畢業(yè)設(shè)計（論文）題目供水泵房監(jiān)控管理系統(tǒng)姓名MACROBUTTONAcceptAllChangesInDoc[姓名]學(xué)號MACROBUTTONAcceptAllChangesInDoc[學(xué)號]專業(yè)班級MACROBUTTONAcceptAllChangesInDoc[專業(yè)班級]所在學(xué)院MACROBUTTONAcceptAllChangesInDoc[所在學(xué)院]指導(dǎo)教師（職稱）MACROBUTTONAcceptAllChangesInDoc[指導(dǎo)教師（職稱）]供水泵房監(jiān)控管理系統(tǒng)摘要近年來隨著都市發(fā)展的不停加緊，社區(qū)建設(shè)速度越來越快，社區(qū)居民人數(shù)越來越分散且多，社區(qū)自來水供應(yīng)加壓站作為都市發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施，顯得越來越重要?；谟嬎銠C控制技術(shù)、通信技術(shù)的信息化建設(shè)對于都市二次供水系統(tǒng)含有非常重要的意義。供水泵房內(nèi)的設(shè)備監(jiān)控與供水設(shè)備實時運行安全，成為保障供水泵房安全可靠運行的重要舉措。一旦泵房內(nèi)設(shè)備出現(xiàn)故障，就會影響居民供水，造成供水局限性或供水質(zhì)量問題。因此，為了確保供水泵房安全可靠工作，對泵房里面環(huán)境設(shè)備及泵房水質(zhì)進(jìn)行實時智能監(jiān)視是非常重要的。同時現(xiàn)在國內(nèi)普遍缺少有效的供水泵房管理辦法和高水平的技術(shù)管理人員，因此對供水泵房進(jìn)行實時智能監(jiān)控管理顯得非常有必要。本文基于此背景的研究設(shè)計的一種供水泵房監(jiān)控管理系統(tǒng)，對該系統(tǒng)的國內(nèi)外現(xiàn)狀進(jìn)行了掌握，并對該系統(tǒng)的核心技術(shù)進(jìn)行了分析，理解了該系統(tǒng)的設(shè)計流程，同時給出了該系統(tǒng)的設(shè)計需要、系統(tǒng)功效和系統(tǒng)框架，并進(jìn)行的有關(guān)的敘述。最后搭建的系統(tǒng)平臺，完畢了系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的設(shè)計和上位機顯示系統(tǒng)的設(shè)計。核心詞：供水泵房；管理系統(tǒng)；智能監(jiān)控；系統(tǒng)設(shè)計；安全運行AbstractInrecentyears,withthecontinuousaccelerationofurbandevelopment,thespeedofcommunityconstructionisfasterandfaster,andthenumberofresidentsinthecommunityismoreandmoredispersed.Astheinfrastructureofurbandevelopment,thewatersupplypressurizationstationinthecommunityisbecomingmoreandmoreimportant.Theinformationconstructionbasedoncomputercontroltechnologyandcommunicationtechnologyisofgreatsignificancetothesecondarywatersupplysystemincities.Theequipmentmonitoringandreal-timeoperationsafetyofwatersupplypumpinghousehasbecomeanimportantmeasuretoensurethesafeandreliableoperationofwatersupplypumpinghouse.Oncetheequipmentinthepumphousefails,itwillaffectthewatersupplyofresidents,resultingininadequatewatersupplyorwaterqualityproblems.Therefore,inordertoensurethesafeandreliableoperationofthewatersupplypumphouse,itisveryimportanttomonitortheenvironmentalequipmentandwaterqualityofthepumphouseintelligentlyinrealtime.Atthesametime,thereisagenerallackofeffectivewatersupplypumproommanagementmethodsandhigh-leveltechnicalmanagementpersonnel,soitisverynecessarytocarryoutreal-timeintelligentmonitoringandmanagementofwatersupplypumproom.Basedonthisbackground,thispaperstudiesanddesignsamonitoringandmanagementsystemforwatersupplypumphouse,graspsthestatusquoofthesystemathomeandabroad,analysesthekeytechnologiesofthesystem,understandsthedesignprocessofthesystem,andgivesthedesignneeds,systemfunctionsandsystemframeworkofthesystem,andelaboratesonthem.Finally,thesystemplatformisbuilttocompletethedesignofthesystemdataacquisitionequipmentandtheuppercomputerdisplaysystem.Keywords:watersupplypumphouse;managementsystem;intelligentmonitoring;systemdesign;safeoperation1緒論1.1課題研究背景及意義隨著近年來我國都市發(fā)展建設(shè)速度的加緊，居民社區(qū)越來越龐大、分散，社區(qū)自來水加壓站已成為都市極為重要的基礎(chǔ)設(shè)施，加強對都市二次供水的信息化建設(shè)含有相稱重要意義。運用計算機技術(shù)、通信技術(shù)和自動控制技術(shù)對全市社區(qū)自來水加壓站設(shè)備工作的重要參數(shù)、安全狀況、設(shè)備運轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行實時的數(shù)據(jù)采集來實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備的動態(tài)監(jiān)測和遠(yuǎn)程監(jiān)控報警，完畢泵房自動化監(jiān)管，并將監(jiān)測點信息用組態(tài)畫面顯示，直觀體現(xiàn)泵房設(shè)備運行狀況和監(jiān)控點狀態(tài)，然后運用統(tǒng)計、預(yù)測等數(shù)學(xué)模型結(jié)合空間分析等辦法，綜合考慮實際的經(jīng)濟狀況和技術(shù)指標(biāo)，作為優(yōu)化控制的反饋信息，從而實現(xiàn)二次供水系統(tǒng)的合理配備。泵房是為水提供勢能和壓能，解決無自流條件下的排灌、供水和水資源調(diào)配問題的唯一動力來源，是解決洪澇災(zāi)害、干旱缺水的重要工程方法和實現(xiàn)水利當(dāng)代化的重要標(biāo)志之一。供水泵房也稱為二級泵站，其作用是凈水構(gòu)筑物凈化后的水輸送給千家萬戶。二次供水系統(tǒng)設(shè)備監(jiān)控與供水設(shè)備安全運行問題，成為保障二次供水的經(jīng)濟、可靠運行核心所在。1.2課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀居民用水是關(guān)系社區(qū)民生的重要基礎(chǔ)保障。泵站是居民供水工程的重要構(gòu)成部分，是保護(hù)和發(fā)展糧食生產(chǎn)的核心。美國是水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)中使用的第一臺計算機。這是由于在20世紀(jì)60年代，計算機體積大，性能差，軟件支持局限性。當(dāng)時的監(jiān)控系統(tǒng)只能對電站的運行參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計和報警。完畢的功效也很復(fù)雜。1974年，美國實現(xiàn)了對哥倫比亞河梯級電站庫里水電站的閉環(huán)控制。達(dá)圖利水電站現(xiàn)在裝機容量為600萬千瓦，是世界上第一種實現(xiàn)閉環(huán)控制的最大水電站。