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摘要前言第一章 变频恒压供水系统分析 供水系统方案确定 变频供水系统构成确定 恒压供水系统的原理 变频供水系统分析 变频恒压供水系统的优点 变频调速恒压供水设备的应用 第二章 硬件系统设计 气压罐部分设计 变频供水部分设计 硬件总设计 用水量计算及水泵的选型 可编程控制器的选取 PLC 安装位置确定 第三章 软件设计 程序设计方法选取 顺序功能图设计 PLC I/O 分配表 程序设计 变频器参数设置 总结 致谢 参考文献 有模板可以给你借鉴的！！！
1 引言 供水系统在人们生活和工业应用当中是必不可少的。随着人们生活水平的提高和现代工业的发展，人们对供水系统的质量和可靠性的要求越来越高。变频能够很好的满足现代供水系统的要求。在变频出现以前，有以下供水方式：(1) 单台恒定转速泵的供水系统这种供水方式是水泵从蓄水池中抽水加压直接送往用户，严重影响了城市公用水管管网压力的稳定，水泵整日不停运转。这种系统简单、造价最低，但耗电严重，水压不稳，供水质量极差。(2) 恒定转速泵加水塔（或高位水箱）的供水系统这种供水方式是由水泵先向水塔供水，再由水塔向用户供水。水塔注满水后水泵停止工作，水塔水位低于某一高度时水泵启动，水泵处于断续工作状态中。这种方式比前一种省电，供水压力比较稳定，但基建设备投资大，占地面积大，水压不可调，供水质量差。(3)恒定转速泵加气压罐的供水系统这种供水方式是利用封闭的气压罐代替水塔蓄水，通过检测罐内压力来控制水泵的开与停。当罐中压力降到压力下限时，水泵启动；当罐中压力升到压力上限时，水泵停止。这种方式，设备的成本比水塔要低很多。但是电机起动频繁，易造成电机的损坏，能耗大。变频不仅克服了过去供水系统的缺点，而且有其自身的优点。此系统采用了先进的s7－200plc和变频器mm440，具有低廉的价格和强大的指令，可以满足多种多样的小规模的控制要求，变频器mm440具有很高的运行可靠性、功能的多样性和全面而完善的控制功能。这种供水方式不仅提高了供水系统的稳定性和可靠性，而且实现水泵的无级调速，使供水压力能够跟踪系统所需水压，提高了供水质量。同时变频器对水泵采取软启动，启动时冲击电流很小，启动能耗小。2 供水系统的基本特性供水系统的基本特性是水泵在某一转速下扬程h与流量q之间的关系曲线f (q)，前提是供水系统管路中的阀门开度不变。扬程特性所反映的是扬程h与用水流量q之间的关系。由图1的扬程特性表明，流量q越大，扬程h越小。在阀门开度和水泵转速都不变的情况下，流量q的大小主要取决于用户的用水情况。管阻特性是以水泵的转速不变为前提，阀门在某一开度下，扬程h与流量q之间的关系h=f (q)。管阻特性反映了水泵转动的能量用来克服水泵系统的水位及压力差、液体在管道中流动阻力的变化规律。由图1可知，在同一阀门开度下，扬程h越大，流量q也越大，流量q的大小反映了系统的供水能力。扬程特性曲线和管阻特性曲线的交点，称为供水系统的平衡工作点，如图1中a点。在这一点，用户的用水流量和供水系统的供水流量达到平衡状态，供水系统既满足了扬程特性，也符合了管阻特性，系统稳定运行。当用水流量和供水流量达到平衡时，扬程ha稳定，供水系统的压力也保持恒定。图1 供水系统的基本特性3 变频恒压供水系统的构成及工作原理 系统的构成变频恒压供水系统采用西门子的plc作为控制器，变频器mm440是频率调节器，和电动机作为执行机构，压力传感器作为控制的反馈元件。plc选用内部控制模块cpu224，模拟量2路输入通用模块、模拟量2路输出通用模块和pid模块。cpu224有14路输入/10路输出，对于小型的控制系统而言够用。pid模块使用方便，在软件中只需要配置pid的每个参数。与mm440的电源输入口连接，经过变频器变频后的交流电接，带动水泵转动。s7-200数字输出口输出控制信号到，两端连接的是工频或变频的，主要起接通或断开与。s7-200的模拟输出口输出控制电压信号给mm440的模拟电压输入口ain1+和ain1-，该控制电压主要调节交流电的频率。压力传感器从供水网络中反馈压力信号，压力信号经过滤波放大后输入给s7-200的模拟输入口。系统的结构如图2所示。图2 变频恒压供水系统的总体框图 系统的工作原理变频恒压供水系统是由三相异步电动机带动水泵旋转来供水，通过变频器调节输入交流电的频率而调节异步电动机的转速，从而改变水泵的出水流量来调节供水系统的压力。因此，供水系统变频的实质是三相异步电动机的变频调速，通过改变定子供电频率来改变同步转速而实现调速的。的转速为：其中： n0为同步转速；n为转子转速；f为异步电机的定子输入交流电的频率；s为异步电机的转差率；p为异步电机的极对数。由上式可知，当异步电机的极对数p不变时，电机转子转速n与定子输入交流电频率f成正比。当系统启动，运行在自动模式时，此时手动模式无效。系统按照给定的水压进行设定，plc根据给定的水压自动调节交流电的频率，精确跟踪给定的供水压力。在用水量高峰时期，系统的用水量猛增，扬程降低，供水量不足，供水水压下降，1#电机输入交流电的频率会升高，以提高供水水压。当交流电的频率达到最大频率，供水水压仍然小于设定的水压时，1#电机会自动切换到工频状态下，同时2#电机启动并工作在变频状态。在夜间，系统的用水量递减，扬程升高，供水量过大，2#电机会退出变频状态，1#电机由工频切换到变频状态，并不断调节交流电频率，系统最终要维持供水的设定压力。