| CHAPTER ONE INTRODUCTION | 第10-20页 |
| 1．1 Overview | 第10-11页 |
| 1．2 Computer Control Systems Concept | 第11-14页 |
| 1．2．1 Automatic Control System | 第11-14页 |
| 1．3 Control System Techniques | 第14-15页 |
| 1．3．1 Open Loop Systems | 第14页 |
| 1．3．2 Closed Loop/Feedback System | 第14-15页 |
| 1．4 Growth and Motivation for Control Systems | 第15-17页 |
| 1．5 Case Study Description | 第17-19页 |
| 1．5．1 Background Information of Wuan Irrigation District | 第17-18页 |
| 1．5．1．1 Geographical Location | 第17页 |
| 1．5．1．2 Agricultural System | 第17页 |
| 1．5．1．3 Irrigation System and Water Supply Mode | 第17-18页 |
| 1．5．2 Problems Accounted with the Current System | 第18-19页 |
| 1．5．2．1 Aging Systems | 第18页 |
| 1．5．2．2 Changes in Demand Patterns | 第18页 |
| 1．5．2．3 Decrease in Farm Yield | 第18-19页 |
| 1．5．2．4 Increase Costs of Operation and Maintenance | 第19页 |
| 1．6 Thesis objectives and Methodology | 第19-20页 |
| 1．6．1 Research Objectives | 第19页 |
| 1．6．2 Methodology | 第19-20页 |
| CHAPTER TWO COMPUTER CONTROLLED IRRIGATION SYSTEM CONCEPT | 第20-38页 |
| 2．1 Computer-Based Irrigation Control Systems | 第20页 |
| 2．2 Automatic Irrigation System Components | 第20-23页 |
| 2．2．1 Hardware Component | 第21-23页 |
| 2．2．1．1 Sensors | 第21-22页 |
| 2．2．1．2 A/D Interface | 第22页 |
| 2．2．1．3 Computer system | 第22-23页 |
| 2．2．1．4 Actuators | 第23页 |
| 2．2．2 Software Component | 第23页 |
| 2．3 Data Communication and Network System | 第23-32页 |
| 2．3．1 Analog and Digital Data communication | 第24-25页 |
| 2．3．2 Communications Channels | 第25-27页 |
| 2．3．2．1 Twisted Wire | 第25页 |
| 2．3．2．2 Coaxial Cable | 第25-26页 |
| 2．3．2．3 Fiber Optics | 第26页 |
| 2．3．2．4 Wireless Transmission | 第26页 |
| 2．3．2．5 Microwave | 第26-27页 |
| 2．3．2．6 Mobile Data Network | 第27页 |
| 2．3．3 Communications Processors | 第27-28页 |
| 2．3．4 Communication Networks | 第28-32页 |
| 2．3．4．1 Network Topologies | 第29-30页 |
| 2．3．4．1．1 The Star Network | 第29页 |
| 2．3．4．1．2 The Bus Network | 第29页 |
| 2．3．4．1．3 The Ring Network | 第29-30页 |
| 2．3．4．2 Local Networks | 第30-31页 |
| 2．3．4．2．1 Private Branch Exchanges | 第30页 |
| 2．3．4．2．2 Local Area Networks | 第30-31页 |
| 2．3．4．3 Wide Area Networks | 第31-32页 |
| 2．4 Control System Levels | 第32-34页 |
| 2．4．1 Independent Control | 第33页 |
| 2．4．2 Centralized Control | 第33页 |
| 2．4．3 Distributed Control | 第33-34页 |
| 2．5 Canal Networks Control Schemes | 第34-38页 |
| 2．5．1 Upstream Control | 第34-35页 |
| 2．5．2 Dowmtream Control | 第35-36页 |
| 2．5．3 Controlled Volume Control | 第36页 |
| 2．5．4 Dynamic Regulation | 第36页 |
| 2．5．5 Flow Rate Control | 第36-38页 |
| CHAPTER THREE OPTIMIZATION OF WATER RESOURCES | 第38-46页 |
| 3．1 Irrigation Water Dispatch Optimization Models | 第38-41页 |
| 3．1．1 Reservoir | 第39-40页 |
| 3．1．2 Primping Stations | 第40-41页 |