即使控制系統(tǒng)有許多缺點，但它始終在不停改善。這是水電站計算機控制發(fā)展史上的一種重要里程碑。以來，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展到了一種相對較高的水平，無論硬件的集成和可靠性如何，它都是一種經(jīng)濟綜合的技術(shù)指標(biāo)，同時也是軟件配備的豐富性和適應(yīng)性。計算機能夠使水電監(jiān)測系統(tǒng)成熟，發(fā)揮重要作用。水電站采用計算機監(jiān)控系統(tǒng)，獲得了明顯的效果。在應(yīng)用層面，各國發(fā)展水平參差不齊，美國、日本、法國等國家含有優(yōu)勢。我國水電站自動化應(yīng)用計算機起步較晚，計算機技術(shù)人員局限性，計算資源局限性，應(yīng)用范疇窄而淺。前一節(jié)的重要實驗和研究重要是數(shù)據(jù)收集。在“五”期間，重點是汽輪發(fā)電機組的調(diào)速，并對水電站進(jìn)行監(jiān)控，自動監(jiān)測水的狀況。這些都獲得了一定的成績，在“七五”期間又有了新的突破。1987年10月，原水利電力部在南京召開實際會議，總結(jié)國家級水電站自動化技術(shù)和方案。根據(jù)經(jīng)驗，在“七天五”期間制訂了水電站計算機自動化計劃。根據(jù)規(guī)劃，“七五”期間，我國實現(xiàn)了約30座水電站的計算機監(jiān)控和經(jīng)濟運行。其中5座水電站實現(xiàn)了實時經(jīng)濟規(guī)劃，1座水電站嘗試不值班。實現(xiàn)了“七五”規(guī)劃的規(guī)定，把這一領(lǐng)域作為一種含有現(xiàn)實意義的戰(zhàn)略目的。該系統(tǒng)于實施。它代表了21世紀(jì)初國外水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展水平，取消了原有的控制環(huán)節(jié)，采用加拿大CAE公司的交付方式，采用了CAE與國內(nèi)水利部門共同開發(fā)的國內(nèi)首套計算機監(jiān)控系統(tǒng)?，F(xiàn)在，我國水電站自動化水平大大提高，國家水電站基本實現(xiàn)了計算機監(jiān)控?，F(xiàn)階段，研究方向?qū)⑥D(zhuǎn)變?yōu)樽詠硭?，重點將是泵房的實施。到現(xiàn)在為止已經(jīng)獲得了某些經(jīng)驗。這些成果和經(jīng)驗對我國水泵房計算機監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展含有一定的參考價值。鑒于都市供水在泵房中的重要作用，泵站必須采用自動監(jiān)測系統(tǒng)。自動監(jiān)測系統(tǒng)用于實時監(jiān)測各增壓泵站的運行參數(shù)?，F(xiàn)在，自動化控制技術(shù)的發(fā)展十分完善，可靠性高。該泵站完全由能力置換人員監(jiān)控，節(jié)省了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。1.3課題研究重要內(nèi)容泵站監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展由來已久，而實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和自動化監(jiān)控是一項涉及到自動化技術(shù)、通信技術(shù)、軟件開發(fā)技術(shù)等多個內(nèi)容的復(fù)雜工程，學(xué)位論文旨在設(shè)計出一套較為完整的加壓泵站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，重要涉及下列幾點內(nèi)容：（1）分析供水泵站發(fā)呈現(xiàn)狀及國內(nèi)外供水泵站監(jiān)控管理技術(shù)研究現(xiàn)狀，從中提煉出了供水泵站現(xiàn)狀存在的重要問題以及將來的前景。（2）分析供水泵站監(jiān)控管理系統(tǒng)的功效需求，根據(jù)實際生產(chǎn)生活擬定本文設(shè)計的核心技術(shù)，在此基礎(chǔ)上完畢系統(tǒng)的總體框架設(shè)計。（3）具體介紹系統(tǒng)采用的供水泵房的設(shè)備檢測控制器、信息采集模塊、通訊模塊等下位機硬件具體構(gòu)成部分，重要完畢電氣控制硬件的設(shè)計，設(shè)備檢測控制器的選型和各低壓設(shè)備的選型。