導語：小型灌溉泵站群監控管理系統研究一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：目前我國還有很多小型灌溉泵站仍然使用傳統的技術，且在管理水平上相對比較落后。闡述了小型灌溉泵站群監控管理系統的總體設計思路，從軟件和硬件的方向分析了小型灌溉泵站群監控管理系統的設計，希望可以給相關研究提供幫助。

關鍵詞：小型灌溉泵站群；監控系統；設計

1系統總體設計

從實際情況可以發現，當前有很多農村小型灌溉泵站還沒有實現自動化監控，仍是使用傳統的管理方式，這樣需要投入更多的人力和時間。相比而言，傳統的人工管理不能對泵站進行持續的監控，新型的小型泵站監控管理可以進行不間斷地監控管理，監控的范圍更加全面，可以采取遠程監控的方式，并且會自動將各種數據進行存檔。小型泵站群監控管理系統當中的構成主要由三個部分組成，分別是現場控制單元、服務器以及上機位部分。其中控制單元當中有單片機、GPRSDTU模塊、攝像頭以及智能水位表和電表等，在IO口控制繼電器的支撐下，水位開關和霍爾傳感器能夠將信號傳給單片機，在RS485線連接的作用下，將智能流量計、智能水位計以及智能電表進行連接，并進行線路的分配，以RS232接口為基礎將單片機和GPRS模塊連接起來。通過GPRS網絡將服務器和每一個泵站現場控制單位通信相連接。在上位機部分通常情況下是由由手機端和基層鄉鎮灌溉泵站管理部門PC端監測控制軟件構成。第一，遠程PC端控制方式。這種方式主要是在上位機軟件的支撐下，向服務器發送有關指令，再通過服務器將命令轉發給每個泵房處的下機位，也就是現場控制設備，從而對泵站的開關進行有效的控制。一般情況下鄉鎮灌溉泵站管理部分適合使用采用遠程PC端控制方式。第二，手機移動端控制。通過手機使用相應制定的APP給服務器發送有關命令，服務器會將命令轉發給下位機，實現對泵站的開關控制。處在實地泵站管理人員比較適合使用手機移動端控制的方式，這樣就能夠隨時控制泵站。GPRS網絡是在分組交換的過程中運行的，一個運輸通道可以由多個用戶共同使用，用戶們在傳輸數據的時候才會將信道占用，這種系統通信方式整體來看具有較低的服務成本，并且傳輸速率比較高。GPRS網絡支持TCP/IP通信協議，和Internet網絡可以互通，在實際生活當中，廣泛應用到了GPRS無線傳輸技術，對于數據流量比較小的傳輸業務而言更適合使用。因為GPRS現場終端傳輸距離比較分散，所以在全國夠可以分布采集點，并且現場數據采集單位能夠和數據中心之間相距很遠。對于設備在野外的情況以及需要進行移動工作的環境當中，又同時沒有有線網絡，那么就可以選擇GPRS無線網絡。

2硬件系統設計

一般情況下小型灌溉泵站在分布上相對比較分散，和大型泵站相比設備比較少且功能也較少。泵站的運行情況需要進行實時監控，要對有關數據進行記錄和處理，在泵站有問題時要有警報發出，確保泵站的安全，最終達到少人或者無人值守泵站的目標[1]。在系統功能模塊當中，需要在滿足實際情況的前提下對外圍設備進行選擇，使其能夠適應系統功能。在外圍設備當中會使用到不同的設備。一是繼電器，它主要是對水泵的開機和關機進行控制，在操作上比較簡單而且很方便。二是浮球液位開關，這種設備的結構非常簡單，在使用的時候不用外界提供電源，而且電路也相對比較簡單。和一般的機械開關相比較，懸浮球開關的體積比較小，能夠進行長時間的工作。在懸浮球開關使用的時候如果材質選擇的好，那么在任何溫度和液體壓力的工作環境當中都可以正常使用，所以在實際操作當中使用比較普遍。三是霍爾傳感器，在進入泵站的地方設置合理的傳感器可以有效地確保小型灌溉泵站群管理系統的安全運行，并且能夠及時地監測到泵站的運行情況。四是攝像頭，采用攝像頭可以對泵站的情況進行實時監測，如果現場控制單位收到報警信息，那么就可以通過攝像頭對現場情況的照片進行采集。五是GPRS模塊，可以使用在遠程數據傳輸以及智能家居方面。六是數據采集系統。通常情況下會使用到智能儀器采集數據，它通過RS485和單片機進行連接，由單片機控制發送數據采集命令，然后數據由智能數據采集儀轉發給單片機，在智能數據采集儀器當中有智能電表、智能液位測量儀以及智能流量計。硬件主程序設計的主要流程是在對現場控制單元進行啟動后，由外圍電路和單片進行初始化，然后GPRS模塊和網絡進行連接，在發送請求之后建立起和遠端服務器的通信通道。硬件主程序要先接收水位開關和霍爾傳感器開關兩個開關量的數據信息，然后給服務器端發送有關的警告信息。要是接受的是控制命令，那么由單片機給繼電器發送信號，對其開關進行控制，不需要將數據返回；要是接收到的是數據采集命令，那么就需要根據命令發出相關的采集指令；要是接收到的是圖片采集命令，那么需要和攝像頭連接的串口將有關的圖片采集命令發出。

3軟件系統設計

在泵站現場對程序進行控制需要對不同的數據進行采集，然后實行命令。下位機程序設計的流程大致為對程序進行初始化—對GPRS模塊進行初始化—對GPRS網絡進行連接，如果連接失敗，那么就需要重新進行以上操作；如果連接成功單片機待機，這時需要查看是否有開關量信號；如果有需要發出警告信息，如果沒有單片機繼續待機，在受到控制命令之后給繼電器發送控制信號，在受到采集命令后發送相關的采集命令，接著對數據進行處理并且發送。下位機在對程序進行設計的時候采用C語言進行編程，主要采用KEILMDK開發環境，主要有主程序、兩路開關量信號采集程序以及數據采集程序等，不同的程序具有不同的功能，比如量路開關量信號采集程序的功能是接受相關傳感器的信號，并給遠端服務器發送報警信息，數據采集系統的功能是接收相集命。在小型灌溉泵站群監控管理系統的控制是通過PC端實現的，對小型灌溉泵站群進行有效的管理，在控制灌溉泵站的時候更加便捷，泵站運行的數據也可以進行實時監測，通過泵站運行情況的有關數據對其進行整體的評價和分析。系統軟件部分采用的是VB語言編寫，對軟件當中的實時監控模塊、泵站安全警報模塊、數據管理模塊等模塊的功能進行實現。同時設計了多個軟件界面從而時軟件的主要功能進行更好的實現。小型灌溉泵站群管理系統軟件在開發設計的時候主要由數據通信、本地數據庫以及評價管理三個部門構成，從而實現對泵站更加有效的管理和監控[2]。

4結語

小型灌溉泵站群監控管理系統能夠實現對泵站的遠程控制，及時儲存監控數據，不僅適合鄉鎮水利站對小型灌溉泵站群進行管理，而且對于泵站操作人員對個人管轄當中的泵站進行監控管理同樣適用，進而不斷提高小型泵站管理水平。

參考文獻

[1]劉明輝，陶宇君.基于CDMA的灌溉泵站遠程監控系統設計[J].江蘇水利，2011（4）：19-20.

[2]邊玉國，楊永聰，郭志成.水利灌區泵站計算機監控系統設計[J].自動化儀表，2018（9）：94-96.

作者:艾正安 單位:紅河州南洞泵站工程管理處