一、观测作业
水位的观测设备可分为直接观测设备和间接观测设备两大类。直接观测设备主要是指各种传统水尺，包括直立式、倾斜式、矮桩式、悬锤式和测针式水尺等。间接观测设备也称为自计水位计，是利用机械、电子、压力等传感器的感应作用，间接反映水位变化，包括浮子水位计、压力水位计、超声波水位计、雷达水位计、电子水尺和激光水位计等。
1、人工观读水尺的安装要求
a.直立式水尺的安装
直立式水尺的水尺板应固定在垂直的靠桩上，靠桩宜呈流线型，可用型钢、铁管或钢筋混凝土等材料制作，或用直径10~20cm木桩做成。当采用木桩时，表面应作防腐处理。安装时，应将靠桩浇注在稳固的岩石或水泥护坡上，或直接将靠桩打入河床。
靠桩入土深度应大于1m。松软土层或冻土层地带，宜埋设至松土层或冻土层以下至少0.5m；在淤泥河床上，入土深度不宜小于靠桩在河底以上高度的1.5倍。
在阻水作用小的坚固岩石或混凝土块石的河岸、桥墩、水工建筑物上，可直接刻绘刻度或安装水尺板。
水尺应与水平面垂直，安装时应吊垂线校正。
b.矮桩式水尺的安装
矮桩式水尺的矮桩材料及入土深度与直立式水尺靠桩相同，桩顶应高出床面10~20cm，桩顶应牢固并呈水平面，木质矮桩顶面宜打入直径为2~3cm的金属圆头钉，以便放置测尺。两相邻桩顶的高差宜为0.4~0.8m，平坦岸坡宜为0.2~0.4m。
c.倾斜式水尺的安装
倾斜式水尺的坡度应大于30°。倾斜式水尺应将金属板固紧在岩石岸坡上或水工建筑物的斜坡上，按斜线与垂线长度的换算，在金属板上刻划尺度，或直接在水工建筑物的斜面上刻划，刻度面的坡度应均匀，刻度面应光滑。一般每间隔2~4m应设置高程校核点。
倾斜式水尺的尺度刻划方法：方法一是用测定水尺零点高程的水准测量方法在水尺板或斜面上均匀测定几条高程控制线，然后按比例内插需要的分划刻度。
方法二是先测出斜面与水平面的夹角，然后按照斜面长度与垂直长度的换算关系绘制水尺刻度。
d.临时水尺的安装
临时水尺可采用直立式或矮桩式，并应保证在使用期间牢固可靠。当发生特大洪水、出现特枯水位或水尺处干涸冻实时，临时水尺应在原水尺失效前设置。
若在观测水位时才发现观测设备损坏，可立即打一个木桩至水下，使桩顶与水面齐平或在附近的固定建筑物、岩石上刻上标记，先用校测水尺零点高程的方法测得水位，再设法恢复观测设备。
e.测针式水位计的安装
应将水位计支架紧固在用钢筋混凝土或水泥浇筑的台座上，测杆应与水面垂直，安装时可用吊垂线调整，并可加装简单的电器设备来判断指示针尖是否恰好接触水面。
f.悬锤式水位计的安装
支架应紧固在坚固的基础上，滚筒轴线应与水面平行，悬锤重量应能拉直悬索。安装后，应进行严格的率定，并定期检查测索引出的有效长度与记数器或刻度盘读数的一致性，其误差应小于±1cm。
2、水位衔接比测的方法
换读水尺比测是指水位在涨落过程中，水面同时到达相邻两支水尺的尺面上，可以观测到同一时刻两支水尺的读数，并计算出各支水尺水位，用以检验两支水尺观测的水位是否衔接，并可检验水尺零点高程有无变动。
当水位的涨落过程需要换水尺观测时，应对两支相邻水尺同时比测一次。换尺频繁时期，若能确定水尺稳固，可不必每次换尺时都比测。
3、比降水位观读要求
比降水尺水位一般由两名观测员同时观测。水位变化缓慢时，可由一人观测。观测步骤为；先观读上（或下）比降水尺，后观读下（或上）比降水尺，再返回观读一次上（或下）比降水尺，取上（或下）比降水尺的均值作为与下（或上）比降水尺的同时水位，往返的时间应基本相等。
比降水位一般读记至1cm。当上、下比降断面的水位差小于0.2m时，比降水位应读记至0.5cm，时间应记录至1min。
水面比降数值S是用观测到的上、下比降断面的水位计算而得的，等于上、下比降断面观测水位Z u、Z l的差值除以上下比降断面间距L，并以万分率（?）表示，计算公式为
4、冰期水位观测技术要求
冰期应观测河道、水库（湖泊）等水体的自由水面的水位。水位测次，以能测得完整的水位变化过程为原则。
当观读水尺处周围出现微冰、流冰花等冰情，水尺处能观测到自由水面时，直接观读水尺读数。
当观读水尺处为岸冰时，应将水尺周围的冰层打开，观读自由水面的水位。
封冻期观测水位，应将水尺周围的冰层打开，捞除碎冰，待水面平静后观读自由水面的水位。当水面起伏不息时，应测记平均水位；当自由水面低于冰层底面时，应按畅流期水位观测方法观测。当水从孔中冒出向冰上四面溢流时，应待水面回落平稳后观测；当水面不能回落时，可筑冰堰，待水面平稳后观测，或避开流水处另设新水尺进行观测。
当发生全断面冰上流水时，应将冰层打开，观测自由水面的水位，并量取冰上水深；当水下已冻实时，可直接观读冰上水位。
当发生层冰层水时，应将各个冰层逐一打开，然后观测自由水位。当上述情况只是断面上的局部现象时，应避开这些地点重新凿孔，设尺观测。
当水尺处冻实时，应向河心方向另打冰孔，找出流水位置，增设水尺进行观测；当全断面冻实时，可停测，记录连底冻时间。
对于出现全断面冰上流水、层冰层水、冻实冰情时，应在水位记载表中注明。
5、自记水位计日常检查方法
自记水位计日常检查一般包括机房环境安全、接头连接、电源工作、仪器工作、记录误差、数据保存等方面，可根据具体仪器配置和有关条件设计记录文档格式，随检查随记录，出现问题及时处理，记录文档保存备查。
（1）检查机房和测验环境的卫生、安全等，使仪器始终保持良好的工作环境和工作状态。记录仪表应存放在干燥、通风、清洁和不受腐蚀气体侵蚀的地方，
并按说明书要求进行使用、保养和维护。
（2）检查主要记录仪表的接地、避雷针等防雷装置是否连接正常。
（3）检查设备与各种电缆的连接是否完好，保证接头紧固；检查是否存在因漏水或沿电缆、电源线入口进水造成故障。
（4）检查测站供电情况，供电电压是否在正常范围。检查仪器配接的蓄电池连接是否完好。检查仪器电源指示灯是否正常，处于何种供电状态。
（5）检查自计水位计记录显示或打印过程情况，判断水位计工作是否正常，出现故障应及时采取措施，使用其他方法观测；判断仪器参数设置是否符合测验要求；通过校测及其他测验（如流量测验观测的相应水位）检查观测值对比记录精度，保证观测数据的连续性、正确性和完整性。
（6）对于气介式的超声波、雷达等水位仪器测量端，应定期检查换能器安装处是否有鸟类、昆虫结网或赃物遮挡声波发射与接收，影响工作。
（7）检查仪器工作一定时期的数据备存情况，应定期将存储在仪器的测量数据读出备份保存，保证测量数据的安全。
（8）纸介质模拟记录的自记水位计检查。
①在换记录纸时，应检查水位轮感应水位的灵敏性和走时机构工作的正常性。电源应充足、记录笔、墨水应适度。换纸后，应上紧自记钟，将自记笔尖调整到当时的准确时间和水位坐标上，观察1~5min，待一切正常后方可离开，出现故障时应及时排除。