（4）具體介紹上位機監(jiān)控軟件的選擇及開發(fā)，上位機監(jiān)控系統(tǒng)與將現(xiàn)場與上位機實時通信連接，交換數(shù)據(jù)，并將系統(tǒng)運行期間的各個參數(shù)傳送至上位機系統(tǒng)進(jìn)行實時顯示。文章中具體描述了各項軟件功效的實現(xiàn)過程。2系統(tǒng)總體方案2.1功效需求分析供水泵站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是指在中控室實現(xiàn)對遠(yuǎn)程泵站運行狀況的監(jiān)控功效、采集泵站的實時狀態(tài)參數(shù)、接受子站工作信息、通過自動化設(shè)備執(zhí)行控制命令，同時含有故障報警、歷史報表及打印功效的計算機綜合自動化系統(tǒng)，具體來說分為下列幾項功效：（1）信息采集功效。監(jiān)控系統(tǒng)能通過現(xiàn)地控制單元自動采集多個實時參數(shù)與狀態(tài)信號，采集的變量重要涉及：電動機的有功功率、無功功率、三相電壓、電流；接觸器開關(guān)狀態(tài)；水池水位、出口水流量、出口水壓力等。（2）數(shù)據(jù)傳送功效。泵站與監(jiān)控中心之間能進(jìn)行良好的數(shù)據(jù)通信，采集到加壓泵站的各項參數(shù)與工作狀態(tài)后，精確地發(fā)送到監(jiān)控中心，監(jiān)控中心也能夠通過網(wǎng)絡(luò)給各泵站下達(dá)控制命令，實現(xiàn)整個泵站群的信息共享，資源共享。（3）數(shù)據(jù)解決功效?，F(xiàn)場信息發(fā)送到控制中心后能夠進(jìn)行有效的統(tǒng)計，形成各類監(jiān)控數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)報表，支持打印功效。同時能夠查詢指定時間段的歷史數(shù)據(jù)、趨勢曲線和工作狀態(tài)。（4）控制功效。當(dāng)控制中心對加壓泵站發(fā)出控制信號后，按照給定的控制規(guī)律對泵站電動機組的啟停裝置、變頻器的啟停裝置、繼電器斷路器等輔助設(shè)備進(jìn)行對應(yīng)的操作。（5）顯示功效。在監(jiān)控中心的計算機界面上顯示各加壓泵站的工作狀態(tài)，并能調(diào)出重要控制參數(shù)的歷史曲線圖、發(fā)展趨勢圖以及歷史數(shù)據(jù)報表、有關(guān)操作統(tǒng)計。（6）報警功效。對超出變量設(shè)定值的數(shù)據(jù)進(jìn)行畫面報警，同時統(tǒng)計每次的報警信息，支持在線查詢和報警信息打印，管理員授權(quán)后來能夠更改報警閾值。總而言之，供水泵站監(jiān)控管理系統(tǒng)需要以先進(jìn)的軟件技術(shù)作為支持，以自動化程度高的硬件設(shè)施作為輔助，最后滿足生產(chǎn)生活中對水資源合理運用、對人力資源優(yōu)化配備、提高泵站經(jīng)濟效益和社會效益的多個需求。2.2系統(tǒng)設(shè)計方案通過上述分析，本文為設(shè)計方便把設(shè)備數(shù)據(jù)采集部分和系統(tǒng)服務(wù)器部分進(jìn)行了整合在了下位機來實現(xiàn)兩者的功效。因此設(shè)計方案涉及兩個部分的內(nèi)容，即下位機和上位機。具體設(shè)計框圖如圖2-1所示。圖2-1供水泵房監(jiān)控管理系統(tǒng)設(shè)計框圖3系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1傳感器單元測量泵房的煙感采用煙感傳感器如圖3-3所示的就是HTD2800型號的傳感器，該傳感器是一款多功效傳感器，能夠輸出溫度、壓力和濕度三種數(shù)據(jù)的傳感器，是一種合用于監(jiān)測的經(jīng)濟高效型傳感器。圖3-3HTD2800傳感器3.2水質(zhì)測試單元濁度測定采用專用光電式濁度儀進(jìn)行測定。光電濁度儀是運用一穩(wěn)定的光源通過被水樣直射至光電池。當(dāng)水中的懸浮物和膠體顆粒越多、則透射光愈強，當(dāng)透射光強弱受到不同程度變化時，在光電池上也產(chǎn)生對應(yīng)變化的電流強度，直接推動直流輸出電表，從表面上直接讀出水樣的渾濁度。圖3-4是MIK-PTU200型光電式渾濁度儀。圖3-4MIK-PTU200光電式渾濁度儀4系統(tǒng)軟件設(shè)計4.1顧客登陸模塊供水泵房監(jiān)控管理對于不同的顧客，其工作方式是不相似的。對于不同的顧客權(quán)限，本系統(tǒng)賦予了不同的功效，各公司等不同顧客。系統(tǒng)還保存了顧客的信息，方便進(jìn)行維護(hù)使用等。系統(tǒng)顧客登陸管理模塊流程圖見圖4-3。