基于GPRS的灌区明渠测流系统研究与设计

　　0 引 言

　　灌区就是由水源、渠道、田地、作物组成的一个综合体。用水管理是灌区管理的核心内容之一，灌区用水定额多少、运行成本高低、供水质量好坏以及配水数量是否准确等直接关系到灌区工程效益的发挥、水资源的合理利用以及经济效益和社会效益的提高。灌区灌溉用水工作主要包括用水计划制定、灌渠测点水位数据采集、水量计算及用水费用结算等工作。在灌区灌溉系统中，由于各支渠分布范围广、数量多、距离远、个别地点比较偏僻，因此架设光缆，铺设电缆难度比较大，成本较高。向电信部门租用专用电话线又要申请很多电话线，而且有些监控点线路难以到达，况且采用电话线路时需要等待漫长的电话拨号过程，速度慢，运营成本较高，总之监控系统采用有线通信方式建设周期长、工作难度大、运行费用高，不便于大规模使用;与之相比，无线通信方式则显得非常灵活，它具有投资较少、建设周期短、运行维护简单、性价比高等优点。在监控系统中，线通信方式主要包括：超短波(230MHz)无线数传、扩频、卫星通信、GSM数字蜂窝通信系统等，其中卫星通信由于通信费用昂贵，只在一些特殊的领域下使用，未得以普及;而扩频通信技术虽然速率高，但只能在视距范围内传输，应用也受到限制。采用超短波数传电台作为传输信道具有组网灵活、扩展容易、维修方便、运行费用低等优点，但由于系统工作于230MHz 且多采用普通间接调制的数传电台，这就造成系统易受外界干扰、通信速率低、误码率高、数据传送量不大、信号覆盖范围小等缺点。

　　经过比较本文利用中国移动的GPRS 业务可以解决灌区数据传输中遇到的各种问题。GPRS 具有瞬时上网、按量计费、实时性强、传输速率高、稳定可靠。因此与其他数据远程传输方式相比，GPRS 在价格、可靠性、实时性和可实施性等方面都有很大的优势。

　　明渠的测流方式和手段是流量测量的关键一环。在西北地区应用黄河水灌溉区域，灌区中各支渠流量测量一直是困扰农业灌溉的因素，这主要是由于黄河水泥沙含量较高，杂物较多，大部分测量技术不能很好发挥作用，尽管近几年一些新技术的问世，但是由于黄灌区的特点，不能广泛的应用。下面介绍几种传统测流方式的局限性。

　　(1 )堰式流量计具有结构简单、加工方便的特点，但应用极少。原因在于：压力损失较大，且只适合用于窄渠、堰前易沉积杂物，要定期清理。虽部分已标准化，但原理是非线性的，缺乏设计的必要数据，而且国内尚无专业厂家批量制造。小流量时，误差大。