乡村楼宇水塔智能抽水控制系统.docx

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1、本科学生毕业论文（设计）题目(中 文):乡村楼宇水塔智能抽水控制系统(英 文):Intelligent Pumping Control Systemin Rural Buildings Towers姓 名资双飞学 号2院 （系）电子工程系专业、年级电子信息工程 2005级指导教师张文昭2009年 4 月 22 日湖南科技学院本科毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文（设计），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均

2、已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本科毕业论文（设计）作者签名： 二九年四月二十二日 毕业论文（设计）任务书课题名称：乡村楼宇水塔智能抽水控制系统学生姓名：资双飞系 别：电子工程系专 业：电子信息工程指导教师：张文昭 2008 年 11 月 30 日湖南科技学院本科毕业论文（设计）任务书1、 主题词、关键词： 水塔水位控制, 智能控制, 单片机，干簧管2、毕业论文（设计）内容要求：1) 研究水塔水位的检测方法；2) 水塔水位实时监测的实现方法；3) 抽水控制系统的研究(包括紧急情况电机开停的控制)；4) 异常报警系统的研究。5) 其它3、文献查阅指引：1）从学

3、校图书馆网页上中国期刊网，检索相应关键词，查找相关资料；2）通过百度查找关键词，搜索相关资料；3）通过googol查找相关资料；4）查阅相关的专业书籍。4、毕业论文（设计）进度安排：1）2008年10月-12月：查找资料；2）2009年1月：写好开题报告；3）2009年2月：设计硬件电路和编程；4）2009年3月：实验研究5）2009年4月上旬：完成毕业论文；6）2009年4月下旬：完成论文答辩。教研室意见： 负责人签名： 注：本任务书一式三份，由指导教师填写，经教研室审批后一份下达给学生，一份交指导教师，一份留系里存档。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

4、能抽水控制系统作 者 姓 名资双飞所属系、专业、年级 电子工程系 电子信息工程专业 2005年级指导教师姓名、职称张文昭 讲师预计字数10000开题日期2008.12.28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

5、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

6、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

7、复杂，价格很高，不适合于在乡村推广。此外人们对液位检测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，

8、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。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。

9、3.重点解决的问题：a. 水位检测装置的设计；b. 电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）2008.10-200

10、8.11 实地考察；（2）2008.12 收集、整理资料、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

11、J. 电子与自动化, 1999, (1)：3940. 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

12、添胜，张文昭. 一种液位检测装置的研究J. 中国仪器仪表, 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

13、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. 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

14、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2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

15、记载及修改意见：以完成初稿。条理不太清淅，需作修改。修改意见：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

16、控制实验1.2.2水位检测模块 总结:主要描述你的设计工作(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2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：

17、 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 年 月 日 指导教师签名： 200 年 月 日指导过程记录指导内容记录(五)设计中的硬件开发方案程序设计思路的讨论。学 生 签 名： 200 年 月 日 指导教师签名： 200 年 月 日指导内容记录(六)中期检查，内容及结构的合理性。学 生 签 名： 200 年 月 日 指

18、导教师签名： 200 年 月 日指导内容记录(七)论文内容修改。学 生 签 名： 200 年 月 日 指导教师签名： 200 年 月 日指导内容记录(八)论文格式修改。学 生 签 名： 200 年 月 日 指导教师签名： 200 年 月 日答辩小组组长意见(对情况是否属实做出意见)组长(签名)： 200 年 月 日注：本表与毕业论文一起装订存档。湖南科技学院本科毕业论文（设计）评审表论文题目乡村楼宇水塔智能抽水控制系统作者姓名资双飞所属系、专业、年级电子工程 系 电子信息工程 专业 2005年级指导教师姓名、职称张文昭 讲师 字 数10000定稿日期2009.4.22中文摘要为了延长抽水设备的

19、寿命，节约水、电资源以及劳动力，本文设计采用一块单片机（AT89C51）作为乡村楼宇水塔智能抽水控制系统的检测和控制核心，实现水位检测、自动抽水、功率比较等功能。水位的检测方式是采用干簧管作传感器，利用水的浮力来控制永久磁铁的上下浮动，从而来控制干簧管的闭与开，达到检测水位的目的；功率的比较功能则是采用单片机AT89C51对抽水时间的存储与比较，从而做出相应的反映；电机的控制部分主要是采用继电器来控制，并用光电耦合器来隔离以避免干扰。经实验测试，此系统的结果能达到预期的结果。关键词（3-5个）智能控制，干簧管，继电器，AT89C51英文摘要In order to extend the life

20、 of water pumping equipment, save water, electricity and labor resources, MCU(AT89C51)is used as the core of water tower intelligent control system for water detecting and pumping in village building. In order to realize the function of water level detection and comparison of power , and to pump aut