②应按记录周期定时换纸，并应注明换纸时间与校核水位。当换纸恰逢水位急剧变化或高、低潮时，可适当延迟换纸时间。
二、数据资料记载整理
1、水尺编号索引表的格式内容与填记要求
水尺编号规定
为便于正确识别和记载各水尺观读的数值，水位测验设置的水尺按规则统一编号，并标示在各水尺桩上。一般直立式水尺标注在靠桩上部，矮桩式水尺标注在桩顶，倾斜式水尺标注在斜面上的明显位置。按不同断面水尺组和从岸上向河心依次排列的次序，采用英文字母与数字的组合编号，编号的排列顺序为：组号、脚号、支号、支号辅助号。
组号用于区别不同断面，代表水尺断面名称，用大写英文字母表示，P为基本水尺，C为流速仪测流断面水尺，S为比降水尺，B为其它专用或辅助水尺。设在重合断面上的水尺编号，按基本水尺、流速仪测流断面水尺、比降水尺、其它专用或辅助水尺顺序，选用前面一个，如基本水尺兼作流速仪测流断面水尺时，组号用P。
脚号用于区别同一类水尺有上、下游断面设置的情况，代表同类水尺的不同断面位置，用小写英文字母u表示上游，l表示下游。如比降断面分为比降上、下断面，比降上断面表示为S u，比降下断面表示为S l。
一个断面上有多股水流时，自左岸开始用a、b、c等小写英文字母作脚号，但不选用u、l等已规定专用的字母。
支号用于区别同一组水尺在本断面的位置，代表同一组水尺中各支水尺从岸上向河心依次排列的次序，用数字表示，如P1、P2等。当在原设一组水尺中增加水尺时，应从原组水尺中最后排列的支号连续排列，如在P5、P6之间增加水尺时用P6之后的顺序号P7、P8等。
支号辅助号代表同支水尺零点高程的变动次数或在原处改设的次数，用数字表示。当某支水尺被毁，新设水尺的相对位置不变时，应在支号后面加辅助号，并用连接符“—”与支号连接。如P9水尺被毁两次均新设，相对位置不变，其。
编号为P9
—2
当设立为临时水尺时，在组号前面加符号“T”，支号应按设立的先后次序排列，当校测后定为正式水尺时，应按正式水尺统一编号。
水尺编号应注意字母和脚号的书写规则。组号为大写（含临时水尺组号T）；
脚号为小写，与支号、支号辅助号均为下标脚号。水尺编号的标注应清晰直观。
当水尺设置变动较大时，可经一定时期后将全组水尺重新编号。水尺编号一般情况下一年重编一次。
2、“面积包围法”的概念和算法
计算日平均水位的面积包围法又称48加权法，以各次水位观测或插补值在一日24h 中所占时间的小时数为权重，用加权平均法计算值作为本日的日平均水位值。
计算时，可将1d 内0~24h （当无0时或24时实测水位时，应根据前后相邻水位直线插补推求）的折线水位过程线下的面积除以1d 内的小时数得平均水位。面积包围法计算日平均水位如下图所示，
面积包围法计算日平均水位示意图
按下式计算
式中—日平均水位，m ；
a ，
b ，
c ，…，n —观测时距，h ；
Z 0，Z 1，Z 2，…，Z n —相应时刻的水位值，m 。
计算机水位资料整编均采用面积包围法。以面积包围法求得的日平均值作为标准值，用其他方法求得的日平均值与标准值相比，其允许误差一般为2cm 。
3、转换水尺的水位计算方法
在水尺水位涨落换读观测中，当两支相邻水尺同时比测的水位差不超过
2cm
Z 0
Z 1 Z 2 Z 3
Z n-1 Z n
0时 24时
时，以平均值作为观测的水位；当比测的水位差超过2cm时，应查明原因或校测水尺零点高程。当能判明某支水尺观测不准确时，可选用较准确的那支水尺读数计算水位，并应在未选用的记录数值上加一圆括号。应详细记录选用水位数值的依据，并将记录结果填入水位记载表的备注栏内。
水位远程监测系统 方案
水位远程监测系统方案上海智达电子有限公司
目录 一、客户需求....................................................................................2二、方案概述....................................................................................2三、系统组成....................................................................................2 3.1控制中心主站 (3) 3.2通讯网络....................................................................................3 3.3现场主要监测设备 (3) 四、地下水位监测系统主要特点 (4) 五、系统软件功能及特点 (5) 5.1功
能..........................................................................................5 5.2特点..........................................................................................6六、主要硬件设备概述 (9) 6.1G P R S无线通讯设备 (10) 6.2水资源控制器 (11) 6.3水位计 (14) 6.4室外专用监测箱 (16) 6.5开关电源 (17)
摘要 液位监测系统在很多的地方都会用到，例如在工厂的生产当中，液位控制是否得当就会影响生产产品的质量和美观，在生活当中，我们离不开水的利用，常常需要对水箱或水塔水位的监测，液位监测系统也与我们的生活息息相关，它关系着我们生活的品质和效率，所以我们要对液位进行连续的监测和控制。 本文的设计的是利用AT89C51单片机实现对水箱液位监测，通过分析领域条件下，在其系统中通过液位变送器获取信息（4-20mA），其采集电流太小而不容易测量，所以需要用放大电路对其放大，通过处理后，由模数转换变换为二进制数传入单片机，它可以对数据进行实时的处理。并在本文的软件设计当中介绍了本次系统的电路原理图和软件编写时所需的流程图，然后通过显示电路把采集到的液位高度值显示给我们。 最后通过Keil C51软件编写出本次系统所需要的程序，同时在Proteus软件里进行仿真，实现了对液位监测。通过该设计的运用，满足了间接测量，自动的控制及其管理的目的。 关键词：单片机；液位控制；Proteus仿真