当系统运行在手动模式时，自动模式无效。在自动模式出现问题或系统在维护期间时，系统才会采用手动模式。用户根据需要，可以从plc的输入开关输入信号，选择1#电机或2#电机运行在工频状态。变频恒压供水系统的功能要求：系统的供水压力能够准确跟踪给定供水压力（稳态误差在5％内）；可以自动进行自动模式/手动模式切换。系统的控制原理框图如图3所示。压力传感器从供水管网反馈电压信号，电压信号经过滤波放大后送到s7-200的模拟输入口，与给定的供水压力信号比较形成压力偏差信号，经过plc（s7-200）pid模块pi调节后发出控制电压信号，送到变频器mm440的模拟输入调节端口。送到变频器mm440的模拟电压信号与连接到变频器mm440的三相交流电的频率一一对应，调节控制电压信号就可以调节三相交流电的频率。系统是以供水管网的供水压力为控制对象而构成的，其设计是按照两个电机就可以完全满足供水要求。图3 变频恒压供水系统的控制原理框图4 硬件 主电路变频恒压供水系统就是利用异步电机拖动水泵的。系统的主电路由电源开关q、熔断器fu、交流接触器km、kr等组成，采用了一台变频器切换控制两台电机，1#电机和2#电机可以在工频和变频状态下进行切换，交流接触器的通断由s7－200的输出口控制。主电路如图4所示。图4 系统主电路图 控制电路控制电路主要由plc（s7－200）、变频器mm440等组成，plc外围电路接线图如图5所示。总电源开关为q，sb0为plc的程序启动按钮，与plc的输入口相连接，当按下sb0时，为“1”，plc程序启动。k1为系统的自动模式开关，当k1接通时，为“1”，交流接触器km1闭合，系统自动运行。当变频器的频率达到上限频率时，为“1”，1#泵和电机切换到工频状态下，2#泵和电机变频启动。当变频器的频率达到下限频率时，为“1”，2#电机停止运行，1#电机由工频切换到变频状态下。和的状态由变频器输入。k2为系统的手动模式开关，当k2接通时，为“1”，交流接触器km1断开，系统不能自动运行，用户可以根据需要接通k3或k4来选取1#电机或2#电机工频运行。km1为控制1#电机和2#电机在自动模式下运行的交流接触器，km2为控制1#电机在变频下运行的交流接触器，km3为控制1#电机在工频下运行的交流接触器，km4为控制2#电机在变频下运行的交流接触器，km5为控制2#电机在工频下运行的交流接触器。图5 plc外围接线图5 程序设计 plc程序设计plc程序设计的主要流程如图6所示。合上开关q，按下起动按钮sb0，plc程序复位。当合上开关k1，为“1”，系统在自动模式下运行，交流接触器km1接通，系统将根据程序跟踪设定供水压力。图6 主程序流程图当用户用水量递增，变频器达到频率50hz，供水压力还没有达到设定的供水压力时，mm440输出高电平到。此时，为“0”， 为“1”，交流接触器km2断开，km3接通，1#电机由变频切换到工频。定时器计时3s，变频器停止，变频器的频率由最高频率50hz逐渐下降，3s后为“1”，2#电机接到变频器开始变频运行。设置延迟时间主要原因是让变频器的频率下降，软启动静止的2#电机，减小电机启动电流，避免电机烧毁。当用户用水量减小，变频器达到下限频率30hz，供水压力还是高于设定的供水压力时，mm440输出高电平到。此时，为“0”，km2断开，2#电机退出变频并逐渐停止。同时为“1”，为“0”，交流接触器km2接通，km3断开，1#电机由工频切换到变频。下限频率设定在30hz主要原因：在供水系统中，转速过低时会出现水泵的全扬程小于基本扬程（实际扬程）形成水泵“空转”的现象。在多数情况下，下限频率应定为30hz～35hz。当合上开关k2，系统在手动模式下运行，交流接触器km1断开。用户可以根据需要，合上开关k3，交流接触器km3接通，选择1#电机在工频下运行。合上开关k4，交流接触器km5接通，选择2#电机在工频下运行。 变频器mm440的参数配置变频器mm440主要使用的是模拟输入口ain1+和ain1－，模拟电压信号输入后通过得到数字信号。由plc模拟输出口输出模拟控制电压信号，输入到变频器的模拟口，变频器的频率和控制电压一一对应。系统使用变频器的模拟端口，最高频率应该设置为50hz，最低频率为30hz。mm440的参数配置如附表所示。附表 mm440的参数配置6 结束语应用西门子plc（s7－200）内部的pid模块和变频器mm440的无极调速控制恒压供水系统，高效节能，调速供水效果突出，抗干扰能力强。同时采用变频器对电机实行软起动，减少了设备损耗，延长了水泵、电机设备的使用寿命。以供水水压为控制对象的闭环控制，稳态误差小，动态响应快，运行稳定。实验效果表明，采用plc（s7－200）和变频器mm440构成的变频恒压供水系统，具有很强的实用性，体现了变频调速恒压供水的技术优势，为供水领域开辟了切实有效的途径。参考文献[1] 李光,谢欢,王直杰. 高压变频器模拟量控制电路及功能设计[j]. 电气传动自动化,2008,38(7):63-68.[2] 彭旭昀. 一种基于变频器pid功能的plc控制恒压供水系统[j]. 机电工程技术,2005,34(10):54-56.[3] 陈新恩,王永祥. 基于s7-200的变频调速恒压供水系统[j]. 制造业电气,2006,25(6):37-39.[4] 朱玉堂. 变频恒压供水系统的研究开发与应用[d]. 杭州:浙江大学,2005.
