一体化闸门的设计与控制
发布时间：2021-12-28 21:54
21世纪以来,我国的农业灌溉向着自动化、信息化方向发展,灌区灌溉用水效率的要求也进一步提高。在这一指导思想下,灌区闸门设备的建设也在积极的开展中,旨在把人工控制的灌区系统向自动化控制方向发展,实现灌区设施的及时监测、调控,达到水资源优化配置的目的。灌区渠道的自动控制是整个灌区实现自动化、信息化的基础,而灌区渠道闸门是渠道控制的最基本单元。本文在研究了国外智能一体化闸门运行机制和控制方法后,根据我国农渠、斗渠现状,提出了一体化闸门的设计思路。本文主要研究目标及内容为一体化闸门硬件结构设计及软件工程开发,同时,利用全自动一体化闸门实现了渠道水系水位与流量调节控制。硬件电路主要采用功耗低,性价比高的意法半导体公司设计的一款32位的ARM芯片——STM32F103ZET6。相对于一般的单片机来说该芯片不仅能够满足系统当前开发的需求,还能够满足后期系统功能的扩展。本课题同时还设计搭建了包括电源模块、电机驱动模块、采集模块、通讯等功能模块等。软件系统设计充分利用STM32F103ZET6内部的资源以及外围电路来实现各种功能,主要包括主程序、A/D转换子程序、电机驱动子程序、各类通讯子程序以及人机界...
【文章来源】：扬州大学江苏省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
_i传统闸门
图１－２?—体化闸门??，：
第二章总体设计方案??２．１总体设计思想??本文设计的一体化闸门采用了轻量化的结构设计，其系统具备光伏能源管理，水位流??量测量，闸位控制及远程数据传输等功能。整个系统包括三大部分：??（１）闸门本体部分：闸门基本构造、闸门材质、传动机构等；??（２）现地监测部分：ＣＰＵ、传感器、转换电路以及电源等；??（３）数据传输部分：串口、ＲＳ２３２／４８５、４Ｇ无线通讯以及有线通讯等。??一体化闸门具有控制方式灵活，操作简单的特点，能够胜任多种不同的控制要求。闸??门控制分为本地控制和远程控制两种模式，任意－种模式都支持闸位时间控制，水位控制??以及流量控制。本地控制利用本地电控箱上的操作屏实现设备的人机交互，采用图形和中??文提示结合的界面，操作简单易懂。远程控制配合后台管理软件可实现用水的记录，数据??汇总，报表管理等功能。在有条件铺设电缆的情况下使用有线通讯进行数据传输，在无条??件情况下使用４Ｇ网络进行数据传输，整个系统组网结构示意如图２－１所示。??－＝－
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于STM32的快速嵌入式以太网接口[J]. 戚新建,章伟. 仪表技术与传感器. 2017(07)
[2]汾河灌区灌溉管理存在问题及对策[J]. 刘春艳,郭涛. 山西水利. 2017(06)
[3]平面钢闸门流激振动数值模拟与优化设计[J]. 袁宝珺. 水利规划与设计. 2017(06)
[4]基于STM32的嵌入式以太网定位系统[J]. 汤巧戈,高强,刘超. 兵工自动化. 2017(05)
[5]基于STM32的电动挖掘机信号无线传输系统[J]. 王鸿雁,孟祥印,赵阳. 计算机系统应用. 2017(04)
[6]小型农田水利工程现状与运行管理探究[J]. 陈威. 黑龙江水利科技. 2016(07)
[7]基于STM32的水泵供水控制系统[J]. 张胜. 工业控制计算机. 2016(03)
[8]面向灌区调水工程的远程自动计量闸门研究[J]. 张从鹏,罗学科,李玏一,毛潭,岳向泉. 农业机械学报. 2014(08)
[9]平面钢闸门焊接变形的控制[J]. 田跃刚. 节水灌溉. 2013(11)
[10]沈阳市灌区斗农渠闸门管理存在问题及对策[J]. 姜文俊,任世强. 内蒙古水利. 2007(01)
硕士论文
[1]基于STM32F407的视频采集与传输系统设计[D]. 曾文兵.华中师范大学 2016
[2]一种通用的物联网监测系统的开发与应用[D]. 罗小虎.中南林业科技大学 2016
[3]HUD系统高亮像源及信号处理的研究[D]. 张利军.电子科技大学 2016
[4]碾石机物联网远程监测系统设计与开发[D]. 孙宇.重庆大学 2016
[5]基于共焦算法的微波成像系统研究[D]. 毛钰博.东华大学 2016
