降雨量与水位自动监测系统方案

降雨量与水位自动监测系统方案

一、设计目的

由于我国的水灾频发，因此必须对江河、水库与湖泊的水位计降雨量进行监测，这种监测不但可为预防水灾、积极进行防汛决策提供大量可靠的数据及资料，同时还可以为防洪救灾和保护人民生命财产发挥重要作用。目前，国内不少水文站监测水位及降雨量仍采用人工方式，该方法不但存在测量人员的安全问题，而且还存在测量数据不准确及时效性不强的问题。为了解决上述问题，我司开发了一套水位与降雨量监测系统，此系统适用于水文部门对江、河、湖泊、水库、渠道等水文参数进行实时监测。监测内容包括：水位、降雨量,根据客户要求可以扩展到对流速、流量，水质及含沙量等参数的监测。水位与降雨量监测系统采用无线通讯方式实时传送监测数据，可以大大提高水文部门的工作效率。

二、系统组成

水位与降雨量监测系统由监测中心、通信网络、测量设备四部分组成。

1、监测中心：由服务器、公网专线（或移动专线）、数据采集软件组成。

2、通信网络：GPRS、Internet公网/移动专线。

3、前端监测设备：雨量水位监测RTU

4、测量设备：雨量传感器、雷达水位计

三、系统工作原理

雨量水位监测RTU向环境检测/监控仪器（雨量、水位传感器）发送取数指令，读取环境仪器（雨量、水位传感器）数据发送数据到无线传输模块GT511，数据通过GPRS传送到远程服务器，配合后处理软件可以对采集的数据进行分析，可以使监测者实时的获得真实准确的监测数据。系统可以根据测量环境自动或者人工修改采样频率，并对用户预设的阈值设置报警信息，报警信息以短信方式发送到管理人员的手机上，管理人员依次判断是否发布预警。以下是系统工作原理示意图：

四、系统主要组成

4、1 硬件组成

系统硬件组成由南水JDZ系列翻斗式雨量筒、Campbell CS47X系列脉冲雷达式水位传感器及前端监控设备组成。

4、1、1南水JDZ系列翻斗式雨量筒

JDZ 系列雨量传感器用于观测自然界降雨量，同时将一定的降雨量转换为开关信息量输出，以满足信息传输、处理、记录和显示的需要。JDZ 系列雨量传感器符合以下标准及规范：SL21-2006《降水量观测规范》、GB/T11831-2002《水文测报装置遥测雨量计》、GB/T11832-2002《翻斗式雨量计》、SL61-2003。

特点：

◆成本低

◆结构简单、低维护

主要技术参数：

降雨强度测量范围：（0.01～4）mm/min；

翻斗计量误差：≤±4%；

工作温度范围: 0~50℃；

存储温度：温度－40℃～＋60℃

湿度≤95%；

精度：0 .5mm（JDZ05 系列）

0.2mm（JDZ02 系列）

1.0mm（JDZ10 系列）

0.01in（JDZ0254 系列）

0.1mm（JDZ01 系列）

输出：开关量；

承雨口：内径Φ200mm

外刃口角度40～45°

外径：21 cm；

高度：54 cm；

重量: 4 kg。

4、1、2 Campbell CS47X系列脉冲雷达式水位计

C S47X系列是Campbell最新推出的脉冲雷达式水位传感器，通过向目标发射短微波脉冲，并测量该脉冲的返回时间，从而计算出水位，可广泛应用于江河、湖波、海洋潮汐和水库等地的水位监测。

该系列产品依据不同的量程和精度，划分为三种具体型号。CS475的最大量程为20m，精度为±5mm；CS476的最大量程为30m，精度为±3mm；CS477的最大量程达到70m，精度为15mm。

该雷达式水位传感器采用标准的数字式SDI-12输出接口，能够与包括Campbell的CR系列数据采集器在内的各种数据采集、记录设备连接，具有良好的兼容性。

可以根据实际需要为该雷达式水位传感器选配25618型水平调节器，以保证测量数据的准确性。25626型调试/显示模块则能够帮助您轻松完成对传感器的故障诊断测试和修改设置工作。

特点：

◆可适用于高腐蚀性、高污染的环境

◆低维护——无可拆除部件，有效降低维护时间和成本

◆兼容Campbell公司的各种数据采集器

◆无需重新校准

◆低能耗

◆工作温度范围宽（-40℃～+80℃），有着良好的环境适应性

主要技术参数：

传感器性能

量程：50mm～20m（CS475），

50mm～30m（CS476），

400mm～70m（CS477）

精度：±5mm（CS475），

±3mm（CS476）

±15mm（CS477）

分辨率：1mm

输出：SDI-12

雷达单元

频率：26GHz

脉冲量：<1mW

波束角：10°（CS475），

8°（CS476/CS477）

供电单元

供电：9.6～16VDC

浪涌保护：1.5KVA

能耗（12V时）：4.7mA（睡眠模式），14mA（工作模式）

工作温度：-40～80℃

外壳材质：铝、不锈钢

喇叭口长度：137mm（CS475），430mm（CS476/CS47

4、1、3前端监控设备

此单元由Campbell数据采集器、NXN GT511及周围设备组成。

数据采集模块

Combell 数采器是生态监测浮标的大脑，调度系统协同运行，具有极强的控制能力、兼容性和扩展性，极低的电耗和故障率，适合野外环境的长期使用。本

浮标标配数采器有数字量和模拟量多端口，可同时接入多台水质仪器（数字量）、多种气象仪器（模拟量）和水文动力学参数（高频数字量），内存容量大，断电不丢失数据。该数据接收可以通过CDMA、GPRS、卫星、无线电波、光纤、电缆直接连接等通讯方式，比较灵活可靠。