21、omatically , the test for water level uses reed switch sensors. The system uses water buoyant force to control the permanent magnets to float up and down, thereby to control the reed switch closed and open, so as to achieve the purpose of detecting the water level. The function of power comparison i

22、s used for single-chip AT89C51 storage and comparison of pumping time with corresponding reflection. Motor controlling is mainly used to control relays, and completely isolated opt coupler in order to avoid interference. By experimental tests, this system can achieve the desired results.关键词(3-5个)Int

23、elligently control, Clarinet, Relay,AT89C51指导教师评定成绩评审基元评审要素评审内涵满分指导教师实评分选题质量25%目的明确符合要求选题符合专业培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到毕业论文（设计）综合训练的目的。10理论意义或实际价值符合本学科的理论发展，有一定的学术意义；对经济建设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究，具有一定的实际价值。10选题恰当题目规模适当，难易度适中；有一定的科学性。5能力水平40%查阅文献资料能力能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果。10综合运用知识能力能运用所学

24、专业知识阐述问题；能对查阅的资料进行整理和运用；能对其科学论点进行论证。10研究方案的设计能力整体思路清晰；研究方案合理可行。5研究方法和手段的运用能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段（如计算机、实验仪器设备等）进行实验、实践并加工处理、总结信息。10外文应用能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目（特殊专业除外）体现一定的外语水平。5论文质量35%文题相符较好地完成论文选题的目的要求。5写作水平论点鲜明；论据充分；条理清晰；语言流畅。15写作规范符合学术论文的基本要求。用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用规范化、符合标准。10论文篇幅10000字左右。5

25、实评总分 成绩等级 指导教师评审意见：在论文设计期间，态度端正，工作认真；本论文研究了乡村楼宇水塔水位控制装置，节约水、电资源以及劳动力，设计采用一块单片机（AT89C51）作为乡村楼宇水塔智能抽水控制系统的检测和控制核心，实现水位检测、自动抽水、功率比较等功能，经长期使用，此系统的性能稳定；题目难易度适中；整体思路清晰；研究方案合理可行；论文写作条理清晰、语言流畅；论文格式规范，图表符合要求。论文达到了学士学位论文要求，同意评为优秀。 指导教师签名： 说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90100分记为优秀，8089分记为良好，7079分记为中等，6069分记为

26、及格，60分以下记为不及格。评阅教师评定成绩评审基元评审要素评审内涵满分评阅教师实评分选题质量25%目的明确符合要求选题符合专业培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到毕业论文（设计）综合训练的目的。10理论意义或实际价值符合本学科的理论发展，有一定的学术意义；对经济建设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究，具有一定的实际价值。10选题恰当题目规模适当，难易度适中；有一定的科学性。5能力水平40%查阅文献资料能力能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果。10综合运用知识能力能运用所学专业知识阐述问题；能对查阅的资料进行整理和运用；能对其科学

27、论点进行论证。10研究方案的设计能力整体思路清晰；研究方案合理可行。5研究方法和手段的运用能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段（如计算机、实验仪器设备等）进行实验、实践并加工处理、总结信息。10外文应用能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目（特殊专业除外）体现一定的外语水平。5论文质量35%文题相符较好地完成论文选题的目的要求。5写作水平论点鲜明；论据充分；条理清晰；语言流畅。15写作规范符合学术论文的基本要求。用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用规范化、符合标准。10论文篇幅10000字左右。5实评总分 成绩等级 评阅教师评审意见：本论文研究了乡村楼宇

28、水塔水位控制装置，对节约资料和可持续发有着深远的意义。题目规模适当，难易度适中；设计整体思路清晰，研究方案合理可行，进行必要的实验测试，体现了利用运用所学知识进行研究设计的能力；论文写作条理清晰、语言流畅；论文格式规范，图表符合要求。该论文达到了学士学位论文要求，同意评为优秀。 评阅教师签名： 说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90100分记为优秀，8089分记为良好，7079分记为中等，6069分记为及格，60分以下记为不及格。湖南科技学院本科毕业论文（设计）答辩记录表论文题目乡村楼宇水塔智能抽水控制系统作者姓名资双飞所属系、专业、年级电子工程系 电子信息工程

29、专业 2005年级指导教师姓名、职称张文昭 讲师答 辩 会 纪 要时间2009-5-8地点3317答辩小组成员姓 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答辩中提出的主要问题及回答的简要情况记录：1. 在你的论文中，你的设计是否已作出实物出来了？是的。因为些系统比较容易做出来，再者就是家里需要用，所以已把实物给做出来了。2在你的论文中，你认为你的创新点在哪？本设计中水位检测的改进和抽水功率的比较是其创新点，节能、安全、可靠、简单和智能的特性使系统更加适合于乡村楼宇小型水塔使用。3 在你的论文中，是如何通过弱电来控制强电的

