第19組井下三級(jí)排水泵站控制系統(tǒng) 4442

《井下三級(jí)排水泵站控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》設(shè)計(jì)單位：皖西學(xué)院信息工程學(xué)院計(jì)科0902班項(xiàng)目組成員：徐利平、楊會(huì)龐、姚瑞、李昊項(xiàng)目組長(zhǎng)：徐利平指導(dǎo)單位：合肥求精公司一、項(xiàng)目背景隨著科技的發(fā)展，井下的工作力度（深度的加深）也隨之加大，而其帶來(lái)的安全問(wèn)題也不容忽視，現(xiàn)在幾乎每年都會(huì)發(fā)生因?yàn)榈叵滤臐B透而導(dǎo)致礦井塌陷事故。針對(duì)這些礦井等地下工作的排水問(wèn)題而設(shè)計(jì)這款三級(jí)排水泵站控制系統(tǒng)，使危險(xiǎn)來(lái)臨之前做好防范措施以減少人員傷亡。

項(xiàng)目要求低于一級(jí)水位時(shí)，排水裝置不工作；達(dá)到一級(jí)水位，第一水泵工作；達(dá)到二級(jí)水位，第一第二水泵同時(shí)工作達(dá)到三級(jí)水位，三個(gè)水泵同時(shí)工作，報(bào)警器報(bào)警。當(dāng)水位回落時(shí)，低于三級(jí)水位，三級(jí)水泵、報(bào)警器停止工作；低于二級(jí)水位，二級(jí)水泵停止工作；低于一級(jí)水位，一級(jí)水泵停止工作；再次，系統(tǒng)停止工作。一級(jí)水位二級(jí)水位三級(jí)水位一級(jí)水泵二級(jí)水泵三級(jí)水泵報(bào)警器三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)總方案1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)總方案圖2、方案詳細(xì)解釋水位檢測(cè)采集模塊的作用是確定井下的水位情況，主要有液位傳感器（浮球開(kāi)關(guān)*3）與發(fā)光二極管（*3）組成，液位傳感器的作用是確定水位高的，二極管的作用是確定對(duì)應(yīng)的浮球開(kāi)關(guān)是否閉合。當(dāng)水位上升到某一高度時(shí)，浮球開(kāi)關(guān)閉合、二極管發(fā)光，浮球開(kāi)關(guān)兩端的電位變化經(jīng)由數(shù)據(jù)線傳至排水控制模塊。排水控制模塊的作用是接收水位檢測(cè)采集模塊發(fā)出的水位信息并進(jìn)行分析，然后驅(qū)動(dòng)繼電器驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行相應(yīng)的工作。該模塊是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分主要由MAX232與STC89C52RC兩塊芯片以及相應(yīng)的輔助電路構(gòu)成。繼電器控制模塊的作用是接收排水控制模塊所發(fā)出的命令，然后根據(jù)命令驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的繼電器，以控制電機(jī)和報(bào)警器的運(yùn)轉(zhuǎn)。四、方案實(shí)現(xiàn)原理1、液位監(jiān)測(cè)模塊排針外接浮球開(kāi)關(guān)（液位傳感器），當(dāng)浮球開(kāi)關(guān)因液位上升閉合時(shí)，LED燈發(fā)光，雙排針引腳電位發(fā)生變化浮球開(kāi)關(guān)的實(shí)物圖以及工作原理示意圖2、主控制模塊雙排針引腳的電位變化，經(jīng)由單片機(jī)P2.0、P2.1、P2.2傳入單片機(jī)，經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理后的驅(qū)動(dòng)命令通過(guò)引腳P0.0至P0.3傳入繼電器驅(qū)動(dòng)模塊。主控制模塊實(shí)物圖液位傳感控制接口繼電器控制接口3、驅(qū)動(dòng)模塊單片機(jī)產(chǎn)生的命令傳至ULN2003芯片，通過(guò)該芯片驅(qū)動(dòng)繼電器內(nèi)開(kāi)關(guān)的打開(kāi)和閉合，進(jìn)一步來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和報(bào)警器的運(yùn)作。驅(qū)動(dòng)模塊實(shí)物圖一級(jí)水泵二級(jí)水泵三級(jí)水泵報(bào)警器ULN2003可直接驅(qū)動(dòng)繼電器或固體繼電器，也可直接驅(qū)動(dòng)低壓燈泡。繼電器是一種電控制器件，是當(dāng)輸入量的變化達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生一定的階躍變化的一種電器，是一種用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”。在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用#include<reg52.h>sbitshuiwei_1=P0^2; sbitshuiwei_2=P0^1;sbitshuiwei_3=P0^0;sbitDJ1=P2^0; sbitDJ2=P2^1;sbitDJ3=P2^2;sbitbuzzer=P2^3;main(){ while(1) {////////檢測(cè)水位1 if(shuiwei_1==0)DJ1=1; elseDJ1=0;////////檢測(cè)水位2 if(shuiwei_2==0)DJ2=1; elseDJ2=0;////////檢測(cè)水位3 if(shuiwei_3==0) { DJ3=1; buzzer=1; } else { DJ3=0; buzzer=0;}}}

五、算法流程六、系統(tǒng)系統(tǒng)實(shí)物圖七、測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果當(dāng)水處于安全水位時(shí)，三個(gè)水泵都停止工作。當(dāng)水達(dá)到一級(jí)液位警戒水位時(shí)，第一級(jí)開(kāi)始排水。當(dāng)積水量繼續(xù)增大，達(dá)到第二級(jí)警戒水位時(shí)，第二級(jí)排水泵也開(kāi)始工作。當(dāng)積水量繼續(xù)增大，達(dá)到第三級(jí)警戒水位時(shí)，警報(bào)器報(bào)警，第三級(jí)排水泵也開(kāi)始工作。當(dāng)水位低于第三級(jí)警戒時(shí)，警報(bào)器停止報(bào)警，同時(shí)第三級(jí)水泵停止工作。當(dāng)水位低于第二級(jí)警戒時(shí)，警報(bào)器停止報(bào)警，同時(shí)第二級(jí)水泵停止工作。當(dāng)水位低于第一級(jí)警戒時(shí)，警報(bào)器停止報(bào)警，同時(shí)第一級(jí)水泵停止工作。八、體會(huì)與總結(jié)1、通過(guò)這