给排水工程对城市发展建设有着重要意义，因为给排水会影响到城市居民正常生活和社会稳定。下面是我为大家整理的给排水相关论文，供大家参考。
【摘要】看一个城市是否发达，不光要看GDP、高楼大厦，还要看人们看不到的地方，比如下水道等;看一个城市的规划是否合理，不仅要看楼间距、绿化程度，还要看人们需要的地方，比如给排水系统。给排水设计在城市规划中占有十分重要的地位，对满足城市居民的基本生活与工农业生产的供水、排水系统建设具有很重要的意义。
【关键词】城市规划，给水，排水
一、引言
城市给排水工程是对城市给水排水工程系统的统一安排，保证给水排水工程建设与城市发展相协调，促进城市的可持续发展。它是城市规划中的一项专业规划，也是城市整体开发建设的一个重要组成部分。它的综合作用是不能被代替的。城市水系统的规划与设计是否合理将直接影响和制约城市的发展。“城市水系统”主要包括水源系统、用水系统、给水系统、排水系统、回用系统和 雨水 系统。随着城市的发展，各个城市间的给排水工程不再是一个孤立的系统，水域把这些子系统连接为一个系统，原有的工程规划 方法 在一定程度上显示其局限性，这就要求我们在新的历史条件下做好城市市政给排水规划设计，认真思考与解决现存的问题，寻求城市水资源的合理利用，在经济和技术方面满足社会发展的要求，实现现代化城市的可持续发展。
二、城市给排水系统规划存在的问题
(1)市政给排水工程规划滞后。在市政道路排水工程设计过程中，给排水工种处于配合地位，影响了城市给排水规划科学化的发展。往往出现道路要求快速建设，造成了排水工程规划没有编制，一些排水工程往往不能与道路工程同期施工;有的虽然设计完成后，排水工程规划由于相关原因需要修改，许多工程项目未能按照规划进行建设，规划的指导意义也没有得到真正体现，造成了工程需要再次改造。
(2)规划的科学依据不足。城市水系统规划的基础性工作主要包括各类指标、标准、基础数据和分析工具，其中水量预测和水平衡分析是核心工作。目前，我国的水量预测工作主要是参照《城市给水工程规划规范》(GB50282-98)中有关规定，但我国不论在国家还是在区域层次上都缺乏对用水工艺、各种用水器具和用水行为的详实系统监测，缺乏对新型用水技术替代规律和扩散规律的基础研究，缺乏对多种用水信息的综合性和结构性分析。
(3)排水体制规划混乱、排水体制的不合理。目前绝大部分市区的排水设施分别由环保局、市政工程管理处、水利局等不同部门管理，由于各部门之间沟通不够，管理人员责任不清，加之相关法律法规不够健全，对排水设施存在的问题以及发生的新问题都不能及时解决。另外传统的防洪和排水设施设计中，强调采用分流制排水体制将雨水和污水尽快排出城市，但忽视了城市径流面源污染的控制和雨水资源的利用。随着流域整体水质的逐步改善，城市随机性暴雨径流和突发排放事件引起的对水体生态系统的冲击，已日益成为流域污染控制的主要内容。
(4)传统的给排水专业不能满足市场的需要。由于城市给排水规划设计技术参数多、不定因素多，且具有交叉学科的特点，这使城市给排水规划的难度大大增加，刚从传统的给排水专业 毕业 的学生，因受知识结构的限制，不能进行宏观的分析论证，不适应城市规划多学科、多层次的分析论证要求，远不能满足城市给排水规划设计的需要。
三、解决城市给排水系统规划问题的对策
(1)城市水系统规划要与城市规划的协调。城市水系统规划是对一定时期内城市的水源、供水、用水、排水、污水处理等子系统及其各项要素的综合布置。城市用水规划的总量平衡非常重要，必须优化组合各种可行的节水、水回用等方案。要做到这些，首先要了解城市水利用规划，加强城市总体规划中的水专项规划，按照水的可持续发展观念编制城市水利用规划，内容应包括：地面水、地下水、雨水和海水等水资源平衡;供水、排水和污水再生利用等总量平衡;供水节水规划和污水处理与再生利用规划;水的生态循环规划;各类水工程设施的规模和布局等。对当前我国的城市水系统建设中普遍出现的规划不协调、建设不配套、管理不统一等问题，规划中要特别注意管网配套和供水、排水及污水处理能力的协调增长，确定规划期内水系统及其网络设施建设的规模、详细布局和运行管理方案。
(2)加强水量规模预算。水量预测是给水规划的基础，水量规模预测是否符合发展趋势和实际需要，对水资源的工程总体布局、合理利用、实施步骤和工程费用产生重大影响。国家标准《城市给水工程规划规范》是测算城市总用水量规模的主要依据，具体包括：总体规划阶段给水水量预测;总体规划阶段污水水量预测;分区规划阶段及专业规划给水、污水量预测;详细规划阶段给水、污水量预测。改革开发以来，工业生产、城市建设、住宅建设、第三产业迅速发展，使供水量也不断增长。作为城市基础设施之一的供水量的增长规律也将与过去不同，水量预测就不能仅按历史的发展计算，还要根据具体的城市规划对不同类型用水量分别进行预测分析。
(3)城市给排水系统应当向可持续性方向发展。自然界的水是循环的，给水和排水是统一的，人类社会对水的使用应服从这一过程。在用水之后，必须对水进行再生处理，使水质达到自然界自净能力所能承受的程度，否则累积的大量污染物将超过水环境的容量，从而导致水资源危机和水污染现象，最后破坏水的良性循环，不利于城市的可持续发展。控制城市给排水系统向可持续性方向发展的途径有：①在城市水系统中增加节水子系统;②在城市水系统中增加治污子系统;③在城市水系统中增加再生水回用子系统。加强节水、治污和再生水回用力度，重视再生水、中水等非传统水资源利用，是促进城市给排水系统良性循环，实现城市水资源可持续发展的关键。