30、？在本设计中，我用继电器来实现的，它可以电耦隔离强弱电，使系统更安全。4 在你的设计中，你的控制部分和检测部分是如何实现的？在本设计中，控制部分主要是由单片机来控制；检测部分主要是由干簧管作为传感器来实现的。通过单片机会议主持人：记 录 人：年 月 日答辩小组意见评语：评定等级： 负责人（签名）： 年 月 日系学位委员会意见评语：论文（设计）最终评定等级：负责人（签名）： 系部（公章） 年月 日校学位委员会意见评语：评定等级： 负责人（签名）： 年月 日目 录绪论11 智能抽水控制系统的总体设计32 硬件电路设计42.1 系统总体方案42.2 系统硬件的基本组成部分42.3 各模块的设计与功能

31、实现52.3.1 控制器模块52.3.2 水位检测模块62.3.3 出水检测模块102.3.4 计时模块112.3.5 显示模块方案112.3.6 状态标志模块132.3.7 水泵的启动模块133 系统的软件设计153.1 检测水位子程序163.2 出水检测子程序163.3 显示子程序173.4 计时程序的设计183.5 系统主程序流程图154 实验测试及误差分析214.1 测量仪器214.2 水位控制测量实验21结论22参考文献23附录A:24附录B:26附录C:27致 谢28插图索引图1 设计流程图3图2 智能抽水装置的基本模块方框图4图3 AT89C51的最小系统及外围电路6图4 水位电

32、极传感示意图7图5 水位检测红外收发传感器示意图7图6 磁性浮子式液位传感器的结构示意图8图7 磁性浮子式液位传感器的结构示意图9图8 干簧管式传感器安放位置9图9 检测电路图10图10 数码管显示电路13图11 水泵启动电路14图12 主程序流程图15图13 采样时序图16图14 出水检测程序流程图17图15 显示程序流程图18图16 定时中断服务子程序流程图20图17 多功能楼宇智能抽水控制系统原理图(一)24图18 多功能楼宇智能抽水控制系统原理图(二)24图19 多功能楼宇智能抽水控制系统原理图(三)25图20 多功能楼宇智能抽水控制系统原理图(四)25图21 PCB印制板图26图22

33、 系统Protues仿真图27附表索引表1 测试使用的仪器设备21表2 水位的测试21表3 水位控制实验21乡村楼宇水塔智能抽水控制系统摘 要为了延长抽水设备的寿命，节约水、电资源以及劳动力，本文设计采用一块单片机（AT89C51）作为乡村楼宇水塔智能抽水控制系统的检测和控制核心，实现水位检测、自动抽水、功率比较等功能。水位的检测方式是采用干簧管作传感器，利用水的浮力来控制永久磁铁的上下浮动，从而来控制干簧管的闭与开，达到检测水位的目的；功率的比较功能则是采用单片机AT89C51对抽水时间的存储与比较，从而做出相应的反映；电机的控制部分主要是采用继电器来控制，并用光电耦合器来隔离以避免干扰。经

34、实验测试，此系统的结果能达到预期的结果。【关键词】：抽水智能控制 干簧管 继电器 AT89C51Intelligent Pumping Control System in Rural Buildings Towers AbstractIn order to extend the life of water pumping equipment, save water, electricity and labor resources, MCU(AT89C51)is used as the core of water tower intelligent control system for wate

35、r detecting and pumping in village building. In order to realize the function of water level detection and comparison of power , and to pump automatically , the test for water level uses reed switch sensors. The system uses water buoyant force to control the permanent magnets to float up and down, t

36、hereby to control the reed switch closed and open, so as to achieve the purpose of detecting the water level. The function of power comparison is used for single-chip AT89C51 storage and comparison of pumping time with corresponding reflection. Motor controlling is mainly used to control relays, and

37、 completely isolated opt coupler in order to avoid interference. By experimental tests, this system can achieve the desired results.【Key words】： Intelligently control on pumping Clarinet Relay AT89C51绪论研究的背景和意义 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，由于地理位置等各种原因，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

38、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，本课题提出一套乡村楼宇水塔智能控制系统，实现抽水的智能化，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。 国内外研究现状目前，国内外对城

39、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。刘志壮等（2006年）用电容式液位仪实现测量水位1，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（1999年）设计了一种全自动电子水位控制装置2，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

40、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。课题研究的目的和主要内容1.主要研究目的旨在改进现有装置的缺陷与不足，延长抽水设备的寿命