远程计量闸门控制系统具有远程测控、流量计量与分水控制等功能,是实现灌区全流域高效和科学调水的关键组成部分,能有效地解决人工分水、调水效率低下等问题。远程计量闸门控制系统通过闸门前后的水位监测和闸门开度的控制来实现灌区水资源的科学调度。其中,液位测量传感器是闸门控制系统中的重要元器件,也是实现精确测量的基础。为适应复杂的野外环境,超声波液位计应便于野外环境中的安装与调试,使之具有较强的抗干扰能力,从而能够达到较高的测量精度和较强的稳定性能。论文主要分析了多种明渠液位的测量原理和方法,并总结其优缺点;提出了一种于封闭管道中测量明渠液位的新型测量方案,并详细地分析了超声波在封闭管道中的传播方式,验证了该方案的可行性。封闭式超声波液位计的总体设计主要由硬件电路与软件算法组成,其中硬件电路部分主要进行了电源供电电路、主控芯片最小系统电路、超声波收发电路、温度采集电路和串口通信电路的设计;软件算法部分主要编写了回波信号采集程序、液面回波识别程序、回波前沿判断程序、温度采集子程序、平均滤波算法和串口通讯程序,以实现封闭式超声波液位计的测量与通信功能。完成硬件设计和软件算法的编写后,搭建室内测试平台和实际灌区测试平台,通过室内静水实验、水质泥沙含量影响实验、高低温环境实验和实际灌渠中的测量实验对封闭式超声波液位计进行性能测试。其测试结果表明:封闭式超声波液位计能有效隔绝外界干扰,在0.2m～2.5m的测量范围内,实际灌渠中绝对误差值在3mm以内,相对误差值为1.2‰,其重复性标准差为0.9mm,并且其外形尺寸较小,便于野外环境下的使用和安装,能够很好地实现与现有远程计量闸门系统集成,对环境具有较高的适应能力,达到了预期的设计目标。