(4)完善各项法规。根据我国当今给排水体制规划混乱的现状，应通过行政立法，完善相关法规，建立明确的给排水工程建设及管理职责制度和相关体系，明确管理权限，形成规划、建设、维护、监督各部门明确的权利、职责和监管机制。
四、结束语。在现代城市整体规划中，给排水的设计是一项十分重要的工作内容。城市规划是为了对资源进行优化配置，给排水工程规划重点是对水资源进行优化配置和合理利用，以发挥最大的综合效益。城市给排水设计是否合理、完善，直接关系着城市的经济建设和人民的基本生活需求。因此，在规划与设计城市给排水规划时要善于发现问题，并妥善处理好城市发展中可能面临的水资源、水环境、水灾害问题。高质量地编制好城市给排水规划，不仅是排水工程规划与设计自身的需要，而且是城市面向未来，走上可持续发展之路的保障。
摘 要：市政给排水管道施工质量随时影响着城市居民的生活，为了保证市政排水施工的质量，做好给排水施工的安全 措施 与防范是我们的首要任务。市政排水工程一旦出现问题将会对市民产生很大影响，而且出现市政给排水工程的问题和解决问题都需要较长的时间。从技术方面分析市政给排水工程的控制质量，确保给排水系统功能的正常发挥，能够及时防范在施工过程中出现的一些障碍，保证施工的正常进行。
关键词：市政;给排水;施工质量
随着人民生活水平的不断提高与社会经济的不断发展，对市民用水的便捷性也提出了新的要求，因此市政给排水工程也成为市政建设不可忽视的一项工程。城市的建设发展离不开给排水管道工程建设，为保证城市稳步的发展，因此在市政工程施工过程中提高其施工技术和施工质量是关键一环。在其城市化水平的不断提高与发展的过程中，给排水工程对城市环保以及城市防洪排涝等都有直接的影响，因此对其施工技术要求也日益增加。给排水管道工程施工质量出现问题，可能会造成污水倒流，在雨季会由于排水不畅而在城市中形成内涝给人民的日常生活带来极大的不便，同时有损政府形象。加强市政工程给排水管道施工质量的监管与控制，对于城市水污染的治理以及水资源的节约利用具有重大的意义。
1 市政给排水施工
施工准备阶段。市政给排水工程项目是城市规划建设与发展的重要保障。作为城市建设的基础项目其质量的安全可靠关乎城市的形象，而且由于市区施工环境复杂，其地下结构也存在着许多地下管线。同时容易受到各种因素的干扰，给排水工程施工的难度大大增加。为了提高市政给排水管道系统的安全性和可靠性，不仅要对施工技术进行严格的要求，还要做好相应的准备工作，确保工程的施工质量。
(1)给排水管道工程施工前，应把各类进场技术人员、工种、材料和机具设备检查结果情况及现场施工条件等因素都要一一考虑进去。施工工艺、施工方案、组织措施以及准备工作关系到工程的顺利实施，做好准备工作是重中之重。工程施工前，工作人员要对设计的施工图纸等进行严格审核，应避免工程障碍对工程质量以及施工技术带来较大的影响。同时需要实地勘察现场的施工条件，根据事实设计图纸，尽量避免因设计与实际情况不符造成给后续施工加大工作量。施工人员要采用相关的技术手段对其可能存在的障碍进行全方位的调查与排除，避免施工中因地下出现各种管道与设计冲突而妨碍施工的现象。在专业图纸上，应明确施工要求，多方进行讨论与查漏补缺，纠正错误。
(2)管材质量是确保施工工程质量的基础，对各种管材之中容易出现的问题和缺陷进行严格控制，材料质量的优劣是影响其给排水功能正常有效发展的前提和关键。为有效防治和预防出现渗水和渗透问题应严格控制管材质量由专业的技术人员进行监管。施工过程中由于城市特有的特点交通繁忙设立必要的安全措施既是对工作人员的防护也是对市民出行安全的考虑。从可持续发展角度而言，在给排水工程中推广新型具有管道摩阻小、排水量大、重量轻、施工方便等特点塑料复合管材，符合国家以塑代钢政策。但限于国家的技术发展程度其使用材料也有可能对周围环境有一定的影响，因此我们除了积极克服技术问题，必要时还要和当地环境卫生部门进行相应的协商。
2 施工阶段
管槽开挖
在开挖之前，根据技术规范相关条款的规定做好原始地貌的中心线、高程、转角的原始记录。应该对地下既有管道，施工现场的电缆和其他构筑物存在的情况逐一查实探明，并标准它们的位置，为了保护其完好性以便于采取相应的保护措施。根据不同的土壤条件，开挖直槽、梯形沟槽、开挖混合管槽等不同的管槽，沟槽开挖宽度应根据开挖深度和管径大小确定。随着科学技术的不断提高，机械化施工技术水平有了很大的改善，机械施工取代了大量的人力劳动而成为工程施工的重要方法，人仍然是机械的操作者，应协调好人与机的关系，保质保量的完成施工。施工时应掌握天气变化， 防止沟槽内长期积水，形成浮管现象。考虑到基槽暴露时间过长会引起基槽变形的问题，要尽量缩短晾槽时间。在沟槽开挖将要结束时，应提前做好管道基础稳定准备，并对碎石形成的混凝土基础进行控制分析，及时处理施工过程中出现的各种质量隐患。严格按照标准铺设砂砾垫层并压实，在铺好的砂砾垫层上浇筑由设计人员按照工程实际情况和工程要求进行设计的具有一定刚度和稳定性性能的混凝土。因地面下的结构并非一成不变，防止机械化施工挖掘过量，一旦出现应及时进行回填和夯实，针对此出现的工作失误进行及时处理。
管道安装
管材进场后，由专门的技术人员检验合格后才能用于工程。为能够有效保证管路的密闭性需确保管材质量合格并确定密封胶圈完好现象。管道安装对接一般依靠管道顶部的外拉法和管道内部的内拉法，逐渐将两节管道对接在一起。为防止扰动基底管道相互碰撞需保证管节平稳的缓慢的下放，因此应有专人进行指挥铺管下管，管道放入后必须垫稳。具体方法可在 编织 袋内灌满砂石或黄砂，封口后压在已排设管道的顶部。进行管道铺设时确保管道表面无杂物，内部也干净。待管道铺设阶段完工后进行检测验收，检验结果合格后就可进行混凝土管座及接口施工。当接口合拢时为保证已排设管道轴线位置的稳定，需采取稳管措施，防止轴线出现偏移。管道接口后，应复核管道的高程和轴线使其符合要求。安装时使内壁平齐，对口准确。焊缝表面光顺、饱满、均匀，错口误差小于 倍壁厚。其宽度、表面余高、咬边、错边等均符合设计规范要求。对管道焊接质量要进行油渗试验和 X 射线无损探伤检测仪进行检测，检测合格后管道安装才算合格。