Combell数采器特点如下：

功能强大灵活，模块化结构，极强的兼容性和扩展性

数据采集控制功能标准化配置，数据采集、转换模块灵活、稳定和可靠

在全球使用量超过100,000台

可靠性高，故障率低

数据记录、控制和传输能力强

使用快闪存储器作内存，容量为256KB，可存储约120,000个读数；断电时数据不会丢失。

可编程扫描采样速度从1/64秒到2.5小时

可以使用电池供电，工作不受断电影响。耗电量特低，一个7安时的蓄电池可以维持CR10X数周到一年正常工作（视外围设备及采样频率而定）MTBF（故障平均时间）为160年（根据3年保修维修记录计算）

数据传输模块

数据的传输方式使用了GPRS网络与Internet 网络并用的方式：首先，通过无线GPRS网络与网络供应商（移动）机房建立连接，然后网络供应商机房与服务器通过Internet 网络建立连接，从而完成整个数据传输过程。保密性强，实时性好，费用低廉。

台湾奈峰科技NProbe GT-511是一

款整合了GPRS调制解调器、资料摘取器

和资料记录器等三种功能为一体的智慧

型远程资料收发器，独立运作的GPRS数

据机功能，提供可以选择TCP Client或

TCP Server作业模式，當连线建立后即

可使用设备序列串口与远程的电脑或设

备进行双向资料交换，还可以运用简单的I/O界面及特定的序列通讯协定，让各

种远端机器设备能快速有效地透过广域GSM/GPRS无线网络与Internet网络相互结合。方便连接各种远端設备如流量计、水位计等，达到资料即时监测。GT-511配备了RS-232/485接口、数位输入信号(Digital Input)及Relay输出信号。

? RS-232 接口，1组。

?数位输入信号，3组。

? Relay输出信号，1组。

?內建Watch dog。

? Real-Time Clock(RTC)。

?內建2MB内存。

?支援GSM/GPRS 900/1800/850/1900MHz 四频系統。

?主机提供LED灯，可显示RUN/GPRS/GPS之工作状态。

◆周围设备

周围设备包括供电模块、浪涌模块及保护单元

供电模块保障生态监测浮标在海洋环境长期监测的电力自供应，满足各种仪器设备对电力的要求，长时间阴雨天有足够冗余的电量储备，供电部分采用充电控制器、太阳能板及免维修蓄电池，整套供电系统满足在太阳能无法正常工作时一个月的电量储备。

浪涌模块能屏蔽外来的尖峰电流，保证整套系统的正常工作。

保护单元为一只IP66的户外防水箱以及IP68的航空插头，防水箱能杜绝外部粉尘及能承受强烈喷水，保证箱内部部件正常工作。

五、系统安装

此系统安装全部在陆地上进行，不涉及水下作业。安装方式一般为单条镀锌管固定在河边，测量仪器、前端监测设备及供电单元固定在镀锌管上；如果此系统加装了其他仪器，考虑到以后的维护工作，可以固定3-4条镀锌管，在顶部做一个平面，以下为一些安装的实例。

简单安装方式

六、财务预算

产品价格(RMB) JDZ系列翻斗式雨量筒

Campbell CS47X系列脉冲雷达式水位传感器

前端监控设备（无线系统）注：CR200及以上数采器

12V 65AH免维护电池

户外防水箱

40W太阳能板

总额

过程控制系统课程设计报告报告实验报告

成都理工大学工程技术学院《过程控制系统课程设计实验报告》 名称：单容水箱液位过程控制 班级：2011级自动化过程控制方向 姓名： 学号：

目录 前言 一．过程控制概述 (2) 二．THJ-2型高级过程控制实验装置 (3) 三．系统组成与工作原理 (5) （一）外部组成 (5) （二）输入模块ICP-7033和ICP-7024模块 (5) （三）其它模块和功能 (8) 四．调试过程 (9) （一）P调节 (9) （二）PI调节 (10) （三）PID调节 (11) 五．心得体会 (13)

前言 现代高等教育对高校大学生的实际动手能力、创新能力以及专业技能等方面提出了很高的要求，工程实训中心的建设应紧紧围绕这一思想进行。 首先工程实训首先应面向学生主体群，建设一个有较宽适应面的基础训练基地。通过对基础训练设施的 集中投入，面向全校相关专业，形成一定的规模优势，建立科学规范的训练和管理方法，使训练对象获得机械、 电子基本生产过程和生产工艺的认识，并具备一定的实践动手能力。 其次，工程实训的内容应一定程度地体现技术发展的时代特征。为了适应现代化工业技术综合性和多学科交叉的特点，工程实训的内容应充分体现机与电结合、技术与非技术因素结合，贯穿计算机技术应用，以适应科学技术高速发展的要求。应以一定的专项投入，建设多层次的综合训练基地，使不同的训练对象在获得对现代工业生产方式认识的同时，熟悉综合技术内容，初步建立起“大工程”的意识，受到工业工程和环境保护方面的训练，并具备一定的实用技能。 第三，以创新训练计划为主线，依靠必要的软硬件环境，建设创新教育基地。以产品的设计、制造、控制乃至管理为载体，把对学生的创新意识和创新能力的培养，贯穿于问题的观测和判断、创造和评价、建模和设计、仿真和建造的整个过程中。