| 3．1．2．1 Hydraulic Network Models | 第40页 |
| 3．1．2．2 Demand Forecast Models | 第40-41页 |
| 3．1．2．3 Optimization Models | 第41页 |
| 3．2 Optimizing Irrigation Water for Wuan Irrigation District | 第41-46页 |
| 3．2．1 Canal system sub-areas division | 第42页 |
| 3．2．2 Canal Simulation Model | 第42-43页 |
| 3．2．3 Mathematical Model | 第43页 |
| 3．2．4 Solving Procedure | 第43-46页 |
| CHAPTER FOUR COMPUTER CONTROL SYSTEM DESIGN | 第46-61页 |
| 4．1 System Architecture | 第46-51页 |
| 4．1．1 Data collection and transmission | 第47-49页 |
| 4．1．2 Data Management | 第49-50页 |
| 4．1．3 Controlling operation | 第50-51页 |
| 4．2 System Requirements | 第51-55页 |
| 4．2．1 Hardware Platform | 第51-52页 |
| 4．2．2 Software Platform | 第52-55页 |
| 4．3 Database Model | 第55-61页 |
| 4．3．1 Entity-Relationship Model | 第55-56页 |
| 4．3．2 Creating Database and Database Tables | 第56-59页 |
| 4．3．3 Control System Database Access | 第59-60页 |
| 4．3．4 Data Access System Configuration | 第60-61页 |
| CHAPTER FIVE IMPLEMENTATION OF COMPUTER CONTROL SYSTEM FOR THE WATER SUPPLY OF WUAN IRRIGATION DISTRICT | 第61-64页 |
| 5．1 Data collection System | 第61页 |
| 5．2 Networking System | 第61页 |
| 5．3 Controlling System | 第61-62页 |
| 5．4 Software System | 第62-63页 |
| 5．5 System Security Implementation | 第63-64页 |
| CHAPTER SIX SUMMARY AND CONCLUSION | 第64-12页 |
| 6．1 Summary | 第64-65页 |
| 6．2 Conclusions and Future of Control System Technology | 第65-66页 |
| Reference | 第66-12页 |
| LIST OF FIGURES | 第12页 |
| Fig． 1．1 Basic Components of the Control System | 第12-14页 |
| Fig． 1．2 Basic Open Loop System | 第14-15页 |
| Fig． 1．3 Basic Closed Loop System | 第15-42页 |
| Fig． 3．1 Wuan Irrigation District Canal Structure | 第42-43页 |
| Fig． 3．2 Wuan Irrigation District Canal Simulation Model | 第43-44页 |
| Fig． 3．3 Structure of Model Solving Procedure | 第44-47页 |
| Fig． 4．1 Wuan Irrigation District Control System Architecture | 第47-49页 |
| Fig． 4．2 Data Collection and Transmission | 第49-50页 |
| Fig． 4．3 Data Reception, Management, Monitoring, and Control | 第50-56页 |
| Fig． 4．4 E/R Diagram of Computer Controlled System | 第56-59页 |
| Fig． 4．5 Client/Server and Bwwser/Server System Architecture | 第59-60页 |
| Fig． 4．6 OLE DB Data Source Access | 第60-12页 |
| LIST OF TABLES | 第12-58页 |
| Table 1．1 Measurable Variables in Greenhouse Control | 第12-27页 |
| Table 2．1 Speeds and Costs of Communications Transmission Media | 第27-53页 |
| Table 4．1 Features of Some PC Operating Systems | 第53-57页 |
| Table 4．2 Canals Table | 第57页 |
| Table 4．3 Stations Table | 第57页 |
| Table 4．4 Weather Table | 第57-58页 |
| Table 4．5 Pumps Table | 第58页 |
| Table 4．6 Gates Table | 第58页 |
| LIST OF LISTINGS | 第58-68页 |
| Listings 4．1 SQL Statement for Table Creation | 第58-68页 |
