长期以来,我国对农田排涝的研究侧重于单独的闸门自排、泵站强排等涝害防治工程措施和只求及时排涝的涝害防治工程策略,而忽略了农田面临降雨时的泵闸联合调度与排水蓄水有序对策相结合的研究。为了促进农田排涝工程信息化、自动化和一体化发展,对农田排涝过程实时监测以及排涝设备优化调度,本文以湖北省荆州市泗新垸泵闸改造项目为背景,设计并开发了基于一体化闸站控制的农田排涝自动化调度系统。基于一体化闸站控制的农田排涝自动化调度系统集计算机技术、通信技术、自动化技术于一体,根据改进粒子群优化算法对泵闸的优化控制以及当地稻田养殖龙虾的需水量和蓄水池排涝水位确定农田排涝的调度规则,实现了泵闸调度一体化、排水蓄水一体化的农田排涝控制调度管理目标。系统主要分为两部分:上位机监控部分和排涝现地测控单元部分。上位机监控部分以WinCC组态软件为开发平台,选用OPC通道实现与PLC通讯,实现对农田排涝工程远程监控调度;排涝现地测控单元部分采用西门子S7-200SMART PLC作为主控制器,通过控制电路对闸站现地测控单元中的设备进行调度控制。PLC与计算机进行数据交换,通过现场单元对区域水文参数的监测以及虾稻田水量的需求,控制闸门与泵站实现一体化排涝调度,实现了对圩区农田排涝过程的优化控制、精准监视,在排涝的同时保证了虾稻田养殖的水量需求,使得田间排涝与养殖水量动态协调,排涝系统稳定安全的运行。本文注重实际农田排涝调度控制的应用,从方案设计到硬件选型,从优化算法到确定调度规则,通过对泵闸优化调度、改进排涝方式最终完成了农田排涝自动化调度系统的设计并在试运行过程中进行了联动调试。上位机系统通过调度控制、数据记录、报警提示、用户权限等功能,实现了排涝降渍一体化、数据交换互通化、预警报警及时化以及防止误操作安全化。系统建成实现了圩区农田排涝工程信息化与一体化,为操作人员建立了更加方便的控制平台,提高了圩区农田排涝效率,具有一定的实际应用价值。