基于PLC的液位控制系统设计

毕业论文（设计）题目：基于PLC控制的高精度液位控制系统的设计 姓名：濮孝金 学号： 专业：机械电子工程 年月

摘要 在工农业生产过程中，经常需要对水位进行测量与控制，而日常生活中应用 到的水位控制也相当广泛。在以往水塔液位控制系统中，常规继电器的频繁操作容易导致机械磨损，不方便更新和维护，不能满足人们的实际需求；另外，随着人口的递增和生活条件的提高，人们用水的需求量也日益增加。 为了提高液位控制系统的质量和效率，节约能源，本次模拟水塔液位控制系统的装置考虑结合可编程逻辑控制器，继电器和传感器等技术，实现液位控制系统的自动控制。本设计使用西门子S7-300 PLC可编程控制器作为液位控制系统的核心，配合硬件与软件实现液位控制池液位动态平衡，过高、过低水位报警等功能。主要 的实验方法是在水箱上安装一个自动水位测量装置，通过水位变送器检测水箱实际液位并将该液位反馈到PLC控制器，经A/D转换后，所得数据与PLC内部设定数据进行比较，控制器处理数据并发送相应指令改变电机的转速从而控制抽 水速率，改变进水量，使水位稳定地保持在设定值附近。此外，通过液位标定计算出控制器输出PIW数值与实际水位的关系，就可以在触摸屏上直观显示实时水位情况。实验结果表明本设计能较好地完成自动液位控制的功能。 关键词：水塔液位控制，水位控制，继电器，PLC Abstract In the course of routine industrial and agricultural production we the need to measure the water level and

control it. Furthermore everyday level control applications are quite extensive , such as hydropower , water towers and other water control . According to the water supply system in the past, frequent operation towers will produce mechanical wear of conventional relay convenient maintenance and updates, that means it can not meet the actual needs of the people, and with Gradual growth of population and living conditions, the demand for water is also increasing .In order to improve the quality of the water supply system, energy conservation, so I considered use a programmable logic controller, relay and sensor technology, with hardware and software to achieve low water level alarm, warning switch between work and procedures manual / automatic to design practical level control tower scheme. I completed the set up of this simulation using the tank water tower , based on Siemens S7-300 PLC programmable controller tank water level control system as the core .I completed a water tank to

基于单片机的水箱液位监测控制系统设计论文毕设论文

摘要 液位监测系统在很多的地方都会用到，例如在工厂的生产当中，液位控制是否得当就会影响生产产品的质量和美观，在生活当中，我们离不开水的利用，常常需要对水箱或水塔水位的监测，液位监测系统也与我们的生活息息相关，它关系着我们生活的品质和效率，所以我们要对液位进行连续的监测和控制。 本文的设计的是利用AT89C51单片机实现对水箱液位监测，通过分析领域条件下，在其系统中通过液位变送器获取信息（4-20mA），其采集电流太小而不容易测量，所以需要用放大电路对其放大，通过处理后，由模数转换变换为二进制数传入单片机，它可以对数据进行实时的处理。并在本文的软件设计当中介绍了本次系统的电路原理图和软件编写时所需的流程图，然后通过显示电路把采集到的液位高度值显示给我们。 最后通过Keil C51软件编写出本次系统所需要的程序，同时在Proteus软件里进行仿真，实现了对液位监测。通过该设计的运用，满足了间接测量，自动的控制及其管理的目的。 关键词：单片机；液位控制；Proteus仿真

Abstract Liquid level monitoring system are used in many places, such as in the production of the factory, liquid level control properly will affect the production of products, the quality and appearance, in the life, we can use of water, often need to the water tank or water tower water level monitoring, liquid level monitoring system is closely related with our life, it relates to the quality and efficiency of our lives, so we have to continuously monitor and control the liquid level. The design is implemented by AT89C51 SCM of water level monitoring, through the analysis of field conditions and in the system through the liquid level transmitter (20mA) to obtain information, the current collection is too small and not easily measured, so it is necessary to amplifier circuit for amplifying the, through processing, by the modulus transform as a binary number of incoming MCU, it can real time of data processing. And in the design of software in this article introduced flow chart of the system circuit schematic diagram and software compiling, and through the display circuit the collected liquid height values are shown to us. At last, the program of the system is written by C51 Keil, and the simulation is carried out in the Proteus software, and the liquid level monitoring is realized. Through the application of this design, it can meet the indirect measurement, and the purpose of the control and management. Keywords：SCM; liquid level control; Proteus simulation

水质在线监测仪站房建设要求与水质在线监测仪表技术要求(1)

水质在线监测仪站房建设要求及水质在线监测仪表技术要求

一、水质在线监测房规范建设要求及总排口建设要求 (5) 1、基本要求 (5) 2、站房建设规范 (5) 3、站房内供电要求 (8) 4、站房室内环境要求 (9) 5、监测房配套设备 (9) 6、监测站房配管、配线、铭牌标示 (10) 二、排放口规范要求 (11) 三、水质采样单元 (13) 四、保温与防冻 (15) 五、水质在线监测仪表技术要求 (16) （1）水质CODcr在线监测仪技术要求 (16) 1、基本功能要求 (16) 2.主要技术指标及技术参数 (17) （2）、氨氮在线监测仪技术要求 (18) 1、基本功能要求 (18) 2.主要技术指标及技术参数 (19) （3）、总磷在线监测仪技术要求 (20) 1、基本功能要求 (20) 2.主要技术指标及技术参数 (21)

（4）、PH在线监测仪技术要求 (22) 1.基本功能要求 (22) 2.主要技术指标及技术参数 (22) （5）、明渠流量计线监测仪技术要求 (23) 1.基本功能要求 (23) （6）、数据采集传输仪技术要求 (25) 1.基本功能要求 (25) 附件一、水质仪器检测数据通讯协议说明 (27) 附件二、前端监测设备与数据采集仪反控指令说明 (30)

前言 为了贯彻落实《国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核办法》和《国家重点监控企业污染源自动监测设备监督考核规程》（环发〔2009〕88号）等有关规定，规范国家重点监控企业污染源自动监测设备监督考核合格管理办法。为了给水质分析仪提供一个合适的工作环境，按照水污染在线监测系统安装技术规范（试行）-HJ/T353-2007的要求，需要企业专门设置水质在线监测站房及配套设备。

水塔水位控制系统课程设计报告

北京理工大学珠海学院 课程设计 课程设计（C） 学院：信息学院 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 201 年月日 北京理工大学珠海学院