闭水试验
当管道安装完毕后，确保管道沟槽内无积水、预留孔洞均封堵且不漏水，有工作技术人员检查管道及检查井外观质量是否合格。若经检验合格，在对管槽进行回填前，应对重力流、设计要求闭水的管道以及压力管道都必须做水压试验。在排水管路施工质量检测的多种方法中，闭水实验对其施工质量的检测属于最直观、最有效的方法。将排水管道从上游向下游分段依次试验。试验满水浸泡一天之后，按照实验要求的试验水头达到规定水头，对管道不断渗水量观测持续半小时以上，实测渗水量是否满足排水管道闭水试验施工要求规范规定的允许渗水量。检查每一处管路的防漏性，是否存在渗水部位、漏点、裂缝等。闭水实验同时也可测定各管连接接口的密闭性，如发现有渗漏，应及时采取修补措施，可调制水泥浆对漏点处进行修补和填实。
3 市政给排水施工质量控制要点
在城市的市政给排水工程中，整个市政给排水工程质量控制的最重要环节是施工阶段。做好市政给排水工程施工质量的控制是对整个工程的安全措施的保障。为满足管道安装的所需条件，结合管道的设计要求及纵向位置适当调整该处的道路基础。给排水管道穿越软弱土地区时，压力管道一般采用柔性连接管道接口，以增强其变形能力， 同时进行适当的地基处理和防腐措施。对管道进行严格的防腐处理，应选用防腐性能好的管材产品。管槽开挖时要采取适当的技术措施，保护好地基处理成果不被破坏，并对回填土进行严格控制。
4 结语
为保证市政给排水施工质量，需要工程的负责人针对每个工程的施工环节都做到认真仔细严格把关。针对市政给排水工程在建设施工中的施工的技术和质量都要进行反复的检查，这关系到整个给排水工程的质量。采用科学先进的施工技术，这样才能够使给排水工程的施工质量得到有效地控制，才能够使市政排水系统在施工完成后能够正常有效地发挥其功能。同时借鉴国外的大城市给排水系统设计完善我国面临的难题，提高市政工程质量。
参考文献：
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[2]潘政委.市政给排水管道工程施工优化探讨[J].中国新技术新产品，2011(22)
【摘 要】给排水工程施工管理主要以建设、施工项目作为管理对象，不断进行全面系统管理和优化的管理与控制活动，即是从施工项目开始到项目竣工完成过程中，通过一系列的项目控制与管理措施，以确保质量管理目标、成本管理目标以及安全管理目标的顺利实现。为全面保证施工质量，以下就给排水工程中的施工前、施工中以及施工后三个阶段分别进行了阐述。
【关键词】给排水工程;施工;管理
1.施工准备阶段
做好图纸会审工作
图纸会审是施工准备阶段的一项重要组成部分，做好图纸会审能有效促进给排水施工的正常进行。依据给排水工程的基本特点，应抓好以下几方面工作：设计图纸是否符合国家技术规范标准、当地相关政策的具体规定以及是否满足建设单位的基本要求;设计是否具备进行施工的技术条件，采取先进的技术措施和施工工艺时，是否能保证技术上的施工安全;设计图纸上坐标、标高和尺寸等是否符合实际建筑构件的要求，洁具设备的安装位置是否恰当，以及材料的规格、尺寸等是否合乎规定的基本要求;消防设备以及基础设施的具体位置应提前上报当地主管部门得到审查认可，并确定具体的施工要求;加强各专业之间的协调工作，做好土建预留、预埋孔洞和设备安装位置的技术交底工作。
加强施工组织设计
承包商应加强施工组织设计工作，并将具体施工方案提交给监理和业主进行审核。施工组织方案应突出体现设计图纸的可行性、合理性和安全性的基本原则，重点关注组织方案的技术和质量措施，是否完全符合 承包合同 规定的基本条件和具体要求，确保安全和文明施工并确保切实符合相关规范的有关规定;工程专业技术人员应认真掌握设计图纸内容，相关验收规范等，通过对承包商提交的施工组织设计进行严格的审查，审查对象主要是专业工程部分和承包商分包工程部分，详尽了解施工企业的综合技术和管理水平，以便进行有重点的预控和管理力度。
严格材料、设备质量控制
给排水施工所需材料、设备，在施工前由施工单位填写《工程材料使用报审表》，为保证材料、设备的质量以及各种性能指标符合技术标准要求，应安排采购部门统一进行采购和管理。应依据排水设计施工图规定的规格、型号等以及施工要求进行采购，所选购材料、设备必须具备合格证、质保书以及相关检测 报告 等相关认证资料，特殊材料需经相关质检部门检验合格后方可使用，所有运至施工现场的材料和设备，均必须做好防雨、防潮等保管防护工作。
2.施工阶段的管理工作
做好组织、协调和管理工作
给排水工程在建筑整体工程中占有相对较小的比重，但其涉及面广，工序复杂，专业工种多，因而必须加强组织、协调和管理工作。应严格混凝土浇筑的审批程序，由专业工程师进行现场指导，做好土建和给排水安装作业的协调配合，重点强调预留、预埋孔洞的具体位置和实际尺寸，以避免后续施工由于土建预留预埋的失误而开凿墙板造成返工。施工单位应及时和设计单位进行沟通，以便及时攻克施工过程中的诸多技术和管理问题，应严格控制设计的变更，设计变更必须经过多方周密细致分析讨论后实施。另外，必须经过给排水专业工程师签名确认后，方可进行混凝土的浇筑。
做好土建施工的预留、预埋工作
