左權(quán)

摘 要：隨著經(jīng)濟水平的快速發(fā)展，淡水已經(jīng)成為一種稀缺的資源，運用灌區(qū)量水技術(shù)可以實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)灌溉用水的合理調(diào)度，進而提高水資源的利用率。介紹了采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對灌區(qū)水文數(shù)據(jù)進行分析研究，選用經(jīng)典的三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，建立水位與流量對應(yīng)關(guān)系的軟測量模型，由此進行水文流量預(yù)測。運用GPRS無線模塊實現(xiàn)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的遠程傳輸，主要完成對各個監(jiān)測點的實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)上報以及監(jiān)測中心下發(fā)指令執(zhí)行等功能。

關(guān)鍵詞：水資源；BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；GPRS

中圖分類號：S274.3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）10-0050-01

1 引言

隨著社會的發(fā)展和人民生活水平的提高，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活用水量大幅度增加，執(zhí)行科學(xué)的用水計劃顯得尤為重要。灌區(qū)量水是農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中的一項核心技術(shù)，通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對渠道水位流量關(guān)系建立對應(yīng)模型，設(shè)計基于GPRS的遙測終端對現(xiàn)場采集的水位流量數(shù)據(jù)遠程傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，可以通過Web瀏覽器登陸管理系統(tǒng)并訪問數(shù)據(jù)。

2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)流量預(yù)測模型

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由感知單元組成的輸入層、計算節(jié)點組成的隱含層和計算節(jié)點組成的輸出層三部分組成。各層信號逐層其前向傳遞，每個神經(jīng)元只能夠?qū)ο乱粚由窠?jīng)元產(chǎn)生影響，其軟測量模型結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3 系統(tǒng)硬件設(shè)計

遙測終端（RTU）是集數(shù)據(jù)采集處理，數(shù)據(jù)存儲及無線傳輸于一體的現(xiàn)場終端設(shè)備，選擇SIMCOM提供的SIM800C系列模塊。其模塊的主要功能具有GSM基帶、GSM視頻、天線接口及其他接口，其模塊功能框圖如圖2所示。

為了實現(xiàn)對灌區(qū)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的遠程采集，達到對灌區(qū)遠程無線監(jiān)控的目的，就需要實現(xiàn)遠程測控系統(tǒng)與現(xiàn)場控制系統(tǒng)之間的通信以及兩者之間數(shù)據(jù)的傳輸，數(shù)據(jù)的傳輸選用無線傳輸方式，GPRS的通信原理如圖3所示。

4 服務(wù)器上位機設(shè)計

監(jiān)測中心的軟件是將各個監(jiān)測點的數(shù)據(jù)信號進行收集、匯總以及分析，提供一個給用戶解決方案的平臺，監(jiān)測中心應(yīng)具備管理功能、查詢功能、通信功能、分析功能和存儲功能。上位機的界面層通過瀏覽器來實心，其具有實時顯示、數(shù)據(jù)查詢、圖形報表等功能。

5 結(jié)語

本文研究設(shè)計的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的灌區(qū)量水遠程監(jiān)控系統(tǒng)負荷灌區(qū)信息話建設(shè)的需求，實現(xiàn)了對灌區(qū)量水的遠程監(jiān)控預(yù)測，具有很好的適用性。

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