公寓自動供水系統(tǒng)設計王敬濤

1、遼寧科技學院本科畢業(yè)設計開題報告題目：公寓自動供水系統(tǒng)的設計專題：系別：電氣與信息工程學院專 業(yè)：測控技術與儀器班級：測控BG082學生姓名：王敬濤學號：1011108221指導教師：丁英麗 年 月 日 開題報告撰寫要求1開題是本科畢業(yè)設計最重要環(huán)節(jié)之一，學生要高度重視開題報告的撰寫工作。2開題報告一式一份，由學生妥善保管，最后連同畢業(yè)設計任務書、說明書等相關資料一起裝入學生本科畢業(yè)設計資料袋中存檔。3開題報告應在指導教師指導下，由學生獨立完成。4開題工作應在教學進程表中，本科畢業(yè)設計（論文）第二周周末前完成。5學生查閱的參考文獻（含指導教師推薦的參考文獻），設計類題目一般不少于10篇，論文類

2、一般不少于12篇。一本課題的目的及意義，研究現狀分析目的及意義：隨著社會經濟的發(fā)展，水對人民生活與生產的影響日益加強，對供水的質量與安全可靠性的要求不斷提高，人們也更加重視降低供水系統(tǒng)的能耗，為此，一項重要而有效的措施就是加強供水系統(tǒng)工況的監(jiān)測，尤其是加強水處理廠各個工藝環(huán)節(jié)的自動監(jiān)測與控制。供水系統(tǒng)又稱為供水設備，是為解決由于壓力不足，無法到達用戶用水的高度或流量，而專門研發(fā)設計的新型環(huán)保節(jié)能的專業(yè)設備。 對于高校學生公寓等公共場所供應熱水來說，仍然存在著諸多需要改進的現象。一是高校供水系統(tǒng)全天24小時燒熱水現象，但是學生并不是全天24小時都需要熱水，而且季節(jié)變化造成用水不均，就同一學生每天

3、用水量也不同，在方便學生提水的同時造成嚴重的能源浪費，降低了鍋爐的使用壽命。二是學校鍋爐出現故障，若不能及時維修，嚴重影響了學生的日常生活。三是學生提水都有倒掉暖壺剩水的習慣。但是作為一部分比較干凈還沒利用過的水，就這樣當做廢水排掉很可惜，可以回收再利用。四是除夏季以外生活用水量都大于飲用水的量，生活用水和飲用水不加區(qū)分，大幅增加水凈化成本。 供水系統(tǒng)一般由水泵機組，變頻控制柜，隔膜壓力罐，壓力傳感器和一些輔件構成。但由于不同的類型，也會使用一些特殊的設備，如：無負壓變頻供水設備會用到無負壓穩(wěn)流罐；無塔變頻供水設備會用到液位傳感器由于構成的不同，價格也不近相同 國內現狀：國內大部分城市供水系統(tǒng)

4、,包括水廠、生活小區(qū)、高層建筑的供水系統(tǒng),仍采用較為傳統(tǒng)的供水方式。給水值班員根據實際的用水量或積累的經驗,通過人工的方式調節(jié)水泵電機的開停來實現簡單的供水控制。當用水量增大,供水壓力變小時,即手動增加一臺水泵;當用水量減小,供水壓力變大時,則把最先運行的水泵電機關停。水泵作為供水工程中的通用機械,消耗著大量的能源,在我國,每年水泵的電能消耗占電能總消耗的21%。為了節(jié)約降耗,必須采取調節(jié)措施使泵站適應負荷的變化來運行。傳統(tǒng)的供水方式存在著許多缺陷,特別是多臺水泵供水系統(tǒng)尤為嚴重。由于水泵電機只能工作在額定運行和停車兩種工作狀態(tài),無法為用戶提供穩(wěn)定可靠的供水壓力,且系統(tǒng)完全依賴于人工操作來控制

5、,因而供水質量受人為因素影響較大,無法為用戶提供穩(wěn)定的供水壓力,且經常會出現斷水、水管崩裂、管道共振等現象。由于水泵電機只能工作在工頻狀態(tài),長期高速運行,電能浪費較大,據統(tǒng)計,在目前傳統(tǒng)的供水方式中,電費在水費成本中的比例高達45%以上。水工業(yè)整體技術水平低，特別缺乏供水系統(tǒng)監(jiān)控技術與人才；水工業(yè)儀表與裝備基礎薄弱，國產的專用水質在線檢測儀表及主要裝備性能難以滿足供水企業(yè)的需要；受社會經濟發(fā)展水平限制，供水企業(yè)經濟實力不足，除了少數較大型企業(yè)有能力通過貸款等方式引進國外的先進技術與設備、發(fā)展供水監(jiān)控系統(tǒng)外，多數的中水水廠面臨的是缺資金、少技術、進口設備買不起、國產設備質量不過關的局面。這些情況