Abstract Liquid level monitoring system are used in many places, such as in the production of the factory, liquid level control properly will affect the production of products, the quality and appearance, in the life, we can use of water, often need to the water tank or water tower water level monitoring, liquid level monitoring system is closely related with our life, it relates to the quality and efficiency of our lives, so we have to continuously monitor and control the liquid level. The design is implemented by AT89C51 SCM of water level monitoring, through the analysis of field conditions and in the system through the liquid level transmitter (20mA) to obtain information, the current collection is too small and not easily measured, so it is necessary to amplifier circuit for amplifying the, through processing, by the modulus transform as a binary number of incoming MCU, it can real time of data processing. And in the design of software in this article introduced flow chart of the system circuit schematic diagram and software compiling, and through the display circuit the collected liquid height values are shown to us. At last, the program of the system is written by C51 Keil, and the simulation is carried out in the Proteus software, and the liquid level monitoring is realized. Through the application of this design, it can meet the indirect measurement, and the purpose of the control and management. Keywords：SCM; liquid level control; Proteus simulation
2008级电子信息工程 模拟数字电路课程设计报告书 设计题目水位监测报警系统的设计 姓名 学号 学院物理与电子信息工程学院 专业电子信息工程 班级 指导教师 2010年11 月20 日
水位监测报警系统的设计 指导教师签名： 2010年月日 一、指导教师评语 指导教师签名： 2009 年月日 二、成绩 验收盖章 2009年月日
目录 摘要 (3) 一、前言 (4) 二、水位报警系统方案选择 (4) 2、1 水位信号的选择 (4) 2、2 信号转换模块的选择 (5) 2、3 编码模块和数码显示模块选择 (5) 三、工作原理 (6) 四、电路设计 (7) 4.1水位信号、信号转换设计 (7) 4.2 编码、数码管显示设计 (8) 4.3 报警模块设计 (9) 4.4退偶电路…………………………………………… 9 五、系统调试 (10) 六、设计总结 (11) 七、参考文献 (11) 八、附件 (12) 8.1 附件1 原理图 (12) 8.2 附件2 PCB排版 (13) 8.3 附件3 真值表 (14) 8.4 附件4 元件清单 (15)
摘要：本水位监测报警器使用5V低压直流电源（也可以用3节5号电池代替）就可以对5~15厘米的水位进行监测，用数码管显示水位，并可以对不再此范围内的水位发出报警。主要采用CD4066、74LS86、74LS32、74S48芯片，再加上数码管、蜂鸣器、电阻、电容这些器件组成一个简单而灵敏的监测报警电路，操作简单，接通电源即可工作。因为大部分电路采用数字电路，所以本水位监测报警器还具有耗能低、准确性高的特点。 关键字：译码电路报警电路监测电路 Abstract: The water level alarm monitoring the use of 5 V low-voltage DC power (can also use three batteries replaced on the 5th) will be able to 5 to 15 centimeters of water level monitoring, with LED display and digital display of water level, and this can no longer Within the scope of a water level alarm. Mainly CD4066, 74LS86, 74LS32, 74S48 chips, coupled with digital control, buzzer, electric capacity, the resistance of these devices composed of a simple and sensitive monitoring alarm circuits. Because the majority of circuits using digital circuitry, so the water level monitored alarm system also has low energy consumption, high accuracy of the characteristics. Keyword: Decoding circuit alarm circuit monitoring circuit
