一體化閘門的設(shè)計與控制
發(fā)布時間:2021-12-28 21:54
21世紀(jì)以來,我國的農(nóng)業(yè)灌溉向著自動化、信息化方向發(fā)展,灌區(qū)灌溉用水效率的要求也進(jìn)一步提高。在這一指導(dǎo)思想下,灌區(qū)閘門設(shè)備的建設(shè)也在積極的開展中,旨在把人工控制的灌區(qū)系統(tǒng)向自動化控制方向發(fā)展,實現(xiàn)灌區(qū)設(shè)施的及時監(jiān)測、調(diào)控,達(dá)到水資源優(yōu)化配置的目的。灌區(qū)渠道的自動控制是整個灌區(qū)實現(xiàn)自動化、信息化的基礎(chǔ),而灌區(qū)渠道閘門是渠道控制的最基本單元。本文在研究了國外智能一體化閘門運行機制和控制方法后,根據(jù)我國農(nóng)渠、斗渠現(xiàn)狀,提出了一體化閘門的設(shè)計思路。本文主要研究目標(biāo)及內(nèi)容為一體化閘門硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計及軟件工程開發(fā),同時,利用全自動一體化閘門實現(xiàn)了渠道水系水位與流量調(diào)節(jié)控制。硬件電路主要采用功耗低,性價比高的意法半導(dǎo)體公司設(shè)計的一款32位的ARM芯片——STM32F103ZET6。相對于一般的單片機來說該芯片不僅能夠滿足系統(tǒng)當(dāng)前開發(fā)的需求,還能夠滿足后期系統(tǒng)功能的擴展。本課題同時還設(shè)計搭建了包括電源模塊、電機驅(qū)動模塊、采集模塊、通訊等功能模塊等。軟件系統(tǒng)設(shè)計充分利用STM32F103ZET6內(nèi)部的資源以及外圍電路來實現(xiàn)各種功能,主要包括主程序、A/D轉(zhuǎn)換子程序、電機驅(qū)動子程序、各類通訊子程序以及人機界...
【文章來源】:揚州大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
_i傳統(tǒng)閘門
圖1-2?—體化閘門??,:
第二章總體設(shè)計方案??2.1總體設(shè)計思想??本文設(shè)計的一體化閘門采用了輕量化的結(jié)構(gòu)設(shè)計,其系統(tǒng)具備光伏能源管理,水位流??量測量,閘位控制及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ。整個系統(tǒng)包括三大部分:??(1)閘門本體部分:閘門基本構(gòu)造、閘門材質(zhì)、傳動機構(gòu)等;??(2)現(xiàn)地監(jiān)測部分:CPU、傳感器、轉(zhuǎn)換電路以及電源等;??(3)數(shù)據(jù)傳輸部分:串口、RS232/485、4G無線通訊以及有線通訊等。??一體化閘門具有控制方式靈活,操作簡單的特點,能夠勝任多種不同的控制要求。閘??門控制分為本地控制和遠(yuǎn)程控制兩種模式,任意-種模式都支持閘位時間控制,水位控制??以及流量控制。本地控制利用本地電控箱上的操作屏實現(xiàn)設(shè)備的人機交互,采用圖形和中??文提示結(jié)合的界面,操作簡單易懂。遠(yuǎn)程控制配合后臺管理軟件可實現(xiàn)用水的記錄,數(shù)據(jù)??匯總,報表管理等功能。在有條件鋪設(shè)電纜的情況下使用有線通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,在無條??件情況下使用4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,整個系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意如圖2-1所示。??-=-
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于STM32的快速嵌入式以太網(wǎng)接口[J]. 戚新建,章偉. 儀表技術(shù)與傳感器. 2017(07)
[2]汾河灌區(qū)灌溉管理存在問題及對策[J]. 劉春艷,郭濤. 山西水利. 2017(06)
[3]平面鋼閘門流激振動數(shù)值模擬與優(yōu)化設(shè)計[J]. 袁寶珺. 水利規(guī)劃與設(shè)計. 2017(06)
[4]基于STM32的嵌入式以太網(wǎng)定位系統(tǒng)[J]. 湯巧戈,高強,劉超. 兵工自動化. 2017(05)
[5]基于STM32的電動挖掘機信號無線傳輸系統(tǒng)[J]. 王鴻雁,孟祥印,趙陽. 計算機系統(tǒng)應(yīng)用. 2017(04)
[6]小型農(nóng)田水利工程現(xiàn)狀與運行管理探究[J]. 陳威. 黑龍江水利科技. 2016(07)
[7]基于STM32的水泵供水控制系統(tǒng)[J]. 張勝. 工業(yè)控制計算機. 2016(03)
[8]面向灌區(qū)調(diào)水工程的遠(yuǎn)程自動計量閘門研究[J]. 張從鵬,羅學(xué)科,李玏一,毛潭,岳向泉. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2014(08)
[9]平面鋼閘門焊接變形的控制[J]. 田躍剛. 節(jié)水灌溉. 2013(11)
[10]沈陽市灌區(qū)斗農(nóng)渠閘門管理存在問題及對策[J]. 姜文俊,任世強. 內(nèi)蒙古水利. 2007(01)
碩士論文
[1]基于STM32F407的視頻采集與傳輸系統(tǒng)設(shè)計[D]. 曾文兵.華中師范大學(xué) 2016
[2]一種通用的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[D]. 羅小虎.中南林業(yè)科技大學(xué) 2016