[6]智能全自动称重与热合控制系统研究[D]. 王浩强.扬州大学 2016
[7]输油泵故障诊断系统设计与研究[D]. 王新龙.青岛科技大学 2015
[8]基于STM32的uIP协议栈的移植与分析[D]. 穆淑清.天津大学 2015
[9]N公司GSM/WCDMA双模芯片自动化校准与测试软件开发[D]. 黄建辉.中国科学院大学（工程管理与信息技术学院） 2015
[10]基于STM32的以太网/ZigBee网关设计[D]. 陈宁坡.河北科技大学 2014
本文编号：3554797
【文章来源】：扬州大学江苏省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
_i传统闸门
图１－２?—体化闸门??，：
第二章总体设计方案??２．１总体设计思想??本文设计的一体化闸门采用了轻量化的结构设计，其系统具备光伏能源管理，水位流??量测量，闸位控制及远程数据传输等功能。整个系统包括三大部分：??（１）闸门本体部分：闸门基本构造、闸门材质、传动机构等；??（２）现地监测部分：ＣＰＵ、传感器、转换电路以及电源等；??（３）数据传输部分：串口、ＲＳ２３２／４８５、４Ｇ无线通讯以及有线通讯等。??一体化闸门具有控制方式灵活，操作简单的特点，能够胜任多种不同的控制要求。闸??门控制分为本地控制和远程控制两种模式，任意－种模式都支持闸位时间控制，水位控制??以及流量控制。本地控制利用本地电控箱上的操作屏实现设备的人机交互，采用图形和中??文提示结合的界面，操作简单易懂。远程控制配合后台管理软件可实现用水的记录，数据??汇总，报表管理等功能。在有条件铺设电缆的情况下使用有线通讯进行数据传输，在无条??件情况下使用４Ｇ网络进行数据传输，整个系统组网结构示意如图２－１所示。??－＝－
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于STM32的快速嵌入式以太网接口[J]. 戚新建,章伟. 仪表技术与传感器. 2017(07)
[2]汾河灌区灌溉管理存在问题及对策[J]. 刘春艳,郭涛. 山西水利. 2017(06)
[3]平面钢闸门流激振动数值模拟与优化设计[J]. 袁宝珺. 水利规划与设计. 2017(06)
[4]基于STM32的嵌入式以太网定位系统[J]. 汤巧戈,高强,刘超. 兵工自动化. 2017(05)
[5]基于STM32的电动挖掘机信号无线传输系统[J]. 王鸿雁,孟祥印,赵阳. 计算机系统应用. 2017(04)
[6]小型农田水利工程现状与运行管理探究[J]. 陈威. 黑龙江水利科技. 2016(07)
[7]基于STM32的水泵供水控制系统[J]. 张胜. 工业控制计算机. 2016(03)
[8]面向灌区调水工程的远程自动计量闸门研究[J]. 张从鹏,罗学科,李玏一,毛潭,岳向泉. 农业机械学报. 2014(08)
[9]平面钢闸门焊接变形的控制[J]. 田跃刚. 节水灌溉. 2013(11)
[10]沈阳市灌区斗农渠闸门管理存在问题及对策[J]. 姜文俊,任世强. 内蒙古水利. 2007(01)
硕士论文
[1]基于STM32F407的视频采集与传输系统设计[D]. 曾文兵.华中师范大学 2016
[2]一种通用的物联网监测系统的开发与应用[D]. 罗小虎.中南林业科技大学 2016
[3]HUD系统高亮像源及信号处理的研究[D]. 张利军.电子科技大学 2016
[4]碾石机物联网远程监测系统设计与开发[D]. 孙宇.重庆大学 2016
[5]基于共焦算法的微波成像系统研究[D]. 毛钰博.东华大学 2016
[6]智能全自动称重与热合控制系统研究[D]. 王浩强.扬州大学 2016
[7]输油泵故障诊断系统设计与研究[D]. 王新龙.青岛科技大学 2015
[8]基于STM32的uIP协议栈的移植与分析[D]. 穆淑清.天津大学 2015
[9]N公司GSM/WCDMA双模芯片自动化校准与测试软件开发[D]. 黄建辉.中国科学院大学（工程管理与信息技术学院） 2015
[10]基于STM32的以太网/ZigBee网关设计[D]. 陈宁坡.河北科技大学 2014
本文编号：3554797
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