水位站的水位监测系统设计 本文实现对大坝水位进行多点水位采集，然后通过远距离传输，并且有数据显示和越线报警功能，单片机作为下位机，负责大坝现场各水位点的选通和采集，作为上位机的ＰＣ机，则负责大坝水位的集中显示和记录管理，而ＰＣ机与单片机之间的通讯方式主要采用了ＲＳ－４８５总线技术。本文阐述了通过超声波液位传感器等对大坝水位进行自动监测系统，主要由硬件部分和软件部分组成。 软件部分主要是传感器主要是超声波传感器，数据采集部分采用多路开关方式进行，利用超声波传感器进行模拟数据采集，为了满足生产中多通道的要求，设计了８个模拟数据采集通道。传感器将非电量信号变为电信号，经放大器放大后送入8位串行模数转换器ＴＬＣ０８３８，数据处理部分采用ＡＴ８９Ｓ５２单片机为核心控制及器件，当ＡＴ８９Ｓ５２单片机接到控制软件发出的通道采集指令，采集的信号通过串行接口送入单片机，由显示芯片ＨＤ７２７９八驱动ＬＥＤ数码管进行现场显示，再通过RS—485通信总线上传至上位机，由上位机进行显示。 软件部分主要采用汇编语言编程进行了数据采集处理、数据显示、报警等程序的设计。针对电磁干扰对系统的干扰，本文提出了去藕电容的配置等三点抗干扰措施，以增加系统的稳定性。 1 Design Of Automatic Monitoring System of the Water Level In Hydrological Station
Abstract The paper mainly describes the method of the ultrasonic liquid level through the dam of water level sensors for automatic monitoring system, which is consist of the hardware part and software part. In this paper, uses the host who and the monolithic integrated circuit is composed by PC machine from the type many machine networking system, the monolithic integrated circuit took the lower position machine , is responsible for the dam scene various gauging stations the selection and gathering, in the achievement position machine PC machine, then is responsible for the dam water level the centralism demonstrate and manage the record , but PC machine and between the monolithic integrated circuit communication way mainly use the RS-485 main line technology. Here uses the sensor mainly is the ultrasonic sensor, the data-acquisition works in frame of multi-channel switch. Carries on analog data gathering using the ultrasonic sensor, it designs eight analog-data acquisition system. The sensor changes the non-electronic signals into electronic signals and sends them to eight TLC0838 tandem modulus transfers after being amplified. Data-acquisition takes AT89S52 single chip microcomputer as the key controller element, when the AT89S52 receives the channel acquisition order from the controlling software, the collected signals will be sent to the single chip microcomputer through tandem interface, and will be shown alive as the showing chips HD7279A drives the LED, and sent to the PC through RS-485 the main communication wire, also it will be shown. It designs much program like data-display and data-communication Etc , using complied languages. As to the interference from the electromagnetism to the system, the thesis proposes three measures to resist the interference like capacitance, to steady the system. Key word : Ultrasonic sensor; Single Chip Microcomputer of AT89S52; Data-acquisition and communication System; PC 2 目录
水位自动监测、水位自动监控系统 一、适用范围 水位自动监测（水位自动监控系统）适用于地下水水位监测、河道水位监测、水库水位监测、水池水位监测等。 二、系统目标 水位自动监测（水位自动监控系统）监测水位动态信息，为决策提供依据。 三、系统特点 ◆通过国家水利部水文监测数据传输规约（SL651-2014）、水文遥测终端机（SL 180-2015）、“特殊区域水文、水资源数据安全采集系统RTU追加测试”等权威检测。 ◆获得“全国工业产品生产许可证”。 ◆获得“水文实时监测管理系统”软件著作权证书。 ◆兼容超声波、雷达、激光、投入式、浮子式等各种水位计。 四、系统组成 水位自动监测（水位自动监控系统）主要由监控中心、通信网络、水位监测终端设备、测量设备等四部分组成。 ◆监控中心： 主要硬件：服务器、客户端、移动数据专线或GPRS数据传输模块DATA-6107。 主要软件：操作系统软件、数据库软件、水位监测系统软件、防火墙软件。 ◆通信网络：INTERNET公网+ 中国移动公司GPRS网络。 ◆终端设备：微功耗测控终端，市电供电、太阳能供电、电池供电可选。 ◆测量设备：水位计或水位变送器。