为防止后续施工进行楼板开凿而严重破坏建筑物结构，在进行土建施工时应将管道穿越楼板位置预留适当的孔洞，同时在管道穿越地下室外墙的具体位置，也必须预埋合适的套管，以避免外墙产生渗漏现象。因此，一定要严格和土建施工的密切配合，并确保管道穿越位置预留、预埋孔洞、支架以及钢构件等完全符合设计要求。应确保预埋在管道穿越楼板处套管的顶部比装饰地面高出20mm的距离，预埋在厨房、卫生间内的套管的顶部应比装饰地面高出50mm的距离，同时应使套管底部保持和楼板底面齐平，预埋在穿越墙壁位置的套管，保持其两端和饰面齐平，禁止随意开凿孔洞。依据设计施工图纸的基本要求，认真掌握管道配件的尺寸大小，在进行混凝土浇注前应制出预留套管的样图，作为指导预埋预留孔洞施工的参考依据。
做好主体结构的装修施工
进行主体结构装修施工是给排水工程施工中的重要环节，管道穿越主体结构的伸缩缝、沉降缝等后浇带时必须安装补偿装置。安装立管之前，需要将该立管在各部位预留预埋孔洞打通，由上往下垂直吊线，并准确测出立管的垂直中心线作为安装立管的参照线。立管施工完毕后，应严格检查其是否合乎垂直度和墙之间的距离比例要求，是否合乎设计施工的具体要求，待确定一切达到标准后利用管卡将其固定，并按照设计施工规范要求将各位置孔洞修补平整。排水立管应依照设计规定，在其中心位置距地面大约为处设置检查口，同时应在排水立管底部按具体要求设置合适的支墩。套管和管道之间的缝隙采用阻燃细密材料进行填实至端面平滑为止，并确保管道接口不要设置在套管内。吊顶内以及墙体内的排水管在施工完毕后，均应通过严格的闭水试验进行检测;排水立管、干管等必须做严格的通球试验，确保符合要求时及时进行隐蔽工程手续验收工作。
加强隐蔽工程的质量控制
给排水系统的管材、管件以及设备的质量必须符合设计施工规定的要求，应认真检查管道是否畅通后，再确定进行施工，施工完毕后再复检管道是否畅通;隐蔽工程的给水管道必须严格通水检测，安装完毕后的给水管道依据相关规定标准要求采取加压试验进行检测。隐蔽之前依照图纸要求检查各方面是否遗漏，安装位置、操作方法等方面是否满足设计的规范要求，经过水压、闭水和灌水试验，并通过验收合格方可进行工程的隐蔽工作。
3.施工后期的管理
严格施工后的质量把控验收工作，做好工程信息资料的收集整理工作，并依照专门的验收规范和标准进行工程的验收，尤其要加强隐蔽工程、被检验项目的质量验收工作，及时发现问题，找出原由并按合理的程序加以处理，亦或采取各种措施和方法进行调整和整改，将各种问题隐患消灭在萌芽状态，待各项整改措施验收合格后才能进入后续工序或分项施工。只有各项检测和验收符合规定的标准后，方可进行分部、分项工程的验收工作。在未进行工程竣工的验收移交前，要加强工程资料的收集和整理工作，以确保给排水工程的合理运行和管理。
4.结语
给排水工程必须严格依照国家技术标准的具体要求，确保完全符合相关的施工质量验收规范。为了满足于理想的施工管理水平，应严格组织设计施工管理，加强各工序和各环节的工序质量控制，重点突出施工管理中的难点进行改进和革新，并不断完善施工的质量管理措施，以确保给排水工程的整体施工质量。
【参考文献】
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学了4年，毕业就做个这个！还跪求！！！！悲哀
智能水位控制系统毕业设计一、水位智能检测系统设计原理�实验证明，纯净水几乎是不导电的，但自然界存在的以及人们日常使用的水都会含有一定的Mg2+、Ca2+等离子，它们的存在使水导电。本控制装置就是利用水的导电性完成的。�如图1所示，虚线表示允许水位变化的上下限。在正常情况下，应保持水位在虚线范围之内。为此，在水塔的不同高度安装了3根金属棒，以感知水位变化情况。图1 水位检测原理图其中B棒处于下限水位，C棒处于上限水位，A棒接+5V电源，B棒、C棒各通过一个电阻与地相连。�水塔由电机带动水泵供水，单片机控制电机转动以达到对水位控制之目的。供水时，水位上升。当达到上限时，由于水的导电作用，B、C棒连通+5V。因此，b、c两端均为1状态，这时应停止电机和水泵工作，不再给水塔供水。当水位降到下限时，B、C棒都不能与A棒导电，因此，b、c两端均为0状态。这时应启动电机，带动水泵工作，给水塔供水。当水位处于上下限之间时，B棒与A棒导通，b端为1状态。C端为0状态。这时，无论是电机已在带动水泵给水塔加水，水位在不断上升；或者是电机没有工作，用水使水位在不断下降。都应继续维持原有的工作状态。�二、基于单片机控制的水塔水位控制系统�1�单片机控制电路�水塔水位控制的电路如图2所示。�2�前向通道设计图2 水塔水位控制电路由于所采用的信号是频率随水位变化而变的脉冲信号（开关量），因此电路设计中省去了A/D�转换部分，这不仅降低了硬件电路的成本，而且由于采用数字脉冲信号通信，提高了系统的抗干扰能力、稳定性和精度。�输入的可变脉冲信号送到8031的P10和P11脚电平，当接收到信号时，输入脉冲使其输出高电平，而无信号输入时，无触发脉冲，此时翻转为低电平。程序控制8031周期性地对P11和P10脚电平进行采样，达到控制的目的。�3.微机控制数据处理部分�在电路设计中，充分利用8031已有端口的作用，同时也考虑扩展，做到尽可能节省元件，不仅可降低成本，而且提高可靠性。(1)使用8031单片机。水塔水位控制的电路如图3—1。接受电路得到的是频率随水位变化的调频脉冲，它反映了贮水池水位的高度，对其进行信号处理，便能实现对水位的控制及故障报警等功能。要完成此一工作，最佳的选择是采用微机控制，实验中是以MCS—51系列弹片机8031作CPU。对接受的信号进行数据处理，完成相应的水位控制、故障报警等功能。8031芯片的内部结构框图见图3所示。