北京理工大学珠海学院 课程设计任务书 2011 ～2012 学年第 1 学期 学生姓名：专业班级：自动化 指导教师：工作部门：信息学院 一、课程设计题目水塔水位控制系统 二、课程设计内容： 1、硬件设计 （1）用80C51设计一个单片机最小控制系统。其中P1.0接水位下限传感器，P1.1接水位上限传感器，P1.2输出经反相器后接光电耦合器，通过继电器控制水泵工作，P1.3输出经反相器后接LED，当出现故障时LED闪烁；P1.4输出经反相器后接蜂鸣器，当出现故障时报警。 （2）用塑料尺、导线等设计一个水塔水位传感器。其中A电级置于水位10CM处，接5V电源的正极，B级置于水位15CM处，经4.7K下拉电阻接单片机的P1.0口，C 电级置于水位的20CM处，经4.7K下拉电阻接单片机的P1.1口。 （3）设计一个单片机至水泵的控制电路。要求单片机与水泵之间用反相器、光电耦合器和继电器控制，计算出LED限流电阻，接好继电器的续流二极管。 2、软件设计 （1）根据功能要求画出控制程序流程图。 （2）根据控制程序流程图编写80C51汇编语言或C51程序。 三、功能要求： 1、水塔水位下降至下限水位时，启动水泵,水塔水位上升至上限水位则关闭水泵。 2、水塔水位在上、下限水位之间时，水泵保持原状态。 3、供水系统出现故障时，自动报警。 四、调试 1、在Kerl-uvision上单步调试，观察累加器寄存器存储器的运行之间是否正常。 2、将程序下载到仿真仪上，进行模拟仿真，检查程序工作是否正常。 3、将模拟水塔、传感器、控制电路和水泵联成一个完整的系统，进行整机调试，观察系统工作是否正常。 撰搞人教研室主任院长 签名 日期2010.10.6

液位自动控制系统

控制类系统设计 ——液位自动控制系统 摘要 随着电子技术、计算机技术和信息技术的发展，工业生产中传统的检测和控制技术发生了根本性的变化。液位作为化工等许多工业生产中的一个重要参数，其测量和控制效果直接影响到产品的质量，因此液位控制成为过程控制领域中的一个重要的研究方向。 液位控制是工业中常见的过程控制，它对生产的影响不容忽视。该系统利用了常见的芯片，设计并实现了液位控制系统的智能性及显示功能。电路组成简单，调试方便，性价比高，抗干扰性好等优点，能较好的实现水位监测与控制的功能。能够广泛的应用于工业场所。 液位控制有很多方法，如，非接触传感。只需要将传感器紧贴在非金属容器的外壁，就可以侦测到容器里面液位高度变化，从而及时准确地发出报警信号，有效防止液体外溢或防止机器干烧。由于不需要与液体接触且安装简便，避免了水垢的腐蚀，可取代传统的浮球传感和金属探针传感，延长寿命。而本设计是基于纯电路的设计，低成本且抗干扰性好。在本设计中较好的实现了水位监测与控制的功能。 液位控制系统是以液位为被控参数的系统，液位控制一般是指对某控制对象的液位进行控制调节，以达到所要求的液位进行调节，以达到所要求的控制精度。

1 概述 液位控制系统是以液位为被控参数的系统,是现代工业生产中的一类常见的、重要的控制过程。而传统的液位控制多采用单回路控制,并采用传统的指针式仪表来显示液位值,使液位控制的精度和显示的直观性受到限制,而随着生产线的更新及生产过程控制要求的提高,要求液位系统有高的控制性能。基于此，本系统就设计了一种电路简单，调试方便且性价比高的系统，来完成液位的自动调控。本系统主要由四部分组成：显示模块、振荡模块、传感器模块和声光报警模块，系统简单易行。 系统框图如下： 2 硬结构与功能 2.1 该设计的总体结构 该设计是一块集多种电子芯片于一体的多功能实验板，实现了液位系统的控制及显示。主要功能器件包括：电源部分的7808，定时部分的555定时器，数字分段的LM3914等。 电路原理图如下图所示：

水位自动监测系统设计

水位站的水位监测系统设计 本文实现对大坝水位进行多点水位采集，然后通过远距离传输，并且有数据显示和越线报警功能，单片机作为下位机，负责大坝现场各水位点的选通和采集，作为上位机的ＰＣ机，则负责大坝水位的集中显示和记录管理，而ＰＣ机与单片机之间的通讯方式主要采用了ＲＳ－４８５总线技术。本文阐述了通过超声波液位传感器等对大坝水位进行自动监测系统，主要由硬件部分和软件部分组成。 软件部分主要是传感器主要是超声波传感器，数据采集部分采用多路开关方式进行，利用超声波传感器进行模拟数据采集，为了满足生产中多通道的要求，设计了８个模拟数据采集通道。传感器将非电量信号变为电信号，经放大器放大后送入8位串行模数转换器ＴＬＣ０８３８，数据处理部分采用ＡＴ８９Ｓ５２单片机为核心控制及器件，当ＡＴ８９Ｓ５２单片机接到控制软件发出的通道采集指令，采集的信号通过串行接口送入单片机，由显示芯片ＨＤ７２７９八驱动ＬＥＤ数码管进行现场显示，再通过RS—485通信总线上传至上位机，由上位机进行显示。 软件部分主要采用汇编语言编程进行了数据采集处理、数据显示、报警等程序的设计。针对电磁干扰对系统的干扰，本文提出了去藕电容的配置等三点抗干扰措施，以增加系统的稳定性。 1 Design Of Automatic Monitoring System of the Water Level In Hydrological Station