水位自动监测（水位自动监控系统）拓扑图 五、系统功能 ◆ 水位自动监测（水位自动监控系统）可独立运行，也可并入应用行业的信息化系统。 ◆ 采集各水位监测点的水位数据，采集时间间隔可设置。 ◆ 上报各水位监测点的水位数据，上报时间间隔可设置。 ◆ 支持串口水位计、0-5V 或4-20mA 信号输出的水位变送器。 ◆ 支持220VAC 供电、太阳能供电、锂电池供电。 ◆ 现场监测终端具备数据存储功能。 ◆ 可远程设置终端工作参数，支持远程升级。 ◆ 水位监测（水位监测系统）监控中心可对水位数据进行存储、分析、生成必要的报表和曲线。 GPRS 浏览客户 市、县分中心 服务器 监控工作站 领导/其他处室 防火墙 局域网 INTERNET 公网 打印机 市电供电 监测终端 DATA-9201 太阳能供电 监测终端 DATA-9201 电池供电 监测终端 DATA-6216 超声波水位计 雷达水位计 投入式水位计
MCGS组态液位监控 系统设计
液位控制监控系统组态设计 一、设计目的： 利用MCGS工控组态软件，结合试验系统，完成上位机监控系统的设计。而且经过本设计，学会组态软件的基本使用方法、组态技术，为从事计算机控制系统方面的工作打下基础。 二、设计要求： 1、先按照MCGS组《态软件学习指导》的要求，完成液位控制系统的组态内容，借此为练习，初步掌握组态软件的构成、作用和使用方法。 2、计算机控制系统，液位控制是由仪表控制完成，计算机作为上位机发挥监控作用，计算机和仪表之间进行串行通信，经过计算机能够读取仪表的各个参数，也能够设置仪表的参数。本设计要求实现如下界面 3、设计要求：
（1）实现水的流动画面，计算机与仪表的通讯画面 （2）当前液位的显示、控制输出的显示 （3）液位实时报警曲线 （4）液位超限报警记录表，报警指示灯显示 （5）液位设定值、PID三个参数的设置（利用按钮click事件，写脚本程序） （6）在主窗口上添加菜单项，点击，能够调用不同窗口界面（7）策略使用：选运行策略，在启动策略中添加策略行，编写脚本程序，关闭初始化某个变量，使其在界面上显示出来。 （8）添加用户策略，添加策略行，编写脚本程序，写入控制值40，关闭阀。在主窗口中设置菜单“停止实验”，点击，调用该策略。 （9）实现液位简单的仿人工智能控制，当液位超过上限时，报警，同时减小阀的开度，减小流量；当液位低于下限时，报警，加大阀的开度，加大流量，使液位在上下限区域流动。上下限能够在界面上设 三、监控原理框图 液位控制监控系统组态设计原理框图如图3.1所示。 图3.1液位控制监控系统组态设计原理框图
液位检测与控制试验系统设计 1.发展现状： 液位检测在许多控制领域已较为普遍，各种类型的液位检测装置也不少，按原理分有浮力式、压力式、超声波式、差压式、电容式等，这各种方法都根据其需要设计完成，其结构、量程和精度各有特色,适用于各自的场合,但都是基于固定液箱液位检测而设计。市面上也有现成的液位计，有投入式、浮球式、弹簧式等，绝大多数价格惊人。 “水是生命之源”，不仅人们生活以及工业生产经常涉及到各种液位和流量的控制问题，例如饮料、食品加工，居民生活用水的供应，溶液过滤，污水处理，化工生产等多种行业的生产加工过程，通常要使用蓄液池。蓄液池中的液位需要维持合适的高度，太满容易溢出造成浪费，过少则无法满足需求。因此，需要设计合适的控制器自动调整蓄液池的进出流量，使得蓄液池内液位保持正常水平，以保证产品的质量和生产效益。这些不同背景的实际问题都可以简化为某种水箱的液位控制问题。因此液位是工业控制过程中一个重要的参数。特别是在动态的状态下，采用适合的方法对液位进行检测、控制，能收到很好的生产效果。高老师也进行了多次的实验得出了一些相关的数据，水箱液位控制系统的设计应用非常长广泛，可以把一个复杂的液位控制系统简化成一个水箱液位控制系统来实现。所以就选择了该题目的设计。由于液位检测应用领域的不同，性能指标和技术要求也有差异，但适用有效的测量成为共同的发展趋势，随着电子技术及计算机技术的发展，液位检测的自动控制成为其今后的发展趋势，控制过程的自动化处理以及监控软件良好的人机界面，操作人员在监控计算机上能根据控制效果及时修运行参数，这样能有效地减少工人的疲劳和失误，提高生产过程的实时性、安全性。随着计算机控制技术应用的普及、可靠性的提高及价格的下降，液位检测的微机控制必将得到更加广泛的应用。 所以，我们在此设计了这个简易的监测系统，一方面，节省了大量的经济开支；另一方面，让我们对监测系统有了更加深刻、透彻的了解，不仅增加了我们的感性认识，还促进了我们对于系统各个部分的深刻剖析，从传感器选型
地下水位监测 地下水位监测宜通过孔内设置水位管，采用水位计进行监测。 监测目的： 利用地下水位监测来确定地下水的位置，判断地下水位情况，降水是否合适。如果降水过快，地下水位较深的时候会引起周边地表下沉。 埋设方法： 用钻机成孔至基坑米深度后清孔，成孔后加清水，检验成孔质量，将PVC管分级装好放入孔内，孔口用盖子盖好，防止地表水进入孔内。 使用仪器： 选用PVC管和钢尺水位仪。（如图1 所示） 图1 钢尺水位计 观测方法：
地下水位可采用刚才或钢尺水位计，一般采用水位仪，观测前先打开水位仪，在已埋设好的水位管中放入水位计测头，当测头接触到地下水时，水位仪迅响起亮起红等，发出响声时，读取测量钢尺与管顶的距离。根据管顶高程可以计算地下水位的高程。对于地下水位比较高的观测井，可以采用钢尺直接插入观测井内，记录湿迹与管顶的距离，根据管顶高程可以计算地下水位高程，钢尺长度需大于地下水位与管顶的距离，并做好清晰记录。 计算方法： 把测量好的数据做好时间、观测员、记录员等检查。准确无误后方可以输入电脑，计算出水位生成报表上报各有关单位，计算公式如下： h水= h孔口一h深 式中：h水—水位高程 h孔口—管口高程 h深—地下水位深度（管口与管内水面之距离） dh水i = h水i一h水i-1 式中：Dh水i = (dh水1 + dh水2 + …+ dh水i) dh水i一本次水位变化 Dh水i一累计水位变化
注意事项： 随着基坑的开挖会影响到周边土质结构的变形和沉降，降水较严重时，应随时观察周边情况，发现有变形或裂缝的及时通知施工单位做好相应措施，严重时要停止施工，随时关注基坑内的漏水情况，堵水是否有效。根据现场情况来判断基坑是否安全稳定。 [此文档可自行编辑修改，如有侵权请告知删除，感谢您的支持，我们会努力把内容做得更好]
