1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)水資源的日趨緊缺，為保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)、穩(wěn)定和高效發(fā)展，對(duì)灌溉水資源進(jìn)行綜合利用和優(yōu)化管理，顯得尤為必要。本課題以揚(yáng)州市江都沿運(yùn)自流灌區(qū)項(xiàng)目為背景，設(shè)計(jì)并開發(fā)了灌區(qū)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)。
　　該灌區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)采用先進(jìn)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、可編程控制器(PLC)、網(wǎng)絡(luò)通信以及工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)軟件等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了灌區(qū)閘站機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)和現(xiàn)場工況參數(shù)的自動(dòng)檢測，閘門的現(xiàn)場與遠(yuǎn)程控制，并運(yùn)用優(yōu)化調(diào)度策略，對(duì)灌區(qū)水資源進(jìn)行優(yōu)化配置、

2、科學(xué)管理。
　　本文首先介紹了灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，然后通過對(duì)江都沿運(yùn)自流灌區(qū)自動(dòng)化監(jiān)控項(xiàng)目的需求分析，按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范，結(jié)合分布式控制系統(tǒng)的思想，進(jìn)行系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì)。該監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，按功能分為三個(gè)層次，分別為閘站現(xiàn)場控制層、數(shù)據(jù)處理層和遠(yuǎn)程監(jiān)督控制層。
　　閘站現(xiàn)場控制層的基本組成為現(xiàn)地測控單元，而現(xiàn)地測控單元的設(shè)計(jì)以可編程控制器(PLC)為核心，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場閘門設(shè)備的控制以及現(xiàn)場閘位、水位、

3、電量等相關(guān)數(shù)據(jù)的采集。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)化、開放化且抗干擾性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性高的光纖以太網(wǎng)，并根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況，采用星型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，構(gòu)成了閘門現(xiàn)場測量控制站的分布式網(wǎng)絡(luò)。
　　數(shù)據(jù)處理層選用高性能服務(wù)器，作為工程師站配置在監(jiān)控中心，采用組態(tài)王軟件編寫上位機(jī)界面，工程師站可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程組態(tài)與數(shù)據(jù)庫的管理。另外在監(jiān)控中心配置有監(jiān)控工作站與視頻工作站，兩者功能互為補(bǔ)充。監(jiān)控工作站安裝有灌區(qū)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的客戶端，管理人員可以通過現(xiàn)場返回

4、的信息對(duì)機(jī)組運(yùn)行狀況與工況參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并可以在切換到遠(yuǎn)程控制的狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)對(duì)閘門的遠(yuǎn)程控制。同時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)曲線顯示、實(shí)時(shí)報(bào)表管理、歷史報(bào)表查詢等功能。
　　做好灌區(qū)灌溉用水的科學(xué)調(diào)度工作、減少輸水損失是節(jié)水農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要技術(shù)手段。傳統(tǒng)的配水模型一般是建立在下級(jí)渠道流量相等的前提下，改變輸水歷時(shí)為水資源配置的優(yōu)化調(diào)度手段，但這種情況與大多數(shù)渠道水資源配置的實(shí)際要求不相符，本文為解決這一問題，從灌區(qū)實(shí)際情況出發(fā)，克服