[3]HUD系統(tǒng)高亮像源及信號處理的研究[D]. 張利軍.電子科技大學(xué) 2016
[4]碾石機物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)[D]. 孫宇.重慶大學(xué) 2016
[5]基于共焦算法的微波成像系統(tǒng)研究[D]. 毛鈺博.東華大學(xué) 2016
[6]智能全自動稱重與熱合控制系統(tǒng)研究[D]. 王浩強.揚州大學(xué) 2016
[7]輸油泵故障診斷系統(tǒng)設(shè)計與研究[D]. 王新龍.青島科技大學(xué) 2015
[8]基于STM32的uIP協(xié)議棧的移植與分析[D]. 穆淑清.天津大學(xué) 2015
[9]N公司GSM/WCDMA雙模芯片自動化校準(zhǔn)與測試軟件開發(fā)[D]. 黃建輝.中國科學(xué)院大學(xué)(工程管理與信息技術(shù)學(xué)院) 2015
[10]基于STM32的以太網(wǎng)/ZigBee網(wǎng)關(guān)設(shè)計[D]. 陳寧坡.河北科技大學(xué) 2014
本文編號:3554797
【文章來源】:揚州大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
_i傳統(tǒng)閘門
圖1-2?—體化閘門??,:
第二章總體設(shè)計方案??2.1總體設(shè)計思想??本文設(shè)計的一體化閘門采用了輕量化的結(jié)構(gòu)設(shè)計,其系統(tǒng)具備光伏能源管理,水位流??量測量,閘位控制及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ。整個系統(tǒng)包括三大部分:??(1)閘門本體部分:閘門基本構(gòu)造、閘門材質(zhì)、傳動機構(gòu)等;??(2)現(xiàn)地監(jiān)測部分:CPU、傳感器、轉(zhuǎn)換電路以及電源等;??(3)數(shù)據(jù)傳輸部分:串口、RS232/485、4G無線通訊以及有線通訊等。??一體化閘門具有控制方式靈活,操作簡單的特點,能夠勝任多種不同的控制要求。閘??門控制分為本地控制和遠(yuǎn)程控制兩種模式,任意-種模式都支持閘位時間控制,水位控制??以及流量控制。本地控制利用本地電控箱上的操作屏實現(xiàn)設(shè)備的人機交互,采用圖形和中??文提示結(jié)合的界面,操作簡單易懂。遠(yuǎn)程控制配合后臺管理軟件可實現(xiàn)用水的記錄,數(shù)據(jù)??匯總,報表管理等功能。在有條件鋪設(shè)電纜的情況下使用有線通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,在無條??件情況下使用4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,整個系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意如圖2-1所示。??-=-
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[6]小型農(nóng)田水利工程現(xiàn)狀與運行管理探究[J]. 陳威. 黑龍江水利科技. 2016(07)
[7]基于STM32的水泵供水控制系統(tǒng)[J]. 張勝. 工業(yè)控制計算機. 2016(03)
[8]面向灌區(qū)調(diào)水工程的遠(yuǎn)程自動計量閘門研究[J]. 張從鵬,羅學(xué)科,李玏一,毛潭,岳向泉. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2014(08)
[9]平面鋼閘門焊接變形的控制[J]. 田躍剛. 節(jié)水灌溉. 2013(11)
[10]沈陽市灌區(qū)斗農(nóng)渠閘門管理存在問題及對策[J]. 姜文俊,任世強. 內(nèi)蒙古水利. 2007(01)
碩士論文
[1]基于STM32F407的視頻采集與傳輸系統(tǒng)設(shè)計[D]. 曾文兵.華中師范大學(xué) 2016
[2]一種通用的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[D]. 羅小虎.中南林業(yè)科技大學(xué) 2016
[3]HUD系統(tǒng)高亮像源及信號處理的研究[D]. 張利軍.電子科技大學(xué) 2016
[4]碾石機物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)[D]. 孫宇.重慶大學(xué) 2016
[5]基于共焦算法的微波成像系統(tǒng)研究[D]. 毛鈺博.東華大學(xué) 2016
[6]智能全自動稱重與熱合控制系統(tǒng)研究[D]. 王浩強.揚州大學(xué) 2016
[7]輸油泵故障診斷系統(tǒng)設(shè)計與研究[D]. 王新龍.青島科技大學(xué) 2015
[8]基于STM32的uIP協(xié)議棧的移植與分析[D]. 穆淑清.天津大學(xué) 2015
[9]N公司GSM/WCDMA雙模芯片自動化校準(zhǔn)與測試軟件開發(fā)[D]. 黃建輝.中國科學(xué)院大學(xué)(工程管理與信息技術(shù)學(xué)院) 2015
[10]基于STM32的以太網(wǎng)/ZigBee網(wǎng)關(guān)設(shè)計[D]. 陳寧坡.河北科技大學(xué) 2014
本文編號:3554797
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