公寓自动供水系统设计王敬涛

1、辽宁科技学院 本科毕业设计开题报告 题 目： 公寓自动供水系统的设计 专题： 系别：电气与信息工程学院 专业：测控技术与仪器 班级：测控BG082 学生姓名：王敬涛 学号:1011108221 指导教师：丁英丽 开题报告撰写要求 1. 开题是本科毕业设计最重要环节之一，学生要高度重视开题报告 的撰写工作 2开题报告一式一份，由学生妥善保管，最后连同毕业设计任务书、 说明书等相关资料一起装入学生本科毕业设计资料袋中存档。 3.开题报告应在指导教师指导下，由学生独立完成。 4开题工作应在教学进程表中，本科毕业设计（论文）第二周周末 前完成。 5学生查阅的参考文献（含指导教师推荐的参考文献），设计类

2、题 目一般不少于10篇，论文类一般不少于12篇。 本课题的目的及意义，研究现状分析 目的及意义： 随着社会经济的发展，水对人民生活与生产的影响日益加强，对供 水的质量与安全可靠性的要求不断提高，人们也更加重视降低供水系统 的能耗，为此，一项重要而有效的措施就是加强供水系统工况的监测， 尤其是加强水处理厂各个工艺环节的自动监测与控制。供水系统又称为 供水设备，是为解决由于压力不足，无法到达用户用水的高度或流量， 而专门研发设计的新型环保节能的专业设备。 对于高校学生公寓等公共场所供应热水来说，仍然存在着诸多 需要改进的现象。一是高校供水系统全天24小时烧热水现象，但是学生 并不是全天24小时都需

3、要热水，而且季节变化造成用水不均，就同一学 生每天用水量也不同，在方便学生提水的同时造成严重的能源浪费，降 低了锅炉的使用寿命。二是学校锅炉出现故障，若不能及时维修，严重 影响了学生的日常生活。三是学生提水都有倒掉暖壶剩水的习惯。但是 作为一部分比较干净还没利用过的水，就这样当做废水排掉很可惜，可 以回收再利用。四是除夏季以外生活用水量都大于饮用水的量，生活用 水和饮用水不加区分，大幅增加水净化成本。 供水系统一般由水泵机组，变频控制柜，隔膜压力罐，压力传 感器和一些辅件构成。但由于不同的类型，也会使用一些特殊的设备， 如：无负压变频供水设备会用到无负压稳流罐；无塔变频供水设备会用 到液位传感

4、器 由于构成的不同，价格也不近相同 国内现状： 国内大部分城市供水系统，包括水厂、生活小区、高层建筑的供水系 统，仍采用较为传统的供水方式。给水值班员根据实际的用水量或积累的 经验，通过人工的方式调节水泵电机的开停来实现简单的供水控制。当用 水量增大，供水压力变小时，即手动增加一台水泵；当用水量减小，供水压力 变大时，则把最先运行的水泵电机关停。水泵作为供水工程中的通用机械， 消耗着大量的能源，在我国，每年水泵的电能消耗占电能总消耗的 21%。为 了节约降耗,必须采取调节措施使泵站适应负荷的变化来运行。传统的供 水方式存在着许多缺陷，特别是多台水泵供水系统尤为严重。由于水泵电 机只能工作在额定

5、运行和停车两种工作状态 ，无法为用户提供稳定可靠 的供水压力,且系统完全依赖于人工操作来控制，因而供水质量受人为因 素影响较大，无法为用户提供稳定的供水压力，且经常会出现断水、水管崩 裂、管道共振等现象。由于水泵电机只能工作在工频状态，长期高速运行, 电能浪费较大，据统计，在目前传统的供水方式中，电费在水费成本中的比 例高达45%以上。 水工业整体技术水平低，特别缺乏供水系统监控技术与人才；水工业仪表 与装备基础薄弱，国产的专用水质在线检测仪表及主要装备性能难以满足供 水企业的需要；受社会经济发展水平限制，供水企业经济实力不足，除了少 数较大型企业有能力通过贷款等方式引进国外的先进技术与设备、

6、发展供水 监控系统外，多数的中水水厂面临的是缺资金、少技术、进口设备买不起、 国产设备质量不过关的局面。这些情况决定了发展中国供水行业的现代化不 能全盘照搬西方发达国家的经验，要形成有中国特色的技术路线。 为此，本专题的研究目的就是继续发挥已有研究优势，开发出一批适全 中国国情的特点的、关键的水质专用检测仪表与装备；总结我国供水系统监 控技术经济，参考借鉴国外的先进经济，建成若干有代表性的水厂集散型计 算机监控系统示范工程。这一专题的研究将有效地提高供水系统的工作质量 及供水的安全可靠性，降低供水成本，推进我国供水系统监控现代化的进程， 具有很显著的社会效益与经济效益。 二、本课题的基本任务、