Abstract The paper mainly describes the method of the ultrasonic liquid level through the dam of water level sensors for automatic monitoring system, which is consist of the hardware part and software part. In this paper, uses the host who and the monolithic integrated circuit is composed by PC machine from the type many machine networking system, the monolithic integrated circuit took the lower position machine , is responsible for the dam scene various gauging stations the selection and gathering, in the achievement position machine PC machine, then is responsible for the dam water level the centralism demonstrate and manage the record , but PC machine and between the monolithic integrated circuit communication way mainly use the RS-485 main line technology. Here uses the sensor mainly is the ultrasonic sensor, the data-acquisition works in frame of multi-channel switch. Carries on analog data gathering using the ultrasonic sensor, it designs eight analog-data acquisition system. The sensor changes the non-electronic signals into electronic signals and sends them to eight TLC0838 tandem modulus transfers after being amplified. Data-acquisition takes AT89S52 single chip microcomputer as the key controller element, when the AT89S52 receives the channel acquisition order from the controlling software, the collected signals will be sent to the single chip microcomputer through tandem interface, and will be shown alive as the showing chips HD7279A drives the LED, and sent to the PC through RS-485 the main communication wire, also it will be shown. It designs much program like data-display and data-communication Etc , using complied languages. As to the interference from the electromagnetism to the system, the thesis proposes three measures to resist the interference like capacitance, to steady the system. Key word : Ultrasonic sensor; Single Chip Microcomputer of AT89S52; Data-acquisition and communication System; PC 2 目录

MCGS组态液位监控系统设计

MCGS组态液位监控 系统设计

液位控制监控系统组态设计 一、设计目的： 利用MCGS工控组态软件，结合试验系统，完成上位机监控系统的设计。而且经过本设计，学会组态软件的基本使用方法、组态技术，为从事计算机控制系统方面的工作打下基础。 二、设计要求： 1、先按照MCGS组《态软件学习指导》的要求，完成液位控制系统的组态内容，借此为练习，初步掌握组态软件的构成、作用和使用方法。 2、计算机控制系统，液位控制是由仪表控制完成，计算机作为上位机发挥监控作用，计算机和仪表之间进行串行通信，经过计算机能够读取仪表的各个参数，也能够设置仪表的参数。本设计要求实现如下界面 3、设计要求：

（1）实现水的流动画面，计算机与仪表的通讯画面 （2）当前液位的显示、控制输出的显示 （3）液位实时报警曲线 （4）液位超限报警记录表，报警指示灯显示 （5）液位设定值、PID三个参数的设置（利用按钮click事件，写脚本程序） （6）在主窗口上添加菜单项，点击，能够调用不同窗口界面（7）策略使用：选运行策略，在启动策略中添加策略行，编写脚本程序，关闭初始化某个变量，使其在界面上显示出来。 （8）添加用户策略，添加策略行，编写脚本程序，写入控制值40，关闭阀。在主窗口中设置菜单“停止实验”，点击，调用该策略。 （9）实现液位简单的仿人工智能控制，当液位超过上限时，报警，同时减小阀的开度，减小流量；当液位低于下限时，报警，加大阀的开度，加大流量，使液位在上下限区域流动。上下限能够在界面上设 三、监控原理框图 液位控制监控系统组态设计原理框图如图3.1所示。 图3.1液位控制监控系统组态设计原理框图

单片机水位控制系统课程设计

课程设计(论文) 题目名称： 课程名称： 学生姓名： 学号： 学院： 指导教师：

课程设计任务书

目录 摘要 (4) 引言 (5) 1几种方案的比较 (6) 1.1 简单的机械式控制方式 (6) 1.2 复杂控制器控制方案 (6) 1.3通过水位变化上下限的控制方式 (6) 2水塔水位控制原理 (8) 3电路设计 (9) 3.1原件的介绍 (9) 3.2引脚功能 (10) 3.3 水位检测接口电路 (13) 3.4报警接口电路 (14) 3.5 存储器扩展接口电路.................. .. (14) 4系统软件设计 (15) 4.1 流程图 (15) 4.2程序 (16) 5实验仿真 (18) 6结语 (19)

7参考文献 (19) 摘要 随着微电子工业的迅速发展，单片机控制的智能型控制器广泛应用于电子产品中，为了使学生对单片机控制的智能型控制器有较深的了解。经过综合分析选择了由单片机控制的智能型液位控制器作为研究项目，通过训练充分激发学生分析问题、解决问题和综合应用所学知识的潜能。另外，水位控制在高层小区水塔水位控制，污水处理设备和有毒，腐蚀性液体液位控制中也被广泛应用。通过对模型的设计可很好的延伸到具体应用案例中。设计一种基于单片机水塔水位检测控制系统。该系统能实现水位检测、电机故障检测、处理和报警等功能，实现超高、低警戒水位报警，超高警戒水位处理。介绍电路接口原理图，给出相应的软件设计流程图和汇编程序，并用Proteus软件仿真。实验结果表明，该系统具有良好的检测控制功能，可移植性和扩展性强。 关键词：单片机；水位检测；控制系统；仿真

(完整版)水位控制系统设计

课题名称：水箱水位控制系统设计专业：电气工程及其自动化学号： 姓名：

水箱水位控制系统设计 摘要 本设计主要基于单片机的硬件电路设计,实现一种能够实现水位自动控制、具有自动保护、自动声光报警功能的控制系统。本控制系统由A/D转换部分、单片机控制部分、数码显示部分、电机驱动部分、电机控制部分等构成。同时对各个部分进行了详细的论述。在设计中对水塔水位控制原理进行分析,选用AT89C51单片机作为控制水塔水位的处理芯片,由AT89C51的P1口直接来控制.设计方案采用模块化程序设计方法,结合程序流程图,编写程序代码,最后利用KEIL公司的u Vision3软件及伟福仿真软件进行仿真实验,达到单片机自动控制水塔水位变化的目的. 关键词：单片机，水塔水位控制原理，AT89C51，伟福仿真软件