实用文档 水位远程监测系统方案上海智达电子有限公司
目录 一、客户需求 (2) 二、方案概述 (2) 三、系统组成 (2) 3.1控制中心主站 (3) 3.2通讯网络 (3) 3.3现场主要监测设备 (3) 四、地下水位监测系统主要特点 (4) 五、系统软件功能及特点 (5) 5.1功能 (5) 5.2特点 (6) 六、主要硬件设备概述 (9) 6.1 GPRS无线通讯设备 (10) 6.2水资源控制器 (11) 6.3水位计 (14) 6.4室外专用监测箱 (16) 6.5开关电源 (17)
一、客户需求 在某单位建立一套水位远程监测系统，来实对水位的实时监测，统一管理。 二、方案概述 作为行业领先者的水位远程监测系统的解决方案，经过我们多年的水位监测系统项目实施经验，依据用户的具体情况，并结合实际需求，我们提供并建立一个合理、完整的地下水位系统的决方案。 水位数据的收集不仅能够及时、准确地反应问题，分析问题，解决问题，从而指导工作实践，而且更是研究地下水位动态规律，掌握不同水文地质单元、不同层位、不同水源地地下水位变化特征的重要依据，对水资源的研究与管理具有重要意义。 可实现如下功能： （1）数据自动采集：自动实时采集计量点的地下水位数据，实现数据采集的准确性、完整性、及时性和可靠性，； （2）报警信息主动上报:现场监测箱开门、断电、设备运行异常等信息能够主动发送到监测中心； （4）计量装置监测：远程监测水位计运行信息，分析计量故障等信息，及时发现用户计量异常； （5）统计分析：配合水位监测体系的建立，实现各地下水位监测点的数据统计、做出日周月年报表、曲线、柱状图等。 三、系统组成 本系统主要地下水位监测中心主站、通信网络、现场监测设备三部分组成，利用前端监控、数据采集设备的数据远传通讯功能和系统软件功能实现。采集数据，使监测中心通过简单而又经济的计量手段，实现对整个地区地下水信息的实时监测，进而实现良好的社会效益和经济效益。
辽宁工业大学 单片机原理及接口技术课程设计（论文）题目：水库水位监测装置设计 院（系）：电气工程学院 专业班级： 学号： 12030 学生姓名： 指导教师：（签字） 起止时间：2015.06.22-2015.07.05
课程设计（论文）报告的内容及其文本格式 1、课程设计（论文）报告要求用A4纸排版，单面打印，并装订成册 2、页边距：上2.5cm，下2.5cm，左3cm，右2.5cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm，左侧装订； 3、字体：一级标题，小二号字、黑体、居中；二级，黑体小三、居左；三级标题，黑体四号；正文文字，小四号字、宋体； 4、行距：20磅行距； 5、页码：底部居中，五号、黑体； 6、对图题和图中文字要求：图题是5号黑体，在图的下方居中图中文字是5号宋体，参照图2.1 7、对表题和表中文字要求：表题是5号黑体，在表的上方居中表中文字是5号宋体，参照表2.1
课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院教研室： 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
摘要 目前国内许多水文站监测水位仍采用人工方法。该方法不但存在测量的人身安全问题，而且还存在数据测量不够准确、监测实时性不强等问题。为了实时准确的监测水位，本文设计了单片机控制的水位监测系统。该系统主要由中央处理器、报警、显示、按键电路组成，能够实现水位实时监测显示，并能对超过警戒线上的水位进行报警。 在对该方案进行细化的过程中，对各功能模块的关键技术和设计作了具体的描述,它们包括CPU最小系统，液位传感器，A/D转换器，输入输出接口电路。在软件方面给出了流程图和程序清单。 关键词：51单片机；A/D转换；水位传感器；
附件19 地下管网水位监控系统
1系统概述 1.1 项目背景 城镇排水系统是城镇建设、环境保护、防洪排涝的重要基础设施，关系到社会经济稳定发展和人民生活的安定，在保障城镇发展和安全运行中发挥着重要的作用。随着城镇的迅速发展，城镇排水管网系统越来越复杂、越来越庞大，对排水管网的运行管理、养护管理、应急防汛和科学决策等提出了越来越高的要求。但由于在管网的运行管理上缺乏掌握排水管网真实运行状况的技术手段，在养护管理上难以评估排水管网的日常养护效果，在排水管网的水力分析和管理决策上缺少必要的数据支持，遇到紧急情况无法依据实时变化信息以制定相应的应急措施，依靠传统的管理手段已越来越不能满足排水管网的现代化管理需要。 随着城镇的迅速发展，某些区域雨水管网的规划设计与建设由于历史的原因存在先天不足，根据水文水资源管理的资料统计，在近3年时间里，暴雨实际强度远远超过设计暴雨强度标准，雨水管网在暴雨灾害时运行负荷过重，导致城镇内涝。但是，雨水管网设计的某些先天不足有时很难通过管网改造弥补，中心城区许多道路下面的各种管网错综复杂，地下也已经很难提供管网的扩容空间，故而只有通过强化管理手段来提高区域排水能力，改善困难的局面。 1.2面临的问题 1）应急排涝决策指挥缺乏有效的管网运行数据支 由于当前排水系统现状，造成排水管网应对突发事件的能力严重不足，一个突出的例子是特大暴雨夜袭周浦事件。据报道，2009年8月4
日的暴雨，3小时降雨量达223毫米，周浦镇13条主干道排水不畅， 镇区居民受灾户数6339户，占21％；受灾面积达到87万平方米，进 水1500户，停电1050户，停水3000余户。受灾企业共290户，48．9％。 因此，在城镇暴雨内涝应急指挥工作中存在以下问题： ?难以及时准确地获得暴雨内涝时管网运行预警信息； ?难以制定出不同等级雨情下科学的应急预案； ?无法依据区域全局的管网运行情况合理指挥局部内涝漫水区域的排水应急抢险工作。 2）排水管网养护管理缺乏有效的监测技术手段 许多地区排水体制是合流制与分流制并存，部分排水系统存在雨污水混接现象，目前的排水管理还缺乏监测雨污混接状况的科学手段。由 于晴天污水流速较低，导致混接的雨水管网淤积严重，有的管道甚至堵 塞大半过水断面；城镇建设节奏的加快，有的建筑工地建设垃圾排放也 会阻塞排水管网，然而由于地下管网的隐蔽性，日常养护人员缺少有力 的工具方便的发现问题管段和乱排垃圾的用户。 日常养护作业人员缺乏现代化的监测技术手段来提升工作效率，目前，排水管网的养护管理存在以下问题： ?难以有效评估管网的日常养护效果； ?难以制定具有针对性的管网养护计划； ?建筑工地乱排建筑垃圾难以监控，易导致管网堵塞问题； ?由于养护清淤不到位而易导致河道环境污染问题。 3）排水管网运行调度管理相对薄弱
