自动供水系统
水厂自动化供水技术
变频调速是一项有效的节能降耗技术，其节点效率很高，几乎能将因设计冗余和用水量变化而浪费的电能全 部节省下来。变频调速控制技术是指以变频调整原理为基础，在保证供水可靠性的前提下，根据供水系统的用水 量的变化情况，自动调整水泵工况，使之始终尽可能地在高效区间内运行，已达到降低能耗、提高效率的目的。 这一技术既科学又可靠，它具有调速精度高、功率因素高等特点，使用它可以提高产品质量、产量，并降低物料 和设备的损耗，同时也能减少机械磨损和噪音，改善车间劳动条件，满足生产工艺要求。
水厂自动化供水技术
自动化供水技术
目录
01 实现目的
03 常见的控制方式
02 发展阶段 04 设计原则
目录
05 总体设计
07 在农村的应用
06 主要控制技术 08 发展趋势
水厂自动化供水技术是实现对各水处理设备以及各个生产环节全过程的自动监控，达到“现场无人值守、控 制中心少人值班”的自动化程度，使得整个水厂系统实现自能化控制的技术。
发展趋势
随着经济的飞速发展，信息技术的不断普及，这样就为水厂自动化结构体系的改革，实现控制系统智能化、 分散化、网络化奠定了坚实的物质和技术基础。
随着智能传感器、变送器、测量仪表、调节器及其执行器等装置，及其模糊控制、专家系统、自适应控制及 其神经网络等智能技术的应用，水厂的自动化将面临着逐步向智能化进展。
当前水厂采用的自动控制系统结构形式，从自控的角度可以划分为数据采集与监视控制系统（Supervisory Control And Data Acquisition,SCADA）、集散型控制系统（Distributed Control System,DCS）、 IPC+PLC（Industrial Personal Computer & Programmable Logic Controller）系统，即工业个人计算机 与可编程逻辑控制器构成的系统等。
恒压供水自动控制系统设计方案
恒压供水自动控制系统设计方案控制策略：1.PID控制策略：根据水压的反馈信号与设定值之间的误差，计算出控制阀门的开度，以调节出水流量，使水压保持在设定值范围内。
2.水泵组合运行策略：根据需求的水流量大小，自动选择合适的水泵数量和运行状态（单泵或多泵并联），以满足供水系统对水压的要求。
3.系统监测与故障诊断策略：通过监测系统中的传感器，实时监测供水系统的压力、流量、温度等参数，并能够自动诊断故障，提供警报和故障排除建议。
硬件选择：1.压力传感器：选用高精度、稳定性好的压力传感器，能够实时准确地测量供水系统中的水压，并将信号传送给控制器。
2.控制阀门：选择高灵敏度、响应速度快的电动或气动控制阀门，能够根据控制信号快速调节水量，实现恒压供水。
3.变频器：选择适合的变频器可以根据供水需求调节水泵的运行频率，提高系统的能效，减少能耗。
4.控制器：选用可编程控制器（PLC）或微处理器控制器（MCU），具有强大的计算和控制能力，能够实时处理信号，控制整个供水系统的运行。
系统布局：1.水源与水池：根据供水需求选择水源和水池的容量，保证水能够持续供应。
2.水泵配置：根据供水系统的水压需求，选择合适的水泵类型和数量，自动控制其启停和运行状态，以稳定供水压力。
3.阀门安装：在输送管道上设置自动控制阀门，根据系统控制信号调节阀门的开度，以控制出水量，保持恒定的水压。
4.传感器安装：将压力传感器、流量计等安装在适当的位置，能够准确地测量和传递相关参数，为系统控制提供实时反馈信号。
5.控制器布置：控制器应该安装在恒温恒湿的环境中，与其他元件紧密配合，并与操作界面（如触摸屏）相连，便于操作和监控系统运行。
以上是对恒压供水自动控制系统设计方案的一个基本描述。
具体的实施方案需要根据实际情况进行具体分析和设计，以确保系统运行的稳定性、可靠性和效果。
供水自动化控制系统方案
供水自动化控制系统方案
1.基于PLC的自动化控制系统
所设计的自动化控制系统以PLC（Programmable Logic Controller）技术为核心，其他元件如变频器、水流计量仪等外加相应的传感器、执行
器等，组成配套的自动化控制系统。
具体包含的功能有：自动报警、实时
监控、自动调节水压和负荷、对话功能等。
（1）水泵控制
通过PLC控制的变频器，可控制水泵的运行状态，实现自动启停、调
速和功率调节等功能，保证供水压力稳定，对管网中的压力变化做出及时
的反应，进而实现供水系统的实时调节，保证系统的正常运行。
（2）管网流量检测