目录 前言 (1) 第1章设计内容 (2) 1.1 设计要求 (2) 1.2 方案设计 (2) 第2章硬件电路设计 (3) 2.1 系统框图设计 (3) 2.2 系统原理 (4) 第3章水塔水位控制系统的硬件电路设计 (5) 3.1 水位检测电路 (5) 3.2 水位显示电路 (5) 3.3电机控制电路 (6) 3.4振荡电路和复位电路 (7) 3.5声光报警电路 (7) 第4章软件程序设计 (8) 4.1 系统主程序流程图 (8) 4.2编写C程序 (9) 第5章硬件制作与调试 (10) 结论 (11) 附录 (12) 仿真总图 (12) 源代码 (13)

前言 水塔是在日常生活和工业应用中经常见到的蓄水装置，在我们的生活中起到了重要的作用，而水基于单片机的水塔水位控制系统使水塔水位自动保持在一定的位置，通过对其水位的控制对外供水，以满足需要。塔里面的水位控制是一个水塔发挥作用的关键。该系统使用水位传感器对水塔水位进行检测并将检测到的信号传给单片机来进行处理，通过调整定时器的定时时间来增大或者缩小占空比，并编写程序加以控制，从而实现电机的调速。最后，使用液晶屏显示当前水位状态以及电动机的转速。该系统通过了报警模块来实现了过低水位蜂鸣器鸣笛报警、过低警戒水位自动处理、正常水位蜂鸣器鸣笛报警以及正常水位处理。本系统适应在不同的用水场合下的用水速度需要，节省工作时间，提高了整体工作的效率，实现水塔水位的自动控制。 液位控制是工业控制中的一个重要问题，针对液位控制过程中存在大滞后、时变、非线性的特点，为适应复杂系统的控制要求，人们研制了种类繁多的先进的智能控制器，模糊PID控制器便是其中之一。模糊PID控制结合了PID控制算法和模糊控制方法的优点，可以在线实现PID参数的调整，使控制系统的响应速度快，过渡过程时间大大缩短，超调量减少，振荡次数少，具有较强的鲁棒性和稳定性，在模糊控制中扮演着十分重要的角色。

水位远程监测系统方案设计

实用文档 水位远程监测系统方案上海智达电子有限公司

目录 一、客户需求 (2) 二、方案概述 (2) 三、系统组成 (2) 3.1控制中心主站 (3) 3.2通讯网络 (3) 3.3现场主要监测设备 (3) 四、地下水位监测系统主要特点 (4) 五、系统软件功能及特点 (5) 5.1功能 (5) 5.2特点 (6) 六、主要硬件设备概述 (9) 6.1 GPRS无线通讯设备 (10) 6.2水资源控制器 (11) 6.3水位计 (14) 6.4室外专用监测箱 (16) 6.5开关电源 (17)

一、客户需求 在某单位建立一套水位远程监测系统，来实对水位的实时监测，统一管理。 二、方案概述 作为行业领先者的水位远程监测系统的解决方案，经过我们多年的水位监测系统项目实施经验，依据用户的具体情况，并结合实际需求，我们提供并建立一个合理、完整的地下水位系统的决方案。 水位数据的收集不仅能够及时、准确地反应问题，分析问题，解决问题，从而指导工作实践，而且更是研究地下水位动态规律，掌握不同水文地质单元、不同层位、不同水源地地下水位变化特征的重要依据，对水资源的研究与管理具有重要意义。 可实现如下功能： （1）数据自动采集：自动实时采集计量点的地下水位数据，实现数据采集的准确性、完整性、及时性和可靠性，； （2）报警信息主动上报:现场监测箱开门、断电、设备运行异常等信息能够主动发送到监测中心； （4）计量装置监测：远程监测水位计运行信息，分析计量故障等信息，及时发现用户计量异常； （5）统计分析：配合水位监测体系的建立，实现各地下水位监测点的数据统计、做出日周月年报表、曲线、柱状图等。 三、系统组成 本系统主要地下水位监测中心主站、通信网络、现场监测设备三部分组成，利用前端监控、数据采集设备的数据远传通讯功能和系统软件功能实现。采集数据，使监测中心通过简单而又经济的计量手段，实现对整个地区地下水信息的实时监测，进而实现良好的社会效益和经济效益。

基于单片机的水位控制系统设计

单片机原理及系统课程设计 专业：自动化 班级：自动化1201 姓名: 王文玉 学号：201209005 指导教师：苟军年 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2014年12月12日

基于单片机的水位控制系统设计 1 引言 单片机课程的学习，不仅要在课本上学到知识，更要在实际中得到锻炼。我认为要学好单片机这门课程，更重要的是要学会通过实践巩固学到的知识，只有把学到的知识通过实践不断体会理解，才能更好的掌握这门课程。本次课程设计我选择制作的题目是基于单片机的水位控制系统的设计，在此次课程设计中主要以水塔供水为例,进行设计介绍。该系统能实现水位检测、电机故障检测、处理和报警等功能，实现超高、低警戒水位报警，超高警戒水位处理。介绍电路接口原理图，给出相应的软件设计流程图和C语言程序，并用Proteus软件仿真。 1.1 设计背景 水位控制系统是现今生活和工业一种比较实用的系统,其应用范围广泛,主要涉及水塔、水库和锅炉水位的控制等领域。以水塔供水为例,供水的主要问题是塔内水位应始终保持在一定范围，避免“空塔”、“溢塔”现象发生。目前，控制水塔水位方法较多，其中较为常用的是由单片机控制实现自动运行，使水塔内水位保持恒定，以保证连续正常地供水。实际供水过程中要确保水位在允许的范围内浮动，应采用电压控制水位,通过实时检测电压，测量水位变化，从而控制电动机工作状态，保证水位在正常范围内。 2 设计方案及原理 2.1通过水位变化上下限的控制方式 这种控制方式通过在水塔的不同高度固定不动的3根金属棒ABC，以感知水位的变化情况。A棒接+5V电源，B棒﹑C棒各通过一个电阻与地相连。利用51单片机为控制核心，设计成一个对供水箱水位能自动进行检测控制的系统。如果水塔水位处于警界低水位状态时，启动水泵,水泵开始正转，开始向水塔供水；如果水塔水位处于正常水位状态时,水泵停止工作，水泵停转；如果水塔水位处于警界高水位状态时，启动水泵,水泵开始反转，开始从水塔排水；供水系统出现故障时，自动报警；故障解除时，水泵恢复正常工作。 2.2水塔水位控制原理 在水塔内的不同高度处，安装固定不变的3根金属棒A、B、C，用以反映水

