理系统.该系统由水利信息综合数据库、信息共享服务平台以及信息资源管理与应用服务系统三部分构成,实现了灌区水雨情监测信息、水质信息、闸门信息、墒情信息、渠道信息、视频监控信息等水利信息的综合管理以及自动化办公等日常应用,为灌区的管理和决策提供全面的技术支持,提高了灌区管理工作效率.     

一体化闸门技术在疏勒河灌区斗口计量的运用

在《国家中长期科学和技术发展纲要(2006-2020年)》中实施节水型的灌溉农业,以提高灌区的水使用效率、改善灌区的生态环境、更好地为灌区用户服务。该一体化闸门在疏勒河灌区斗口计量运用将闸门门体、参数测量和控制及数据通讯,集成于一体,结构紧凑,操作简单,适合于国内灌区改造和水利自动化系统,尤其适合于水闸或灌区偏僻地区的使用,价格为国内其他产品的1/2,有着十分广阔的前景。