通过在管网上安装水流计量仪，实现实时测算管网中流量，并可通过PLC实时监测和记录各个管段的流量，实现管网流量的动态检测，并能对
管网流量变化及时做出响应。
（3）设备故障报警
通过安装传感器，可对设备和环境的参数及时监测，当达到报警条件时，系统可自动发出报警信息，提醒人工处理，以保障供水系统的可靠性
和安全性。
（4）设备在线监控
PLC可对设备的实时运行状态进行检测，通过向上位机传输实时信息，实现远程监控，保证供水系统的运行正常。
智慧供水系统设计方案
智慧供水系统设计方案智慧供水系统是基于现代科技手段来实现水资源的监控、调配和管理的系统。
它利用物联网技术、传感器技术、大数据分析等手段，对水资源进行实时监测和运营管理，提高供水效率和用水质量，实现智慧、高效的供水服务。
下面是一个智慧供水系统的设计方案。
1. 基础设施建设：建立一套完整的硬件基础设施，包括传感器网络、数据采集系统、数据存储与处理系统等。
传感器网络可以覆盖供水管网的各个节点，实时监测供水压力、水质、流量等参数。
数据采集系统负责将传感器采集到的数据进行收集和传输。
数据存储与处理系统则用于对采集到的数据进行存储、处理和分析，得到供水系统的运行状态和水资源利用情况。
2. 数据监测与分析：通过传感器网络采集到的数据，可以实现对供水系统的实时监测和管理。
例如利用压力传感器监测供水管道的压力变化情况，当压力过高或过低时及时发出警报；利用水质传感器监测供水水质，当水质不合格时及时进行处理；利用流量传感器监测供水流量，实现对供水量的实时控制。
同时，通过对采集到的数据进行分析和处理，可以得到供水系统的运行状态和故障预测，为系统决策提供依据。
3. 远程控制与管理：通过智慧供水系统的设计，可以实现对供水系统的远程控制和管理。
可以通过手机APP、网页端等方式，实现对供水系统的远程监控和操作。
用户可以随时了解供水系统的工作状态和水质情况，进行远程控制，如开关水源、调节供水压力和流量等。
同时，系统管理员也可以通过远程管理平台，对供水系统进行远程操作和管理，如故障监测与处理、调度运维人员等。
4. 大数据分析与优化：通过对采集到的大量数据进行分析和处理，可以实现对供水系统的优化和调整。
利用大数据分析技术，可以得到供水系统的用水需求和用水特征，从而进行供水计划的制定和优化。
通过机器学习和预测算法，可以实现对供水系统的故障预测和预防，提高系统的可靠性和稳定性。
同时，可以通过数据分析，发现供水系统的潜在问题和改进空间，促进供水水资源的节约和环保。
自动恒压供水系统
自动恒压供水系统一、自动恒压供水系统新产品介绍:传统恒压供水系统采用气压式供水，利用密封罐体，使局部增压达到供水目的，其工作过程是水泵启动，将水通过止回阀注入罐体，从而使罐体内压力增大，当压力达到所设定压力上限时，压力自动控制器自动关闭水泵，使水泵停止运行。
由于供水罐体内压力高于供水管网压力，所以能自动降压供水，当压力减小到设定压力下限时，自动控制水泵启动，自动向供水罐内注水，如此往复，华都无塔供水系统在原有的气压式供水的基础上大胆创新，融合世界上先进的变频技术，PID调节技术，改传统的气压式供水为变频恒压供水。
取代原先必须有的气压罐。
并且对水泵采用变频调速，根据用水量的变化来调节水泵的转速，不仅可以节省大量的能源，而且降低了水泵运行躁声，廷长了水泵的使用寿命。
二、自动恒压供水系统特点：1. 自动恒压供水系统投资少、无水池、不用消毒。
2. 自动恒压供水系统体积小、占地少、安装方便。
3. 自动恒压供水系统高效节能，全部充分利用自来水管网压力，三重强制叠压、耗电少，运行费低。
4. 自动恒压供水系统全不锈钢流道，全密封带压稳流补偿系统，彻底隔绝污染源，清洁环保。
5. 自动恒压供水系统水压稳定，不会造成市政管网压力波动。
6. 自动恒压供水系统全自动控制运行，无人值守设计。
7. 自动恒压供水系统超强保护，故障自动显示，报警。
8. 自动恒压供水系统模拟屏人机对话，可随时查询、设定、调整运行参数。
9. 自动恒压供水系统旁通设计，自动切换，停电不停水。
10. 自动恒压供水系统高寿命。
运行效率高，可提高水泵的寿命3倍以上。
三、自动恒压供水系统的主要原理自动恒压供水系统通过检测管道上压力传感器的模拟信号，信号P传给微电脑控制器并与设定值P0进行比较，用比较结果P作为调节参量来改变变频器输出频率f。
因为水泵的转速n及出口压力P均与频率f成正比。
所以，当P＜P0时，频率f上升，水泵转速加快，P上升；当P＞P0时，频率f下降，水泵转速n变慢，P下降，这样，就使系统压力P始终逼近设定压力P0。
