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1、湖南科技学院本科毕业论文（设计）开题报告书论文（设计）题目乡村楼宇水塔智能抽水控制系统作 者 姓 名指导教师姓名、职称选题的根据：1）说明本选题的理论、实际意义2）综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解随着国民经济的发展，乡村的居住条件日益改善,农村楼房正在向高层发展，由于地理位等各种原因，无法依靠自来水厂供水。为了方便高层楼房的工作用水和生活用水，很多家庭自建水塔、水井或蓄水池，用水泵将水井或蓄水池里的水送上水塔来解决高层楼房的用水问题。但是，目前抽水主要是用人工操作，通过估测来控制抽水量。由于人工无法监视水塔上的水位深浅，以及井里的水位是否高于水泵，难以准确控制水泵的开停，要么水泵关停
2、过早，造成频繁开机抽水的现象，使水泵寿命缩短；要么关停过晚，水从水塔溢出，浪费水资源和能源。再一个就是不知道水泵的工作效率，是否要更换一个新水泵，以增高效率、节约能源。为了解决这些问题，本课题提出一套楼宇水塔智能控制系统，实现抽水的智能控制，延长抽水设备的寿命，节约水、电资源。所以此课题是节约资源及可持续发展的一个重要研究方向，具有重要的实际意义。目前，国内外对城市用水的水塔的水位检测及控制进行了一定的研究，并取得了一定的成果。如刘志壮，张文昭老师设计用电容式液位仪实现测量水位，用这种方法测量水位，准确度高，但对于此系统没有必要。且有一定的局限性，如果水塔有多高就要多长的电容，并且各地区存在着
3、水质、水塔高度不同，价格很高等问题。不适合于在乡村推广。周海清设计了一种全自动电子水位控制装置，水位检测元件是安装在水塔水箱里不同高度的三个电极，利用水的导电性能，进而控制水泵抽水。这种装置控制性能好、但电极长时间使用会电解氧化、腐蚀、附上污垢，造成控制失灵。另有一种水位跟踪器，采用重锤自动跟踪水位变化的方法，即通过电子开关控制可逆电机，使两根测量探针自动跟踪水平变化，能够自动测出每个水位的变化值，能够提供任意高度的水位信息，反应灵敏，测量水位误差小于1cm，监测水位变化幅度范围大，功耗低，但是控制可逆电机进而控制探针自动跟踪水位变化的电路复杂，价格很高，不适合于在乡村推广。此外人们对液位检测
4、方法也做了不少研究，如用超声波式、投入式等，但这些液位检测装置多为成品，不便于二次开发，另外价格过高，不适合在乡村普及使用。针对以上的研究情况，采用干簧管式传感器来检测水位，并用单片机智能化来控制抽水。适合于各种水箱、大小水塔等。另外对节约资源及可持续发展的思想在农村的的推广有着重要的意义，且在农村有着广阔的应用前景。主要内容：目前抽水是用人工操作，通过估测来控制抽水量。由于人工无法监视水塔上的水位深浅，以及井里的水位是否高于水泵，难以准确控制水泵的开停，要么水泵关停过早，造成频繁开机抽水的现象，使水泵寿命缩短；要么关停过晚，水从水塔溢出，浪费水资源和能源。再一个就是不知道水泵的工作效率，是否
5、要更换一个新水泵，以增高效率、节约能源。为了解决这些问题，本课题提出一套楼宇水塔智能控制系统，实现抽水的智能控制，延长抽水设备的寿命，节约水、电资源。1.主要研究内容：a. 研究水塔水位的检测方法及检测机理；b. 水位传感器的设计与评价；c. 水塔水位实时监测的实现方法；d. 抽水控制系统的研究(包括紧急情况电机开停的控制)；e. 异常报警系统的研究。f. 检测数据智能处理的实现方法。2.创新点：a. 提出了对乡村所建水塔的水位进行智能处理与控制以及节水节能的思想；b. 提出并开发一种新的、低成本的、新型乡村楼宇小型水塔的智能抽水控制系统。3.重点解决的问题：a. 水位检测装置的设计；b. 电
6、机控制与水塔水位信息关系的处理；c. 智能抽水控制系统的设计；d. 信号的智能分析与处理。4.预期的研究成果：a. 研究出智能抽水的试验样机一台；b. 在学术刊物上发表学术论文1篇以上；c. 申报专利1项。研究方法：1.理论推导法:利用所学的理论知识对本系统进行电路设计以及设计方案的选择。2.仿真法:用Proteus对所设计出来的电路图进行仿真，调试，改进以便制板。3.实验法:应用设计出的样机进行水位实时监测及智能抽水，并进行试验分析，根据试验数据进行改进。直到达预期目标。完成期限和采取的主要措施：1、完成期限：（1）2008.10-2008.11 实地考察；（2）2008.12 收集、整理资
7、料、书籍、文献；（3）2009.1 整理资料，撰写论文，定好初稿；（4）2009.2 水位传感器的设计与评价；（5）2009.3 智能抽水控制系统的设计；（6）2009.4 修改，制板，测试，定稿，装订，答辩，申报专利。2、主要措施:（1）通过有效途径查阅相关文献资料，引证参考已有的研究成果，确定论文研究主题。（2）与指导老师和同学进行多层次多方面的交流探讨，提炼观点，吸收建议。主要参考资料：1 李世芳, 徐泗梅. 新型水塔水位自动监控系统研究J. 宁夏农学院学报，1998，19(4): 5860. 2 周海清. 一种全自动电子水位控制装置J. 电子与自动化, 1999, (1)：3940.