�由图3可大致看到：它含运算器、控制器、片内存储器、4个I/O接口、串行接口定时器/计数器、中断系统、振荡器等功能部件。图中SP是堆栈指针寄存器，栈区占用了片内RAM的部分单元；未见通用寄存器（工作寄存器），因单片机片内有存储器，与访问工作寄存器一样方便，所以就把一定数量的片内RAM字节划作工作寄存器区；PSW是程序状态字寄存器，简称程序状态字，相当于其他计算机的标志寄存器；DPTR是数据指针寄存器，在访问片外ROM、片外RAM、甚至扩展I/O接口时特别有用；B寄存器又称乘法寄存器，它与累加器A协同工作，可进行乘法操作和除法操作。实验中8031时钟频率为6MHz。由于8031没有内部ROM，因此需外扩展程序存储器。本系统采用2732EPROM扩展4K程序存储器，对应地址空间为0000H～0FFFH。（2）74LS373作为地址锁存器。74LS373片内是8个输出带三态门的D锁存器，其结构示意图见图4所示。当使能端G呈高点平时锁存器中的内容可更新，而在返回低电平瞬间实现锁存。如此时芯片的输出控制端为低，也即输出三态门打开，锁存器中的地址信息便可经由三态门输出。除74LS373外，84LS273、8282、8212等芯片也可用作地址锁存器，但使用时接法稍有不同，由于接线稍繁、多用硬件和价格稍贵，故不如74LS373用的普遍。 图3 8031芯片内部结构框图（3）两个水位信号由P10和P11输入，这两个信号共有四种组合状态。如表3—1所示。其中第三种组合（b=1、c=0）正常情况下是不能发生的，但在设计中还是应该考虑到，并作为一种故障状态。�表3-1 水位信号状态表C(P11) B(P10) 操作 0 0 电机运转 0 1 维持原状 1 0 故障报警 1 1 电机停转 （4）控制信号由P12端输出，去控制电机。为了提高控制的可靠性，使用了光电耦合。4.报警电路�本系统采用发光二极管，当控制电路出现故障状态时，P13置零，发光二极管导通，发光报警。�5.软件设计�一个应用系统，要完成各项功能，首先必须有较完善的硬件作保证。同时还必须得到相应设计合理的软件的支持，尤其是微机应用高速发展的今天，许多由硬件完成的工作，都可通过软件编程而代替。甚至有些必须采用很复杂的硬件电路才能完成的工作，用软件编程有时会变得很简单，如数字滤波，信号处理等。因此充分利用其内部丰富的硬件资源和软件资源，采用MCS—51汇编语言和结构化程序设计方法进行软件编程。这个系统程序由主控程序、延时子程序组成。其中主控程序是核心。由它控制着整个系统程序的运行和跳转。流程图如图5所示。包括系统初始化，数据处理，故障报警等。�电路具体工作情况如下：�① 当水位低于B时，由于极棒A和C、A和B之间被空气绝缘，P10和P11得到低电平，全置0，单片机控制电路使P12置零，继电器吸合，启动水泵向水塔灌水；�② 当水位高于B低于C时，P10置1，P11置0，继电器常开触电自保，因此升到B以上时，继电器并不立即释放，电极仍然供水；③ 当水位达到C时，P10 、P11均置1，单片机控制电路使P12置1，继电器释放，水泵停止工作；�④ 用水过程中，水位降到C以下，P11置0，P10置1，维持原状，电机不工作，直到降到B以下，如此循环往复。�系统出现故障时，由P13置零，输出报警信号，驱动一支发光二极管进行光报警。三、结束语�现代传感技术、电子技术、计算机技术、自动控制技术、信息处理技术和新工艺、新材料的发展为智能检测系统的发展带来了前所未有的奇迹。在工业、国防、科研等许多应用领域，智能检测系统正发挥着越来越大的作用。检测设备就像神经和感官，源源不断地向人类提供宏观与微观世界的种种信息，成为人们认识自然、改造自然的有力工具。现代的广义智能检测系统应包括一切以计算机（单片机、PC机、工控机、系统机）为信息处理核心的检测设备。因此，智能检测系统包括了信息获取、信息传送、信息处理和信息输出等多个硬、软件环节。从某种程度上来说，智能检测系统的发展水平表现了一个国家的科技和设计水平。�本课题研究的内容是“智能水位控制系统”。水位控制在日常生活及工业领域中应用相当广泛，比如水塔、地下水、水电站等情况下的水位控制。而以往水位的检测是由人工完成的，值班人员全天候地对水位的变化进行监测，用有线电话及时把水位变化情况报知主控室。然后主控室再开动电机进行给排水。很显然上述重复性的工作无论从人员、时间和资金上都将造成很大的浪费。同时也容易出差错。因此急需一种能自动检测水位，并根据水位变化的情况自动调节的自动控制系统，我所研究的就是这方面的课题。�水位检测可以有多种实现方法，如机械控制、逻辑电路控制、机电控制等。本实验采用两种方法（单片机和时基集成电路）进行主控制，在水池上安装一个自动测水位装置。利用水的导电性连续地全天候地测量水位的变化，把测量到的水位变化转换成相应的电信号，主控台应用单片微机或时基集成电路对接收到的信号进行数据处理，完成相应的水位显示、控制及故障报警等功能。�参考文献�1.丁元杰 单片微机原理及应用 机械工业出版社 2000�2.腾召胜 罗隆福 智能检测系统与数据融合 机械工业出版社 20003.孙虎章 自动控制原理 中央广播电视大学出版社 1999
