基于互联网+的智能供水监控系统的研究与实现
发布时间：2021-07-26 16:11
随着我国经济的快速发展,人民生活水平日益提高,城镇化速度不断加快,城市高层建筑不断增多。目前城镇居民小区主要采用传统PLC供水控制系统,这种供水方式成本高,出水口压力不稳定,供水设备安装位置分散,人工巡检效率低下,因此研究出一种智能高效低成本的供水系统具有一定的现实意义。针对上述问题,本文设计出一种基于STM32的嵌入式控制系统,该系统与日益成熟的互联网+技术相结合,实现智能供水的远程监控。论文主要工作和创新性成果如下:（1）构建了一套基于STM32的智能供水现场控制系统,并完成了硬件电路设计和PCB版绘制与调试,为智能供水监控系统搭建了硬件基础平台。（2）针对智能供水系统的非线性、滞后性的特点,采用模糊PID控制算法,保证了出水口压力维持恒定。（3）设计了基于互联网+的远程监控系统,解决了小区二次加压泵房分散导致巡检困难的问题,同时降低了人力和物力成本。（4）研究了基于神经网络的水泵电机故障诊断问题,在诊断技术中最常用的是BP神经网络和PNN神经网络。首先利用BP和PNN神经网络分别建立电机故障诊断的模型,然后对这两种模型进行了研究分析,实验表明:利用PNN神经网络实现故障诊断的性能...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
现阶段高层小区供水方式图
6图 2.1 智能供水监控系统总体框架图图所示，系统智能供水网络构建借鉴了 OPC 的节点管理结构，节点织，二次加压泵房中的一套控制设备为一个基本项，一幢高层住宅楼为任意个项构成，在本文中，由于一栋楼一般设置一个加压泵房，因此情况下只有一个项。根据设备编号和 TCP/IP 协议给现场的 3G 模块分最后两位为设备编号，根据编号就能准备定位设备位置[13]。供水现场设备供水系统是一个复杂的系统，具有滞后性、非线性、多变性、容错性性等特点[14]。由于现场环境复杂，系统并不是平稳连续运行，水泵的量的大小不断改变，所以实时检测水泵的工作状态是很有必要的，从现故障时，能够及时诊断故障位置并及时采取保护措施。智能供水现由中心控制器（主控芯片 STM32）、变频器、压力变送器、水泵机组
闭环控制系统保持管网压力恒定，同时对运行状况进行监控。智能供水现场控制器结构图如下图 2.1 所示。图2.2 现场控制系统框架图智能供水系统常用的主要应用在高层建筑供水和城乡居民住宅小区的生活用水；在各类大型工业厂矿中、冷却水循环控制系统、锅炉供给水系统以及中央空调循环控制系统等，都需要智能恒压供水。本文以小区高层住宅楼为例，进行系统概述。智能供水系统优点显著。第一，节约能源是智能供水最显著的优点，智能供水通过变频器控制水泵的启停，避免了水泵急启、急给水泵自身带来的损害，有效抑制了水锤效应对管网造成的瞬时压力。在水量低时，水泵可以变频运行，有效降低了不必要的能源的浪费。第二大优点即为恒压供水，在不同时间小区居民用水量并不是固定不变的，该系统能够实现对出水口压力的有效调节和控制，从而保证居民的正常生活用水。第三在于安全卫生卫生，系统通过闭环控制实现供水压力的平稳，用户的生活用水全部通过市政管道直接供给
【参考文献】：
期刊论文
[1]园区管网阀门远程监测系统研究[J]. 王晓媛,陈忠科. 现代建筑电气. 2017(10)
[2]自动控制系统在小区恒压供水中的应用[J]. 崔恩恒. 科技创新导报. 2017(11)
[3]基于极点对称模态分解和概率神经网络的轴承故障诊断[J]. 张淑清,徐剑涛,姜安琦,李军锋,宿新爽,姜万录. 中国机械工程. 2017(04)
[4]基于多信息融合的电力火灾综合探测技术研究[J]. 汪书苹,王海超,范明豪,张佳庆. 消防科学与技术. 2017(02)
[5]基于改进的进化概率神经网络的纹理图像识别[J]. 肖淑苹. 电子设计工程. 2016(16)
[6]变频恒压供水远程监控系统设计[J]. 李历,陈根,刘盼. 电子技术与软件工程. 2016(11)
[7]基于3G/WIFI的远程指纹考勤系统的设计与实现[J]. 彭小明,叶洁. 计算机应用与软件. 2016(05)
[8]基于模糊PID的循环水站恒压供水系统的设计与仿真[J]. 王继,袁宇浩. 仪表技术与传感器. 2016(03)
[9]智能温控表与工业以太网的通讯[J]. 张立平,王超. 橡塑技术与装备. 2016(03)
[10]基于STM32F103的智能电机保护器的设计[J]. 张石,张洪嘉,朱世鹏,袁程磊. 电气自动化. 2016(01)
博士论文
[1]故障严重程度识别的有序分类特征分析方法[D]. 潘巍巍.哈尔滨工业大学 2013
硕士论文
[1]变频恒压供水远程监控系统设计[D]. 李历.华东交通大学 2016
[2]基于B/S远程智能抄表管理系统的研究与开发[D]. 张肖宁.西安科技大学 2016
[3]基于μC/OS-Ⅱ的弯箍机控制平台的设计与研究[D]. 李阳.西安建筑科技大学 2016
[4]基于STM32的交流永磁同步伺服控制系统的设计与研究[D]. 杨子毛.西安建筑科技大学 2016
