电厂废水池监控装置设计-开题报告

1、开题报告1. 本课题的研究内容、重点及难点研宄内容污水池是火电厂废水处理的关键设施，其性能的好坏直接影响到废水处理系 统的可靠运行与外排水指标，其控制系统的自动化监控能达到减员增效和提高管 理水平的目的。由于火电厂废水池废水具有严重的腐蚀性，因面采用超声波测控 技术就具有了极大的必要性，它不需要直接接触水位就可实现监控。超声波测距系统主要应用于汽车的倒车雷达、机器人自动避障行走、建筑施 工工地以及一些工业现场例如：液位、井深、管道长度等场合。本课题的研究内 容是用超声波液位测量技术对污水池液位进行非接触连续测量，具有水位监控， 水位上限报警，自动调节等必要功能，并使用led进行输出显示。本课题

2、的研究 内容主要有以下儿个方面：(1) 研宄超声波的传播理论；(2) 研宄超声波水位测量监控的基本原理；(3) 研宄如何利用单片机系统发生、采集超声波信号，如何处理数以及实现 报警系统和自动控制系统。(4) 研宄超声波水位测量的误差及其消除；(5) 研究超声波水位测量系统的硬件以及反馈系统和报警系统的硬件；研宄重点及难点重点：(1) 超声波水位测量基木系统的硬件设计，使基木硬件电路能满足测距量 程耍求和基本精度耍求以及报警耍求；(2) 选择合适的超卢波发生接收传感器，温度传感器，并设计相应合理的控 制电路，确保检测系统的精确性(3) 正确设计测距的程序，精确地满足测量要求，并ii设计出操作简单

3、、界面 直观简难点：(1) ;如何设计超声波发射和接收的放人电路，使之能够符合单片机采集数 据要求的同吋能够满足测量量程要求；(2) 如何合理单片机程序，使之能精确测量超声波发射接收间隔吋间，使测 距系统数据更加精确以及如何完成自动调节；(3) 如何消除测距系统温度对超声波声速的影响，使测量精度更加精确。2. 准备情况(查阅过的文献资料及调研情况、现存设备、实验条件等)研宄概况及发展趋势(1) 超声波水位测量研宄概况1h2j由于超声波方向性好、超声测量无接触，超声波测距系统价格低廉、易实现、 信息处理简单可靠，所以利用超声波进行距离和长度的测量越来越受到人们的重 视。超声波技术的发展经历了从理

4、论技术的研究到大范围的工业应用。在这期间， 雷达技术、激光技术、电子技术等技术的发展对超声波技术不断更新和发展起到 了很大的促进作用。(2) 国内的废水池监控系统发展趋势传统：传统的液位控制绝大多数是人工控制，造成了人力资源的浪费，冋吋 安全性、可靠性都不高。针对这种现象，传统的液位控制系统不能很好的解决， 这就大大降低了工业生产效率，严重制约着工业的现代化进程。而超声波液位测 量系统能很好的解决这-问题，有助于工业的现代化进程现状：在工业生产中超声波液位测量占据着极为重要的地位，具有广阔的应 用领域液位测量数据是实际生产和过程控制的重要参数储液罐储存液体的总量就 是利用液位测量进行管理和控制

5、的。而超声波液位测量仪具有精度高、显示方式 多、集成度高、稳定性好、设定简单、能方便的组成网络等特点，使得他在工业 生产中将发挥更大的作用。发展趋势：超声波液位测量技术在石油、化工等工业领域中得到广泛应用， 阐述了该技术涉及的传感器结构、安装方式、远程控制及信号处理软件等方面的 进展，随着网络通信技术的应用，预计该技术将向数字网络是的灌区液位定位系 统发展。主要参考文献1张卓敏.基于cpld的超声波水位测量系统的研究d.武汉理工大学，20102牛斗:工业废水处理工程计算机监控系统j，东北电力学院学报 2012, 21 (4) 18213魏保泉，兴得等:检测和消除a/d, d/a通道数据误差的办

6、法10. 16157/j. issn. 025-7988 1992, 2 (4) 8104邢雪宁，罗永刚，李田泽等：于单片机和l a b v i ew的远程矿井水位监控系统设计, 工矿5刘翔基于单片机的自动温度测量报警系统设计， d01:10. 14022/j. cnki. dzsjgc 2011, 11,6周煜屮：电厂废水处理控制系统的设计与研宄d南京：南京大学，0057毛建东：电厂水处理监控系统及其智能控制策略的研究d西安：西安建筑科技大学 20048周锐：红兴隆污水处理监控系统设计d哈尔滨：哈尔滨工业大学9吴便国：基于单片机的监控系统控制部分的设计d安徽：安徽大学，2012, 20131

7、0于滨红：固态继电器在89c51单片机控制系统中的应用，电测与仪表，1999,36 (401)， 50 5311于柏：一种新型自动水位测量监控系统的设计研宄d天津：天津大学2008现有设备和实验条件个人计算机、51单片机开发板、示波器、直流稳压电源、数字万用表，开放 实验室3. 实施方案、进度实施计划及预期提交的毕业设计资料实施方案本课题有三个主要问题要解决。即系统整体设计、系统误差规避、系统程序 和系统实物设计制作。其中，系统整体设计可以通过査阅相关资料和借鉴工业成 品來解决；系统误差规避主要通过所学知识和查阅相关资料吸取总结己有经验， 提高制作工艺规避系统误差和偶然误差来实现；软件程序的设

8、计和实物的制作与 调试可以根据所学知识进行，对于该过程中所遇到的问题可以通过查阅相关资料, 和同学讨论，询问指导老师，到实验室进行试验等手段解决。具体如卜、(1)系硬件计：本系统包括以下几部分：以单片机为核心，周围电路包括显 示电路、超声波发射电路、超声波检测接收电路、扫描驱动以及报警电路。stc89c52是一种带8k字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性 能cmos8位微处理器。系统组成如图所示：(2)软件设计主程序软件流程图如图3所示，主要完成实时性要求不高的功能，完成系统 初始化以后，实现水位显示，报警系统，自动调节等功能。主程序软件流程图如图3所示：进度实施计划：第一阶段（3月1曰至3月6曰）：方案设计，查找资料，画出原理框架图，提交 硬件原理草图一份。第二阶段（3月7日至3月13日）：方案论证。第三阶段（3月14日至4月1日）：硬件设计布局，器件选型，进行调试。提交 pcb图源文件一份。第四阶段（4月2日至5月15日）：软件编程并与硬件进行联调，最后提交该电 路板。预期提交的毕业设计资料1、撰写两万字以上的毕业设计说明书（兼附15篇以上的参考文献）；在毕业设计 说明书屮应包括300500个单词的英文摘要及关键词；2、完成与课题相关英文资料的翻译（约四万英文字符，附英文全文）；3、完成单片机废水监控以及白动调节方案的控制策略研究和实现方案；4