城市供水：自动化控制系统的重要性
城市供水：自动化控制系统的重要性在城市供水系统中，自动化控制技术的运用已经变得至关重要，它确保了供水的安全性、提升了服务效率、降低了运营成本，同时促进了水资源的可持续发展。
本文将详细阐述自动化控制系统在这四个方面的关键作用。
自动化控制系统是确保城市供水安全的关键。
通过在供水网络的关键节点安装高精度传感器，自动化系统能够实时监测水质、水压和流量等关键指标，确保供水过程中的水质符合国家标准。
一旦检测到异常情况，系统将迅速启动应急预案，如调整水源、增强过滤处理等，以最快速度确保用户的用水安全。
自动化控制系统显著提高了城市供水的效率。
传统的供水系统通常需要大量的人力进行维护和调控，而自动化系统能够根据实际需求自动调整供水量和水压。
例如，在居民用水高峰时段，系统可以自动增加供水量，以满足用户的需求；而在夜间用水低谷时段，系统则可以相应减少供水量，避免资源的浪费。
这种灵活的调度方式不仅提高了供水的效率，也大大降低了运营成本。
在降低运营成本方面，自动化控制系统同样表现出色。
由于系统可以实现无人值守的智能运行，大大减少了人力成本。
自动化系统的高效运行也显著降低了能源消耗和维护成本。
例如，系统可以通过预测性维护，提前发现并解决潜在的设备故障，避免了因设备故障导致的供水中断和维修成本的增加。
自动化控制系统为城市供水的可持续发展提供了有力支持。
通过收集和分析大量的运行数据，系统可以为决策者提供有力的决策支持，如预测未来的用水需求、优化供水网络设计等。
这不仅有助于提高水资源的管理水平，也确保了供水系统的长期稳定运行。
同时，自动化控制系统的应用还能减少对化学药品的依赖，降低对水体的污染，保护环境。
自动化控制系统在城市供水领域的应用，不仅提高了供水安全性和效率，还大幅降低了运营成本，为决策提供了智能支持，并推动了水资源的可持续利用。
随着技术的不断进步和完善，自动化控制系统在未来城市供水管理中将扮演更加核心的角色，为城市居民提供更加安全、高效和可靠的水资源服务。
《城市供水自动化系统的设计与实现》范文
《城市供水自动化系统的设计与实现》篇一一、引言随着城市化进程的加速，城市供水系统面临着巨大的挑战。
为确保城市供水的安全性、稳定性和高效性，城市供水自动化系统的设计与实现显得尤为重要。
本文将详细介绍城市供水自动化系统的设计原则、系统架构、关键技术及实现过程，以期为相关领域的研究与应用提供参考。
二、设计原则1. 安全性原则：系统设计应确保供水安全，防止水污染等事故的发生。
2. 稳定性原则：系统应具备高度的稳定性，确保供水服务的连续性。
3. 高效性原则：系统应具备高效的数据处理能力，以满足城市供水的需求。
4. 可扩展性原则：系统设计应考虑未来的扩展需求，以便于后续的升级和维护。
三、系统架构城市供水自动化系统主要包括数据采集与监控层、数据处理与分析层、决策支持与控制层。
1. 数据采集与监控层：负责实时采集供水系统的各项数据，如水质、水压、流量等，并通过监控设备对供水系统进行实时监控。
2. 数据处理与分析层：对采集的数据进行处理、存储和分析，为决策支持与控制层提供数据支持。
3. 决策支持与控制层：根据数据处理与分析层提供的数据，为供水系统的运行提供决策支持，并通过自动控制系统对供水系统进行实时控制。
四、关键技术1. 数据采集与传输技术：采用先进的传感器技术和无线通信技术，实现数据的实时采集与传输。
2. 数据处理与分析技术：采用大数据处理和分析技术，对供水系统的数据进行处理、存储和分析。
3. 自动控制技术：采用先进的自动控制技术，对供水系统进行实时控制，确保供水的安全、稳定和高效。
4. 信息安全技术：采用加密、认证等信息安全技术，保障系统数据的安全性和可靠性。
五、实现过程1. 系统需求分析：根据城市供水的实际需求，确定系统的功能需求和非功能需求。
2. 系统设计：根据需求分析结果，设计系统的架构、数据库、界面等。
3. 系统开发：采用先进的开发技术和工具，进行系统的开发。
4. 系统测试：对开发完成的系统进行测试，确保系统的稳定性和可靠性。
农村家用智能供水系统
农村家用智能供水系统水是人类必不可少的生活资源，目前很多农村还没有普及自来水，村民大多自己打井取水，自给自足。
目前农村用自来水系统一般用无塔变频供水设备，成本很高，动辄几万，一般农村家庭难以承受，维护也麻烦。
另外就是在楼顶建小型水塔，利用自然压力提供自来水，这种方法占地面积大，建造麻烦。
本文介绍一种简单实用的智能供水系统，无需水塔，智能控制，简单实用。