20-单片机原理及接口技术课程设计(水库水位监测装置设计)---副本

辽宁工业大学 单片机原理及接口技术课程设计（论文）题目：水库水位监测装置设计 院（系）：电气工程学院 专业班级： 学号： 12030 学生姓名： 指导教师：（签字） 起止时间：2015.06.22-2015.07.05

课程设计（论文）报告的内容及其文本格式 1、课程设计（论文）报告要求用A4纸排版，单面打印，并装订成册 2、页边距：上2.5cm，下2.5cm，左3cm，右2.5cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm，左侧装订； 3、字体：一级标题，小二号字、黑体、居中；二级，黑体小三、居左；三级标题，黑体四号；正文文字，小四号字、宋体； 4、行距：20磅行距； 5、页码：底部居中，五号、黑体； 6、对图题和图中文字要求：图题是5号黑体，在图的下方居中图中文字是5号宋体，参照图2.1 7、对表题和表中文字要求：表题是5号黑体，在表的上方居中表中文字是5号宋体，参照表2.1

课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院教研室： 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算

摘要 目前国内许多水文站监测水位仍采用人工方法。该方法不但存在测量的人身安全问题，而且还存在数据测量不够准确、监测实时性不强等问题。为了实时准确的监测水位，本文设计了单片机控制的水位监测系统。该系统主要由中央处理器、报警、显示、按键电路组成，能够实现水位实时监测显示，并能对超过警戒线上的水位进行报警。 在对该方案进行细化的过程中，对各功能模块的关键技术和设计作了具体的描述,它们包括CPU最小系统，液位传感器，A/D转换器，输入输出接口电路。在软件方面给出了流程图和程序清单。 关键词：51单片机；A/D转换；水位传感器；

上水箱液位控制系统-过控课设

摘要 在过程工业中被控制量通常有以下四种: 液位、压力、流量、温度。而液位不仅是工业过程中常见的参数，且便于直接观察，也容易测量。过程时间常数一般比较小。以液位过程构成实验系统,可灵活地进行组态，实施各种不同的控制方案。液位控制装置也是过程控制最常用的实验装置。国外很多实验室有此类装置，如瑞典LUND大学等。很多重要的研究报告、模拟仿真均出自此类装置! 本次设计也是基于这套水箱液位控制装置来实现的。这套系统由多个水箱，液位检测变送器，电磁流量计，涡轮流量计，自动调节阀，控制面板等喝多器件构成。 液位控制的发展从七十年代到九十年代经历了几个阶段，控制理论由经典控制理论到现代控制理论，再到多学科交叉；控制工具由模拟仪表到DCS，再到计算机网络控制；控制要求与控制水平也由原来的简单、安全、平稳到先进、优质、低耗、高产甚至市场预测、柔性生产。而其中应用最广泛的就是PID 控制器。 这次首先是用一天半的时间让我们熟悉各种建模的方法。学会建立了最初的四种模型。接着后几天就是开始熟悉各种控制系统，以及运用它们去控制水箱的液位，从而更加深刻的理解控制的概念。并且在过程中，要熟练学会调整PID的参数，学会使用MATLAB等。 关键词：水箱液位；PID控制；串级控制；前馈控制；经验凑试法

目录 1引言 (1) 2 实验设备 (2) 2.1 THJ-FCS型或THJ-3型高级过程控制系统实验装置 (2) 2.2计算机及相关软件。 (6) 2.2.1 SIMATIC WinCC简介 (6) 2.2.2 监控界面 (7) 3 设备工作原理及运行过程 (8) 3.1 设备工作原理 (8) 3.2 控制系统流程图 (9) 3.3系统投运及步骤 (10) 4 参数整定与结果分析 (12) 4.1 参数整定 (12) 4.1.1 比例（P）调节 (12) 4.1.2 比例积分（PI）调节 (14) 4.1.3 比例积分微分（PID）调节 (17) 4.2 结果分析 (19) 总结 (20) 参考文献 (21)

基于单片机的水位控制系统设计.

o 课 程 设 计 任 务 书 题目 水位控制器设计 专业、班级 学号 姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 一、主要内容： ① 熟悉单片机应用系统的设计方法和规范，达到综合的目的。② 学习文件检索和查找数据手册的能力。③ 学习protel 软件的使用。 ④ 学会整理和总结设计文档报告。二、基本要求： ① 以MCS-51系列单片机为核心，组成一个水位自动控制系统。② 六区间式水位显示。③ 全自动位式进水。④ 满水、低水水位报警。 ⑤ 水位传感器故障自检及报警提示。⑥ 能延时恢复的报警消音。三、主要参考资料： ① 张毅坤等 单片微型计算机原理及应用 西安 西安电子科技大学出版社 ② 李建忠编著 单片机原理及应用 西安 西安电子科技大学出版社 完 成 期 限： 指导教师签名： 课程负责人签名： 2013年 12月 16 日 目录