開始開始顧客登錄讀取顧客類型管理自己和普通顧客信息管理自己的信息；擁有全部權(quán)限只有查看權(quán)限NY管理員顧客普通顧客顧客管理模塊數(shù)據(jù)管理模塊圖4-3顧客登陸管理模塊流程圖4.4上位機數(shù)據(jù)顯示上位機采用Web網(wǎng)站進(jìn)行的設(shè)計，該系統(tǒng)是一種比較可靠的系統(tǒng)，需要通過登錄功效才干查看有關(guān)的數(shù)據(jù)信息。Web網(wǎng)站界面顯示比較簡潔，以實現(xiàn)系統(tǒng)功效為主。Web網(wǎng)站設(shè)計采用了ASP語言進(jìn)行設(shè)計，重要涉及控件布局、事件響應(yīng)等實現(xiàn)。登錄頁面如圖4-5所示。圖4-5泵房監(jiān)控系統(tǒng)登錄頁面在輸入對的的顧客名和密碼后，才干進(jìn)入系統(tǒng)數(shù)據(jù)頁面顯示，如果輸入其中的任何一種不對的都會提示需要重新輸入。顯示效果如圖4-6所示。圖4-6登錄錯誤顯示頁面在對的輸入顧客名和密碼后，才干進(jìn)入系統(tǒng)數(shù)據(jù)頁面顯示，數(shù)據(jù)顯示重要涉及泵房的水質(zhì)濁度和泵房的溫度，和統(tǒng)計數(shù)據(jù)的時間。顯示數(shù)據(jù)頁面如圖4-7所示。圖4-7數(shù)據(jù)顯示頁面在數(shù)據(jù)顯示頁面還能夠查詢數(shù)據(jù)的歷史統(tǒng)計，通過時間段的選擇能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行查詢顯示。設(shè)立查詢條件如圖4-8所示，查詢顯示頁面如圖4-9所示。圖4-8數(shù)據(jù)查詢條件頁面圖4-9數(shù)據(jù)查詢成果頁面總結(jié)基于無線串行接口4G模塊進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸，實現(xiàn)了對泵房的智能實時監(jiān)控。通過對泵房現(xiàn)在的環(huán)境信息進(jìn)行監(jiān)控，從傳感器獲取對應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，然后通過控制器將數(shù)據(jù)信息發(fā)送給監(jiān)控機進(jìn)行解決，并通過監(jiān)控子系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析評價。供水泵房的智能實時監(jiān)控為二次供水資源的保護(hù)、調(diào)節(jié)和決策提供了有力的支持。本課題采用先進(jìn)的計算機信息技術(shù)和通信技術(shù)手段，通過傳感器技術(shù)，實現(xiàn)對供水泵房監(jiān)控數(shù)據(jù)的實時傳輸。各級有關(guān)部門和公眾能夠滿足對供水泵站實時信息的需求。實時監(jiān)控水泵房的報警和事故的及時響應(yīng)能力、水質(zhì)異常等，判斷發(fā)展趨勢和因素分析。為核心決策和綜合管理提供信息支持，為管理提供多方面、多方面、快速的信息服務(wù)?，F(xiàn)在，我國在水質(zhì)在線監(jiān)測方面還沒有比較成熟的經(jīng)驗。通過多次調(diào)節(jié)和修訂，并逐步完善，管理部門在多方面含有多向性和精確性，能夠提供快速的水質(zhì)信息服務(wù)。分析了泵房監(jiān)控管理系統(tǒng)的應(yīng)用規(guī)定。通過應(yīng)用集成，開放構(gòu)造，支持多通道、系統(tǒng)平臺、高效監(jiān)控管理系統(tǒng)，支持通信合同，含有完善的管理、控制和安全容錯機制。參考文獻(xiàn)[1]余其江,高飛,包玉仙.基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[J].無線通信,,7(3):111-117.[2]陳平,王樹森.基于GSM遠(yuǎn)程智能電烤箱控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].寧波職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,,(2):11-13.[3]周濤.都市自來水泵房監(jiān)控系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D].江蘇大學(xué),:1-44.[4]孟云飛.井下泵房無人值守系統(tǒng)設(shè)計分析[J].能源與節(jié)能,,(1