具有投资少，易安装，耗电少，安全可靠，自动化程度高等优点。
特别适用用于城市水压偏低的家庭二次增压，以及无自来水的农村家庭实现用水自动化。
有效提高农村的生活水平，缩短城乡差别。
也适用于宾馆，园林，养殖场等商业场所。
系统示意图如图1 所示：分4 个大模块，1 压力、流量以及缺水检测电路2 单片机控制电路3 过载保护电路4 电机驱动电路系统原理：利用串联在水管的流量传感器和装在水管侧面的水压传感器可以判断出水管内的水流与水压的具体情况. 当水压低于一定标准时，启动抽水机使水压达到标准值，如果当前的流量足够大，也启动抽水电机，从而保证水管内的水压在一定范围内保持恒定. 与水厂的自来水功能相当.系统优点：无需水塔，即抽即用，费用极低，只需基本的电费，按目前的价格大约只需0.2 元每吨水. 整套设备价格也很低，千元以内，普通农村家庭都能承受设计要点：1 、由于电机存在着卡死等异常情况，并且电流比较大，同时农村电网电压波动比较大，因而必须要有过流，过压，低压保护电路。
2、农村水井有时会存在干枯的情况，必须要有缺水检测装置，防止电机一直干抽。
3、要有止水装置，防止停机的时候高处的水向下回流。
4、要在软件上加入施密特抗干扰措施，防止电机频繁启动。
1、过流过压保护电路：（1）采用西安横山电子的简易型电压互感器，采集输入电压，型号是：HPT304-V —旦超过250V则自动切断系统。
当电压过低时，也会造成电机过热，因此，电压低于150V也同样切断电机。
（2）同样用西安横山电子的简易型空心电流互感器，采集电机的总电流，型号是：HCT215-A，一旦过载超过10 秒即切断电机，（注意：电机的启动电流一般比较大，具体视电机而定）。
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五、进程安排
序号
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
整体调试
12
2012年06月11日－2012年06月15日
修改、定稿、打印
[5]陆永宁.非接触IC卡原理与应用[M]电子工业出版社，2005:9-56
[6]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
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
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：
学号：
指导教师：
丁英丽
年月日
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。
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年05月11日
中期检查
8
2012年05月14日－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
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
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。
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），设计类题目一般不少于10篇，论文类一般不少于12篇。
一．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。
控制器结构设计见图
控制系统结构图
系统的主程序框图
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，对所收集磁疗进行整理。
可能遇到问题：
二、本课题的基本任务、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。
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MCS51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。
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
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。