恒压供水远程监控系统研究

【摘要】：随着无线远程通信、计算机网络、交流电机变频调速、单片机等技术的不断发展完善,供水行业的控制水平经历了革命性的飞跃。本文在现有的变频调速恒压供水系统基础上,提出了一种功能更加完善的供水系统——恒压供水远程监控系统,它具有远程通信功能、远程测试功能、远程控制功能和故障诊断功能。它不但能根据用水用户的实际要求进行远程控制,满足用户的实际要求,为用户提供高质量的供水服务,解决了当前存在的许多地方供水压力达不到要求的矛盾;而且还对该系统中的多种设备进行远程故障诊断,从而及时得到供水系统中的各种故障信息并对故障进行及时处理,保证该系统的正常运行,相信它将是现代供水系统的发展方向。该系统是无线远程通信技术、计算机网络技术、故障诊断技术、测试技术和单片机技术在设备测试系统中的具体应用。 该恒压供水远程监控系统采用的通信设备是自己研发的GPRS调制解调器,它是当前最热和最新的通信技术之一,它是无线远程通信技术、计算机网络通信技术和单片机技术相结合的产物。该设备的设计方法还处于萌芽和保密阶段,它的设计和应用是本课题的研究重点和创新之处。本文从工程角度综合考虑了该设备的易操作性、可移值性、通信可靠性及实际成本等诸多因素,其通信的可靠性和实际成本均在同行中处于领先水平,为恒压供水远程监控系统设计了高性能的通信设备,该设备也可以应用到其它工业设备和仪器仪表中。由于该设备采用了结构化程序设计方法,其嵌入在单片机中的TCP/IP、PPP程序代码还可方便地移植到单片机对MODEM等上网设备的控制系统中。本文所研究和设计的GPRS调制解调器通信可靠,硬件成本低,已在供水系统和仪器仪表中得到了实际应用,而且其应用效果很好。本文详细地介绍了该GPRS调制解调器的硬件、软件设计方法及其在恒压供水系统中的应用。 由于该系统的功能多,需测试的信号也比较多,包括压力、流量、温度、振动、液位、转速,本文详细地给出它们的硬件测试电路和软件处理方法,通过软件的校正处理提高了测试信号的精度。本文也对变频技术和故障诊断技术进行了一定的探讨,设计了变频器的硬件电路,对电动机的故障诊断方法也作了一定的探讨。