灌区信息化应用的多普勒超声波流量计方案

随着水资源供需矛盾的日益加剧，各国都十分重视发展节水型农业。发达国家除普遍采用喷灌、滴灌、微灌等先进的节水灌溉技术外，还应用先进的自动化控制技术实施精确灌溉，以作物实际需水为依据，以物联网技术为手段，提高灌溉精准度，实施合理的灌溉制度，提高灌溉水资源的利用率。无线智能自动化灌溉能够提高灌溉管理水平，改变人为操作的随意性，同时智能控制灌溉能够减少灌溉用工，降低维护和管理成本，显著提高效益。因此，推广实施智能自动化控制灌溉，改变目前普遍存在的粗放灌水方式，提高灌溉水利用率，是有效解决灌溉节水问题的必要措施之一。

灌区信息化系统是一个为灌溉水利服务，集水雨情信息、水利工程信息、泵站控制、水资源配置与调度与一体的系统。灌区信息化系统包含信息的采集、传输、存储和数据处理。本方案主要阐述灌区水位流量、水质、视频在灌区中的应用。本文主要是介绍一整套灌区监测的方案。

系统由以下几个方面组成：

水位流量：可以根据现场环境选择多普勒超声波流量计

图像视频：用于拍摄流量计安装处的视频图像，通过4G网络将数据传输至服务器远端可以查看。

供电系统：用于给整套系统进行供电、根据现场环境可以选择太阳能供电或者市电供电。

通信设备：可以通过遥测终端机将采集到的传感器数据通过GPRS发送至云端。

数据查看：数据可以通过遥测终端机发送至数据服务器、用户可以通过云平台或者手机浏览器远程查看数据，数据也可以发送至相应监管部门的服务器。

测流原理：多普勒超声流量计采用速度面积法测流，利用超声波流速传感器测量流速V，利用压力式水位计测量水位H，预先在控制器设置的渠道参数，控制器可以利用水位自动换算出过流面积S，流体的流量公式为:Q=V×S,其中V---流速 S---过流面积Q---瞬时流量。由于采用了速度面积法测流，其可以适用于任何形态的断面。