[5]基于概率神经网络的电机故障诊断研究[D]. 俞文燕.扬州大学 2016
[6]基于PLC的无塔恒压供水控制系统的研究与开发[D]. 柳栋梁.兰州理工大学 2016
[7]变频恒压供水系统研究与设计[D]. 王洋洋.华东交通大学 2015
[8]基于3G网络的远程心电监护系统研制[D]. 张朋.第四军医大学 2014
[9]超高层建筑生活给水系统优化与节能技术[D]. 刘彩霞.西华大学 2014
[10]基于模糊PID控制算法的恒压供水系统研究[D]. 任丹.东北石油大学 2014
本文编号：3303891
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
现阶段高层小区供水方式图
6图 2.1 智能供水监控系统总体框架图图所示，系统智能供水网络构建借鉴了 OPC 的节点管理结构，节点织，二次加压泵房中的一套控制设备为一个基本项，一幢高层住宅楼为任意个项构成，在本文中，由于一栋楼一般设置一个加压泵房，因此情况下只有一个项。根据设备编号和 TCP/IP 协议给现场的 3G 模块分最后两位为设备编号，根据编号就能准备定位设备位置[13]。供水现场设备供水系统是一个复杂的系统，具有滞后性、非线性、多变性、容错性性等特点[14]。由于现场环境复杂，系统并不是平稳连续运行，水泵的量的大小不断改变，所以实时检测水泵的工作状态是很有必要的，从现故障时，能够及时诊断故障位置并及时采取保护措施。智能供水现由中心控制器（主控芯片 STM32）、变频器、压力变送器、水泵机组
闭环控制系统保持管网压力恒定，同时对运行状况进行监控。智能供水现场控制器结构图如下图 2.1 所示。图2.2 现场控制系统框架图智能供水系统常用的主要应用在高层建筑供水和城乡居民住宅小区的生活用水；在各类大型工业厂矿中、冷却水循环控制系统、锅炉供给水系统以及中央空调循环控制系统等，都需要智能恒压供水。本文以小区高层住宅楼为例，进行系统概述。智能供水系统优点显著。第一，节约能源是智能供水最显著的优点，智能供水通过变频器控制水泵的启停，避免了水泵急启、急给水泵自身带来的损害，有效抑制了水锤效应对管网造成的瞬时压力。在水量低时，水泵可以变频运行，有效降低了不必要的能源的浪费。第二大优点即为恒压供水，在不同时间小区居民用水量并不是固定不变的，该系统能够实现对出水口压力的有效调节和控制，从而保证居民的正常生活用水。第三在于安全卫生卫生，系统通过闭环控制实现供水压力的平稳，用户的生活用水全部通过市政管道直接供给
【参考文献】：
期刊论文
[1]园区管网阀门远程监测系统研究[J]. 王晓媛,陈忠科. 现代建筑电气. 2017(10)
[2]自动控制系统在小区恒压供水中的应用[J]. 崔恩恒. 科技创新导报. 2017(11)
[3]基于极点对称模态分解和概率神经网络的轴承故障诊断[J]. 张淑清,徐剑涛,姜安琦,李军锋,宿新爽,姜万录. 中国机械工程. 2017(04)
[4]基于多信息融合的电力火灾综合探测技术研究[J]. 汪书苹,王海超,范明豪,张佳庆. 消防科学与技术. 2017(02)
[5]基于改进的进化概率神经网络的纹理图像识别[J]. 肖淑苹. 电子设计工程. 2016(16)
[6]变频恒压供水远程监控系统设计[J]. 李历,陈根,刘盼. 电子技术与软件工程. 2016(11)
[7]基于3G/WIFI的远程指纹考勤系统的设计与实现[J]. 彭小明,叶洁. 计算机应用与软件. 2016(05)
[8]基于模糊PID的循环水站恒压供水系统的设计与仿真[J]. 王继,袁宇浩. 仪表技术与传感器. 2016(03)
[9]智能温控表与工业以太网的通讯[J]. 张立平,王超. 橡塑技术与装备. 2016(03)
[10]基于STM32F103的智能电机保护器的设计[J]. 张石,张洪嘉,朱世鹏,袁程磊. 电气自动化. 2016(01)
博士论文
[1]故障严重程度识别的有序分类特征分析方法[D]. 潘巍巍.哈尔滨工业大学 2013
硕士论文
[1]变频恒压供水远程监控系统设计[D]. 李历.华东交通大学 2016
[2]基于B/S远程智能抄表管理系统的研究与开发[D]. 张肖宁.西安科技大学 2016
[3]基于μC/OS-Ⅱ的弯箍机控制平台的设计与研究[D]. 李阳.西安建筑科技大学 2016
[4]基于STM32的交流永磁同步伺服控制系统的设计与研究[D]. 杨子毛.西安建筑科技大学 2016
[5]基于概率神经网络的电机故障诊断研究[D]. 俞文燕.扬州大学 2016
[6]基于PLC的无塔恒压供水控制系统的研究与开发[D]. 柳栋梁.兰州理工大学 2016
[7]变频恒压供水系统研究与设计[D]. 王洋洋.华东交通大学 2015
[8]基于3G网络的远程心电监护系统研制[D]. 张朋.第四军医大学 2014
[9]超高层建筑生活给水系统优化与节能技术[D]. 刘彩霞.西华大学 2014
[10]基于模糊PID控制算法的恒压供水系统研究[D]. 任丹.东北石油大学 2014
本文编号：3303891
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