附表 1 供水井抽水试验水位观测记录表 抽水井编号： 2 深度(m)：80 静水位: 16.5 m 观测井编号： 1 深度(m)：50 静水位: 16.2 m 序时间间隔累计 抽水井 水位埋深 抽水井 水位降深 三角堰 水头高度 抽水流量气温水温 观测井 水位埋深 号月日时分min min m m cm m3·h1 ℃℃m 915800016.5 002216.515.8 10.50.518.0 1.5 1120.2 2216.517.0 20.5121 4.5 1120.2 2316.517.1 30.5 1.522.58.5 12 25.1 2316.517.2 40.52259.5 12 25.1 2316.518.2 50.5 2.52610.5 13 30.7 2316618.3 60.532711 13 30.7 23.516.618.5 70.5 3.527.512 13 30.7 23.516.618.5 80.5428.514 14 37.0 2416.618.5 91530.516 14 37.0 2416.518.5 101632.516 14 37.0 2416.518.5 111732.516 14 37.0 2416.518.7 121832.519 14 37.0 2416.518.7 1321035.519 14 37.0 2516.518.9 1421235.5 19 15 43.9 2516.518.9 1531535.522 15 43.9 2516.518.9 1652038.522 15 43.9 2516.518.9 1752538.522 15 43.9 2516.518.9 1853038.522 15 43.9 2516.518.9 19104038.523 15 43.9 2516.518.9 20105039.523 16 51.2 2616.520.1 21106039.523 16 51.2 2616.520.1 22157541.525 16 51.2 2616.520.1 23159041.525 16 51.2 2616.520.1 241510541.525 16 51.2 2616.520.1 251512041.525 16 51.2 2716.620.2 263015043.527 17 59.6 2716.620.2 273018043.527 17 59.6 2716.620.2 283021043.527 17 59.6 2716.520.2 293024045.529 17 59.6 2716.520.4 3060 300 45.529 17 59.6 2716.520.4 3160 360 45.529 17 59.6 2716.520.5 3260 420 4730.5 18 68.8 2716.520.5 3360 480 4730.5 18 68.8 2716.520.5 3460 540 4831.5 18 68.8 2716.520.5 35 60 600 4831.5 18 68.8 2616.620.5 36 60 660 4831.5 18 68.8 2516.620.5 3760 720 4831.5 18.1 70 2216.620.5 3860 780 49.5 33 18.1 70 22 16.5 20.5 3960 840 49.5 33 18.1 70 20 16.5 20.8 4060 900 49.5 33 18.1 70 20 16.5 20.8 注：水位埋深自固定点起算，固定点以井口为宜，抽水井水位其距地面高度为15m。 观测：蒋远奎记录：陈浩校核：王静
目录 第一章绪论 (1) 1.1国内外的发展概况 (1) 1.2目的和意义 (1) 1.3主要内容 (2) 第二章数据采集的硬件设计 (3) 2.1单片机数据采集系统 (3) 2.1.1基本组成 (3) 2.1.2采集方式 (3) 2.1.3硬件组成 (4) 第三章硬件电路设计 (5) 3.1水位传感器的选择 (5) 3.1.1浮子式水位传感器 (5) 3.1.2压力式水位传感器 (5) 3.1.3气泡式水位传感器 (6) 3.1.4超声波水位传感器 (6) 3.2传感器检测电路 (8) 3.2.1超声波发射电路 (9) 3.2.2超声波接收电路 (10) 3.3 A/D转换电路设计 (10) 3.3.1 A/D转换器工作过程 (10) 3.3.2 A/D转换单元电路设计 (11) 3.4单片机最小系统 (13) 3.5 LED显示电路 (14) 3.6 报警电路 (16) 3.7串行通信电路设计 (16) 3.7.1 RS-485通信总线 (17) 3.7.2串行通信电路设计 (18) 3.8 电源电路设计 (19) 第四章软件设计 (20) I
4.1数据处理程序设计 (20) 4.2数据采集处理................................................................... 错误！未定义书签。 4.3数据显示........................................................................... 错误！未定义书签。 4.4报警程序设计................................................................... 错误！未定义书签。 4.5数据通信........................................................................... 错误！未定义书签。第五章系统的抗干扰及可靠性设计. (24) 5.1电磁干扰对系统的干扰 (24) 5.2系统抗干扰设计 (24) 第六章总结 (26) 谢辞 (27) 参考文献 (28) 附录A 外文翻译－原文部分： (29) 附录B 外文翻译－译文部分 (35) 附录C总体接线图 (40) 附录D 主要源程序 (42) 1.A/D转换子程序 (42) 2.动态扫描显示子程序 (42) 3.控制报警电路连续鸣音30ms的控制子程序的清单 (43)