8、3 蔡幼忠. 浮选槽的液位检测控制探讨J. 有色矿山，2002，31（6）：35-36. 4 赵利明, 张广辉. 水塔水位自动控制系统J. 重庆电力高等专科学校学报, 2000, 5(3): 2023. 5 方耦树. 水塔水位的单片机控制系统. 电测与仪表J, 1998, 35(389): 42-43. 6 孙汉旭, 胡旭辉. 超声波液位检测装置的研究J. 电子产品开发与创新, 2004, 17(2): 1-2. 7 李世芳, 徐四海. 新型水塔水位自动监控系统研究J.宁夏农学院学报, 1998, 19(4): 58-60. 8 刘志壮，洪添胜，张文昭. 一种液位检测装置的研究J. 中国仪器仪
9、表, 2006, (8): 43-45. 9 郭军，郑长风. 一种简易、可靠的水位自动控制装置J. 现代电子技术,2004, 19 (3): 82-83.指导教师意见：乡村楼宇水塔供水日益普遍，此研究对节约资源和可持续发展有着重要意义，并有一定的实用价值和推广价值；选题符合专业培养目标，有一定的学术意义。研究方案可行，有一定的创新性，同意开题。指导教师签名： 教研室意见：签 名： 年 月 日开 题 报 告 会 纪 要时间2008-12-28地点3-104与会人员姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）陈泽顺副教授张文昭讲师付喜讲师刘爱林讲师钟锋讲师徐晓讲师李荣讲师会议记录摘要：1
10、. 你为什么要选择这个题目作为你的毕业设计的题目？因为现在很多家庭自建水塔、水井或蓄水池，用水泵将水井或蓄水池里的水送上水塔来解决高层楼房的用水问题。但是，目前抽水主要是用人工操作，通过估测来控制抽水量。这样造成水电资源的消费，所以研究些课题是具有非常大的现实意义和市场前景的。2. 你的总体设计思路是怎样的？本电路设计的主要思路是：当水池里的水位低于某点时，水泵将自动开启抽水；水位缓缓上升，当上升到一定高度时，水泵将自动停止抽水。能存储一次抽水总过程所用的时间，并自动地记录每次抽水的时间，把每次记录的时间与存储时间相比较，分析。如果记录时间比所存储时间要长，就做出相应的标志显示。能测量当地的温
11、度，和湿度并显示出来。抽水时，能自动检测井里是否低于水泵，以及水泵是否正常工作。如果不能正常工作，就马上停止抽水，并显示相应的标志，等待处理。能够显示当前的各种工作状态。会议主持人：记 录 人：年 月 日指导小组意见负责人签名： 年 月 日系部 意 见负责人签名：年月日注：此表由学生本人填写，一式三份，一份留系里存档，指导老师和本人各保存一份湖南科技学院毕业论文（设计）中期检查表毕业论文（设计）题 目乡村楼宇水塔智能抽水控制系统学生姓名资双飞学 号系 别物理与电子工程专 业电子信息工程指导教师张文昭检查日期2009-4-3指导教师检查情况记载及修改意见：以完成初稿。条理不太清淅，需作修改。修改
12、意见：1修改摘要，参考格式：用12句话概括该研究的意义。本研究系统以为核心,以传感器检测,通过控制来控制。经实验测试（仿真），其结果能（否）达到预期结果，误差达到。2修改正文，红色的字段是建议要删掉的部分，研究水塔水位控制，应是水位的检测与控制，如检测温湿度，就有点离题，建议删去这一部分（研究跟开发产品是不同的）。论文框架可这样：绪论 研究背景和意义 国内外研究现状 课题研究的主要内容1 硬件电路设计 3 实验测试及误差分析1.1系统总体方案 3.1测量仪器1.2各模块的设计与功能实现 3.2水位测量实验1.2.1控制模块田 3.3 水位控制实验1.2.2水位检测模块 总结:主要描述你的设计工
13、作(创造性1.2.3出水模块队 工作)及本研究还可以做哪些(1.2.4信号调理模块) 后续工作.1.2.5计时模块1.2.6显示模块1.2.7状态标志模块2 程序设计2.1系统程序流程2.2检测水位子程序2.3出水检测子程序2.5显示子程序2.5计时子程序签名： 湖南科技学院毕业设计（论文）指导过程记录表毕业论文(设计)题目乡村楼宇水塔智能抽水控制系统学生姓名资双飞学号专业班级电信0502指导教师张文昭职称讲师系（教研室）电子技术教研室指导过程记录指导内容记录(一)查找资料及讨论选题。学 生 签 名： 200 年 月 日 指导教师签名： 200 年 月 日指导内容记录(二)确定标题，下达设计任务书。学 生 签 名： 200 年 月 日 指导教师签名： 200 年 月 日指导内容记录（三)设计可行性分析及开题报告的写作。学 生 签 名： 200 年 月 日 指导教师签名： 200 年 月 日指导内容记录(四)论文的构思及基本框架。学 生 签 名： 200