7、拟解决的主要问题，及其实现途径、方法和手段 1、基本任务： 1. 利用图书馆、网络等途径进行必要的文献检索，完成本次设计所需的器 件的选型，进行规范的理论设计，方案论证合理。 2. 培养自身的灵活实际应用能力和创新精神，例如，对于水压和水温相关 器件的选型，可以根据需要自由设计发挥。 3. 在设计中应有一定的实际工作体现，例如方案设计，硬件独创的论证与 设计等。 4. 论文工作量要足够，符合学校有关规定。 5. 翻译一篇与课题内容相关的英文资料。 2、主要问题： 水箱自动供水装置就是建筑物外的供水管网里的水流进蓄水池，再由水泵 抽水至屋顶水箱和建筑物内供水装置。水泵水箱联合给水方式适用的条件

8、是：王建筑外管网压力经常低于建筑内给水系统所需压力，而且建筑内用水 量又很不均匀时，采用水泵加压给水，同时采用水箱贮存调节用水量。此方 式，一是能使水泵在高效率条件下工作，同时水箱能够贮存调节生活和其他 用水量，二是使水泵间断工作，可以利用变频器和PLC来实现对水泵的变频 调速控制来达到水泵运行于停止自动化，能及时向管网和水箱充水，也可使 水箱容积大大减小。这种给水方式技术上合理，供水可靠，节能，是我国和 外国建筑采用的一种常见给水方式 通过对计算机和PLC之间通信协议的研究，完成了上下位机通信设置，开 发了计算机监控程序，通过信息模块实现了对供水系统的远程监控和故障报 警。系统有效的解决了传

9、统供水方式中存在的问题，增强了系统的可靠性。 并与计算机实现了有机的结合，提升了系统的总体性能 3、实现途径、手段、和方法： 采用MCS5单片机作为控制器。51单片机作为工业级别的单片机，有广泛 的使用基础和超强的稳定性。51单片机可以完全满足本设计要求，故本系统 设计采用方案二，选用性能及功能稳定的 MCS51 控制器结构设计见图 控制系统结构图 控制原理图 变频恒压汞废水系统组成 三、完成本课题所需工作条件（如工具书、计算机、实验、调研等），可能遇到的问题以及 解决的方法和措施 工作条件： 首先通过计算机查阅公寓自动供水系统的工作原理及工作过程，到图书馆 进行相关资料的查阅，对所收集磁疗进

10、行整理。 可能遇到问题： 程序设计不完善 四、已查阅参考文献目录 1康华光电子技术基础M高等教育出版社，2004;30-300 2丁立新.电厂锅炉原理M中国电力出版社，2004:45-60 3吴璘.自动控制原理M清华大学出版社。2003:70-90 4韩斌.GSM原理及其网络优化M机械工业出版社。2006:60-89 陆永宁非接触IC卡原理与应用M电子工业出版社，2005:9-56 孙涵芳.单片机原理及应用M北京航空航天 7郭敬枢.微机控制技术M.重庆大学出版社 8赵丽梅.变频器恒压供水系统设计J山西建筑2008年2期 9金秀慧.公寓健康节能智能供水系统J机电技术20104期 五、进程安排 序

11、号 时间要求 应完成的内容（任务）提要 1 2012 年 01 月 05 日-2012 年 04 月 01 日 选题、调研、搜集资料 2 2012 年 04 月 02 日-2012 年 04 月 06 日 开题 3 2012 年 04 月 09 日-2012 年 04 月 13 日 硬件电路整体设计 4 2012 年 04 月 16 日-2012 年 04 月 20 日 系统图设计 5 2012 年 04 月 23 日-2012 年 04 月 27 日 软件设计 6 2012 年 04 月 30 日-2012 年 05 月 04 日 写论文初稿 7 2012 年 05 月 07 日-2012

12、年 05 月 11 日 中期检杳 8 2012 年 05 月 14 日-2012 年 05 月 18 日 程序设计 9 2012 年 05 月 21 日-2012 年 05 月 25 日 程序编写 10 2012 年 05 月 28 日-2012 年 06 月 01 日 程序输入 11 2012 年 06 月 04 日-2012 年 06 月 08 日 整体调试 12 2012 年 06 月 11 日-2012 年 06 月 15 日 修改、定稿、打印 指导教师意见： 指导教师（签字）：年 月日 出师表 两汉：诸葛亮 先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣

13、 不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光 先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。 宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其 刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。 侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚 以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。 将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰能”是以众议举宠为督： 愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。 亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也； 亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。 先帝在时, 每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、 灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣， 愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也 E1。 臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉 屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于 败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。 先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，夙夜