一、观测作业 水位的观测设备可分为直接观测设备和间接观测设备两大类。直接观测设备主要是指各种传统水尺，包括直立式、倾斜式、矮桩式、悬锤式和测针式水尺等。间接观测设备也称为自计水位计，是利用机械、电子、压力等传感器的感应作用，间接反映水位变化，包括浮子水位计、压力水位计、超声波水位计、雷达水位计、电子水尺和激光水位计等。 1、人工观读水尺的安装要求 a.直立式水尺的安装 直立式水尺的水尺板应固定在垂直的靠桩上，靠桩宜呈流线型，可用型钢、铁管或钢筋混凝土等材料制作，或用直径10~20cm木桩做成。当采用木桩时，表面应作防腐处理。安装时，应将靠桩浇注在稳固的岩石或水泥护坡上，或直接将靠桩打入河床。 靠桩入土深度应大于1m。松软土层或冻土层地带，宜埋设至松土层或冻土层以下至少0.5m；在淤泥河床上，入土深度不宜小于靠桩在河底以上高度的1.5倍。 在阻水作用小的坚固岩石或混凝土块石的河岸、桥墩、水工建筑物上，可直接刻绘刻度或安装水尺板。 水尺应与水平面垂直，安装时应吊垂线校正。 b.矮桩式水尺的安装 矮桩式水尺的矮桩材料及入土深度与直立式水尺靠桩相同，桩顶应高出床面10~20cm，桩顶应牢固并呈水平面，木质矮桩顶面宜打入直径为2~3cm的金属圆头钉，以便放置测尺。两相邻桩顶的高差宜为0.4~0.8m，平坦岸坡宜为0.2~0.4m。 c.倾斜式水尺的安装 倾斜式水尺的坡度应大于30°。倾斜式水尺应将金属板固紧在岩石岸坡上或水工建筑物的斜坡上，按斜线与垂线长度的换算，在金属板上刻划尺度，或直接在水工建筑物的斜面上刻划，刻度面的坡度应均匀，刻度面应光滑。一般每间隔2~4m应设置高程校核点。 倾斜式水尺的尺度刻划方法：方法一是用测定水尺零点高程的水准测量方法在水尺板或斜面上均匀测定几条高程控制线，然后按比例内插需要的分划刻度。
XX学院 单片机系统设计三级项目 设计说明书 （2011/2012学年第二学期） 题目：基于单片机的水位检测报警系统_ 专业班级： XXXXXXXX 学生姓名： XXX XX 学号： XXXXX 指导教师：XXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXX 设计周数： XXXXXXXXX 设计成绩： XXXX年XX月XX日
XX学院 单片机系统设计三级项目任务书 一、题目：基于单片机基于单片机的水位检测报警系统设计与实现 二、参与项目班级： XXXXXXXXXXXXXX 三、项目起止时间： XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 四、原始数据及主要任务： 原始数据：水位传感器；51单片机；扬声器。 主要任务：⑴根据技术要求和现有开发环境，分析设计题目；⑵设计系统实现的方案；⑶设计并绘制电路原理图；⑷画出功能模块的程序流程图；⑸使用汇编语言(或C语言)编写实现程序；⑹结合硬件调试、修改并完善程序；⑺编写项目报告。 五、技术要求： ⑴利用单片机及扬声器、水位传感器等器件设计； ⑵将探测到的水位变化信号转换为电压信号，经调理电路整形处理为TTL电平送入单片机； ⑶单片机对送入的信号进行数据处理，在LED或LCD上进行水位显示，超出水位警戒线时发出报警提示。 学生（签字）：系主任（签字）： 指导教师（签字）：院长（签字）：
目录 1．项目设计要求与任务 (3) 2．项目设计正文 (3) 2.1 课题背景及研究意义分析 (3) 2.2 课题现状 (4) 2.3 设计思路及方案 (4) 2.3.1 水位传感方式的选择 (4) 2.3.2 水位传感器的特点及应用 (5) 2.4系统的组成 (6) 2.4.1系统工作原理 (6) 2.4.2稳压电路 (6) 2.4.3水位显示电路 (7) 2.4.4振荡电路和复位电路 (8) 2.4.5自动报警电路 (8) 3．水位检测系统的整体电路仿真图 (9) 3.1硬件连接实物图 (9) 4. 各种水位下的仿真图 (10) 4.1 高水位状态下仿真图 (10) 4.2 低水位状态下仿真图 (10) 5. 通信单元硬件设计 (11) 6．上位机显示单元 (11) 6.1上位机接受部分窗体控件 (12) 7. 项目设计总结 (14) 8. 参考文献 (15) 附录1 (16)
简易水文地质观测技术要求 在钻孔施工中，进行简易水文地质观测，能初步确定含水层的层位、厚度、埋深、水位、透水性、含水性和富水性及钻进过程中碰到的软弱夹层的层位、埋深、岩性等，及时做好简易水文地质观测工作，对于指导进一步开展水文地质勘察工作具有十分重要的意义。 Sicomines铜钴矿区属于水文地质、工程地质条件复杂的大水矿山，钻探过程中做好简易水文地质观测和记录工作，十分重要，希望各施工单位引起高度重视！ 简易水文观测技术要求 一、观测内容： 1 地下水位(包括初见水位、静止水位)。 2 洗液消耗量的测定（包括是否使用冲洗液，冲洗液类型、消耗量等）。 3 钻具自动下落、孔壁坍塌、掉块、缩径的位置及长度的记录。 4 孔内涌砂、涌水的观测。 5 在记录内要清楚明确的记录下护壁管的深度和管径，统一用mm为单位。在护壁管分次扩孔下置时，要分次记录。 二、具体要求： 1、动水位观测 水位埋深统一换算成地面距水面的高度，深管口测量水位时，量测的水位埋深值要减去井口距地面的距离即得水位埋深值。 （1）要求每班观测水位至少两次，若遇到井内水位异常（如漏水、涌水、因故停钻）需加密观测。在遇有漏水、涌水情况时，要停止钻进，提出岩心后观测初见水位，初见水位观测，每隔20分钟观测一次，直至连续两次水位值相差小于5cm 时，观测方能结束，同时记录每次水位观测的时间和水位。 （2）因故停钻时间超过1小时，要观测一次水位，以后每2小时观测一次水位。 2、冲洗液消耗量观测 冲洗液消耗量及性质变化，能反映岩层透水性的大小，也可以间接推测含水层位置及岩性变化，具体要求如下： ○在水池中设定标尺，要求下钻后正常送水10分钟并循环正常时，开始观测和记录水池水位高度，在返水无明显减少时，观测30分钟以上，同时观测水位下降值和时间，并记录循环池面积，一般长方形循环池记录长和宽。为准确观测冲洗液消耗量，循环池尽量挖成规则形状，并最好防渗漏处理。在正常情况下，每班至少观测两次。当有明显变化时，要增加观测次数。 ○循环池不规则时，要采用水箱（立方米以上）定量加水的方法观测。具体方法可采用：先观测和记录水池的开始水位高度，加入定量水（冲洗液），然后进行观测，当水池中降到开始水位高度时，记录所用的时间和加水量。 ○在循环池可能存在漏水时，除按上述要求观测外，还应观测在停泵情况下，循环池水位的渗透量。具体方法为，先观测初始水位，并记录开始时间，间隔10分钟以上后，观测和记录水位的下降值和间隔时间。 特别注意：在观测期间，不许向水池内添加冲洗液，如果需要补充冲洗液时，要准确记录添加量。 ○当钻孔漏水无返水情况下，冲洗液消耗量观测要求如下; 当孔内不返水时，在送水扫孔后，正常钻进前，加大泵量，直至返水后，稳定5分钟以上，利用前述方法进行观测；当漏水特别严重，最大泵量还不能返水时，记录最大水泵