6、決定了發(fā)展中國供水行業(yè)的現代化不能全盤照搬西方發(fā)達國家的經驗，要形成有中國特色的技術路線。為此，本專題的研究目的就是繼續(xù)發(fā)揮已有研究優(yōu)勢，開發(fā)出一批適全中國國情的特點的、關鍵的水質專用檢測儀表與裝備；總結我國供水系統(tǒng)監(jiān)控技術經濟，參考借鑒國外的先進經濟，建成若干有代表性的水廠集散型計算機監(jiān)控系統(tǒng)示范工程。這一專題的研究將有效地提高供水系統(tǒng)的工作質量及供水的安全可靠性，降低供水成本，推進我國供水系統(tǒng)監(jiān)控現代化的進程，具有很顯著的社會效益與經濟效益。 二、本課題的基本任務、擬解決的主要問題，及其實現途徑、方法和手段1、基本任務：1.利用圖書館、網絡等途徑進行必要的文獻檢索，完成本次設計所需的器件的

7、選型，進行規(guī)范的理論設計，方案論證合理。2.培養(yǎng)自身的靈活實際應用能力和創(chuàng)新精神，例如，對于水壓和水溫相關器件的選型，可以根據需要自由設計發(fā)揮。3.在設計中應有一定的實際工作體現，例如方案設計，硬件獨創(chuàng)的論證與設計等。4.論文工作量要足夠，符合學校有關規(guī)定。5.翻譯一篇與課題內容相關的英文資料。2、主要問題：水箱自動供水裝置就是建筑物外的供水管網里的水流進蓄水池，再由水泵抽水至屋頂水箱和建筑物內供水裝置。水泵水箱聯(lián)合給水方式適用的條件是：王建筑外管網壓力經常低于建筑內給水系統(tǒng)所需壓力，而且建筑內用水量又很不均勻時，采用水泵加壓給水，同時采用水箱貯存調節(jié)用水量。此方式，一是能使水泵在高效率條件下

8、工作，同時水箱能夠貯存調節(jié)生活和其他用水量，二是使水泵間斷工作，可以利用變頻器和PLC來實現對水泵的變頻調速控制來達到水泵運行于停止自動化，能及時向管網和水箱充水，也可使水箱容積大大減小。這種給水方式技術上合理，供水可靠，節(jié)能，是我國和外國建筑采用的一種常見給水方式通過對計算機和PLC之間通信協(xié)議的研究，完成了上下位機通信設置，開發(fā)了計算機監(jiān)控程序，通過信息模塊實現了對供水系統(tǒng)的遠程監(jiān)控和故障報警。系統(tǒng)有效的解決了傳統(tǒng)供水方式中存在的問題，增強了系統(tǒng)的可靠性。并與計算機實現了有機的結合，提升了系統(tǒng)的總體性能3、實現途徑、手段、和方法：采用MCS51單片機作為控制器。51單片機作為工業(yè)級別的單片

9、機，有廣泛的使用基礎和超強的穩(wěn)定性。51單片機可以完全滿足本設計要求，故本系統(tǒng)設計采用方案二，選用性能及功能穩(wěn)定的MCS51。控制器結構設計見圖MCS51溫度測量系統(tǒng)自檢廢水回收水箱自動上水加熱液晶動態(tài)顯示 控制系統(tǒng)結構圖啟動A/D轉換器 采樣壓力數據系統(tǒng)的主程序框圖Y輸出相應控制信號至繼電控制邏輯PID計算D/A輸出啟動（或停止）另一臺水泵根據采樣壓力數據確定水泵工作方式顯示供水壓力數字濾波標度轉換設定標志N啟動電機水泵組正常系統(tǒng)檢測通過硬盤讀取系統(tǒng)參數設置系統(tǒng)初始化開始控制原理圖PEPs變頻器D/A單片機控制器電動機水泵機組D/A壓力變送器變頻恒壓汞廢水系統(tǒng)組成變頻器單片機傳感器配電部分進

10、用戶水泵3水泵2水泵1進水三、完成本課題所需工作條件（如工具書、計算機、實驗、調研等），可能遇到的問題以及解決的方法和措施工作條件：首先通過計算機查閱公寓自動供水系統(tǒng)的工作原理及工作過程，到圖書館進行相關資料的查閱，對所收集磁療進行整理?？赡苡龅絾栴}：程序設計不完善四、已查閱參考文獻目錄1 康華光.電子技術基礎M高等教育出版社，2004;30-3002丁立新.電廠鍋爐原理M中國電力出版社，2004:45-603吳璘.自動控制原理M清華大學出版社。2003:70-904韓斌.GSM原理及其網絡優(yōu)化M機械工業(yè)出版社。2006:60-895陸永寧.非接觸IC卡原理與應用M電子工業(yè)出版社，2005:9

11、-566孫涵芳.單片機原理及應用M北京航空航天7郭敬樞.微機控制技術M.重慶大學出版社8趙麗梅.變頻器恒壓供水系統(tǒng)設計J山西建筑2008年2期9金秀慧.公寓健康節(jié)能智能供水系統(tǒng)J機電技術20104期五、進程安排序號時間要求應完成的內容（任務）提要12012年01月05日2012年04月01日選題、調研、搜集資料22012年04月02日2012年04月06日開題32012年04月09日2012年04月13日硬件電路整體設計42012年04月16日2012年04月20日系統(tǒng)圖設計52012年04月23日2012年04月27日軟件設計62012年04月30日2012年05月04日寫論文初稿72012年05月07日2012