摘要...................................................I 1、概述. (1) 1.1、系统原理 (1) 1.2、系统结构图 (1) 1.3、控制方案说明 (2) 1.4、系统组成及原理 (2) 2、硬件设计 (4) 2.1、单片机最小系统电路设计 (4) 2.2、水位检测传感器的选用 (5) 2.3、稳压电路的设计 (6) 2.4、光报警电路的设计 (7) 2.5、水泵的介绍 (9) 2.6、继电器控制水泵加水电路 (12) 2.7、电源电路 (13) 2.8、看门狗技术 (14) 3、软件设计 (17) 3.1、系统总原理图 (17) 3.2、系统程序清单 (18) 总结 (20) 参考文献 (21) 附录 (22)

地下管网水位监控系统-需求设计说明书

附件19 地下管网水位监控系统

1系统概述 1.1 项目背景 城镇排水系统是城镇建设、环境保护、防洪排涝的重要基础设施，关系到社会经济稳定发展和人民生活的安定，在保障城镇发展和安全运行中发挥着重要的作用。随着城镇的迅速发展，城镇排水管网系统越来越复杂、越来越庞大，对排水管网的运行管理、养护管理、应急防汛和科学决策等提出了越来越高的要求。但由于在管网的运行管理上缺乏掌握排水管网真实运行状况的技术手段，在养护管理上难以评估排水管网的日常养护效果，在排水管网的水力分析和管理决策上缺少必要的数据支持，遇到紧急情况无法依据实时变化信息以制定相应的应急措施，依靠传统的管理手段已越来越不能满足排水管网的现代化管理需要。 随着城镇的迅速发展，某些区域雨水管网的规划设计与建设由于历史的原因存在先天不足，根据水文水资源管理的资料统计，在近3年时间里，暴雨实际强度远远超过设计暴雨强度标准，雨水管网在暴雨灾害时运行负荷过重，导致城镇内涝。但是，雨水管网设计的某些先天不足有时很难通过管网改造弥补，中心城区许多道路下面的各种管网错综复杂，地下也已经很难提供管网的扩容空间，故而只有通过强化管理手段来提高区域排水能力，改善困难的局面。 1.2面临的问题 1）应急排涝决策指挥缺乏有效的管网运行数据支 由于当前排水系统现状，造成排水管网应对突发事件的能力严重不足，一个突出的例子是特大暴雨夜袭周浦事件。据报道，2009年8月4

日的暴雨，3小时降雨量达223毫米，周浦镇13条主干道排水不畅， 镇区居民受灾户数6339户，占21％；受灾面积达到87万平方米，进 水1500户，停电1050户，停水3000余户。受灾企业共290户，48．9％。 因此，在城镇暴雨内涝应急指挥工作中存在以下问题： ?难以及时准确地获得暴雨内涝时管网运行预警信息； ?难以制定出不同等级雨情下科学的应急预案； ?无法依据区域全局的管网运行情况合理指挥局部内涝漫水区域的排水应急抢险工作。 2）排水管网养护管理缺乏有效的监测技术手段 许多地区排水体制是合流制与分流制并存，部分排水系统存在雨污水混接现象，目前的排水管理还缺乏监测雨污混接状况的科学手段。由 于晴天污水流速较低，导致混接的雨水管网淤积严重，有的管道甚至堵 塞大半过水断面；城镇建设节奏的加快，有的建筑工地建设垃圾排放也 会阻塞排水管网，然而由于地下管网的隐蔽性，日常养护人员缺少有力 的工具方便的发现问题管段和乱排垃圾的用户。 日常养护作业人员缺乏现代化的监测技术手段来提升工作效率，目前，排水管网的养护管理存在以下问题： ?难以有效评估管网的日常养护效果； ?难以制定具有针对性的管网养护计划； ?建筑工地乱排建筑垃圾难以监控，易导致管网堵塞问题； ?由于养护清淤不到位而易导致河道环境污染问题。 3）排水管网运行调度管理相对薄弱

基于单片机的水位控制系统设计

单片机原理及系统课程设计报告 基于单片机的水位控制系统设计 摘要 随着微电子工业的迅速发展，单片机控制的智能型控制器广泛应用于电子产品中，为了使学生对单片机控制的智能型控制器有较深的了解。经过综合分析选择了由单片机控制的智能型液位控制器作为研究项目，通过训练充分激发学生分析问题、解决问题和综合应用所学知识的潜能。设计一种基于单片机水塔水位检测控制系统。该系统能实现水位检测、电机故障检测、处理和报警等功能，实现超高、低警戒水位报警，超高警戒水位处理。介绍电路接口原理图，给出相应的软件设计流程图和汇编程序，并用Proteus软件仿真。 关键字:电子；水位控制；单片机；Proteus Abstract With the rapid development of microelectronics industry, intelligent MCU is widely used in electronic products, in order to enable students to have a deeper understanding of the intelligent controller controlled by single chip microcomputer. After a comprehensive analysis of selected by the intelligent liquid level controller MCU control as the research project, through training to fully stimulate students to analyze problems, to solve problems and the comprehensive application of knowledge potential. Based on the design of a single-chip microcomputer control system of water tower water level detection. This system can realize the water level detection, motor fault detection, processing and alarm functions, and realize the high, low water level warning alarm, high warning level processing. The interface circuit schematic diagram, the corresponding software design flow chart and assembler, and simulation with Proteus software. Keywords:electronic; water level control; MCU; Proteus 1引言 水塔供水的主要问题是塔内水位应始终保持在一定范围，避免“空塔”、“溢塔”现象发生。目前，控制水塔水位方法较多，其中较为常用的是由单片机控制实现自动运行，使水塔内水位保持恒定，以保证连续正常地供水。实际供水过程中要确保水位在允许的范围内浮动，应采用电压控制水位。首先通过实时检测电压，测量水位变化，从而控制电动机，保证水位正常。 2设计方案