变频器在恒压供水方面的应用一、变频调速的特点及分析 用户用水的多少是经常变动的，因此供水不足或供水过剩的情况时有发生。而用水和供水之间的不平衡集中反映在供水的压力上，即用水多而供水少，则压力低；用水少而供水多，则压力大。保持供水压力的恒定，可使供水和用水之间保持平衡，即用水多时供水也多，用水少时供水也少，从而提高了供水的质量。 恒压供水系统对于某些工业或特殊用户是非常重要的。例如在某些生产过程中，若自来水供水因故压力不足或短时断水，可能影响产品质量，严重时使产品报废和设备损坏。又如发生火灾时，若供水压力不足或或无水供应，不能迅速灭火，可能引起重大经济损失和人员伤亡。所以，某些用水区采用恒压供水系统，具有较大的经济和社会意义。 随着电力技术的发展，变频调速技术的日臻完善，以变频调速为核心的智能供水控制系统取代了以往高位水箱和压力罐等供水设备，起动平稳，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击；由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等东西的使用寿命；可以消除起动和停机时的水锤效应。其稳定安全的运行性能、简单方便的操作方式、以及齐全周到的功能，将使供水实现节水、节电、节省人力，最终达到高效率的运行目的。二、恒压供水的变频应用方式 通常在同一路供水系统中，设置多台常用泵，供水量大时多台泵全开，供水量小时开一台或两台。在采用变频调速进行恒压供水时，就用两种方式，其一是所有水泵配用一台变频器；其二是每台水泵配用一台变频器。后种方法根据压力反馈信号，通过PID运算自动调整变频器输出频率，改变电动机转速，最终达到管网恒压的目的，就一个闭环回路，较简单，但成本高。前种方法成本低，性能不比后种差，但控制程序较复杂，是未来的发展方向，我公司开发NKL-A系列恒压供水控制系统就可实现一变频器控制任意数马达的功能。下面讲到的原理都是一变频器拖动多马达的系统。三、PID控制原理 根据反馈原理：要想维持一个物理量不变或基本不变，就应该引这个物理量与恒值比较，形成闭环系统。我们要想保持水压的恒定，因此就必须引入水压反馈值与给定值比较，从而形成闭环系统。但被控制的系统特点是非线性、大惯性的系统，现在控制和PID相结合的方法，在压力波动较大时使用模糊控制，以加快响应速度；在压力范围较小时采用PID来保持静态精度。这通过PLC加智能仪表可时现该算法，同时对PLC的编程来时现泵的工频与变频之间的切换。实践证明，使用这种方法是可行的，而且造价也不高。 要想维持供水网的压力不变，根据反馈定理在管网系统的管理上安装了压力变送器作为反馈元件，由于供水系统管道长、管径大，管网的充压都较慢，故系统是一个大滞后系统，不易直接采用PID调节器进行控制，而采用PLC参与控制的方式来实现对控制系统调节作用。四、变频控制原理 用变频调速来实现恒压供水，与用调节阀门来实现恒压供水相比，节能效果十分显著（可根据具体情况计算出来）。其优点是： 1、 起动平衡，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击； 2、 由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等的使用寿命； 3、 可以消除起动和停机时的水锤效应； 一般地说，当由一台变频器控制一台电动机时，只需使变频器的配用电动机容量与实际电动机容量相符即可。当一台变频器同时控制两台电动机时，原则上变频器的配用电动机容量应等于两台电动机的容量之和。但如在高峰负载时的用水量比两台水泵全速供水量相差很多时，可考虑适当减小变频器的容量，但应注意留有足够的容量。 虽然水泵在低速运行时，电动机的工作电流较小。但是，当用户的用水量变化频繁时，电动机将处于频繁的升、降速状态，而升、降速的电流可略超过电动机的额定电流，导致电动机过热。因此，电动机的热保护是必需的。对于这种由于频繁地升、降速而积累起来的温升，变频器内的电子热保护功能是难以起到保护作用的，所以应采用热继电器来进行电动机的热保护。 在主要功能预置方面，最高频率应以电动机的额定频率为变频器的最高工作频率。升、降速时间在采用PID调节器的情况下，升、降速时间应尽量设定得短一些，以免影响由PID调节器决定的动态响应过程。如变频器本身具有PID调节功能时，只要在预置时设定PID功能有效，则所设定的升速和降速时间将自动失效。五、恒压供水系统特点 1、 节电：优化的节能控制软件，使水泵实现最大限度地节能运行； 2、 节水：根据实际用水情况设定管网压力，自动控制水泵出水量，减少了水的跑、漏现象； 3、 运行可靠：由变频器实现泵的软起动，使水泵实现由工频到变频的无冲击切换，防止管网冲击、避免管网压力超限，管道破裂。 4、 联网功能：采用全中文工控组态软件，实时监控各个站点，如电机的电压、电流、工作频率、管网压力及流量等。并且能够累积每个站点的用电量，累积每台泵的出水量，同时提供各种形式的打印报表，以便分析统计。 5、 控制灵活：分段供水，定时供水，手动选择工作方式。 6、 自我保护功能完善：如某台泵出现故障，主动向上位机发出报警信息，同时启动备用泵，以维持供水平衡。万一自控系统出现故障，用户可以直接操作手动系统，以保护供水。六、系统应用范围 1、 自来水厂、加压泵房 2、 居民生活区、宾馆及其它建筑 3、 企业生产用水 4、 锅炉循环水系统 5、 农田灌溉系统
毕业设计（论文）题目:基于51单片机的水位检测 专业:电子测量技术与仪器 班级: 10251 学号: 12 姓名: 黄小桂 指导老师: 周俊 成都工业学院二〇一三年五月摘 要设计一种基于单片机水塔水位检测控制系统。该系统能实现水位检测、电机故障检测、处理和报警等功能，实现超高、低警戒水位报警，超高警戒水位处理。介绍电路接口原理图，给出相应的软件设计流程图和汇编程序，并用Proteus软件仿真。实验结果表明，该系统具有良好的检测控制功能，可移植性和扩展性强。水塔供水的主要问题是塔内水位应始终保持在一定范围，避免“空塔”、“溢塔”现象发生。目前，控制水塔水位方法较多，其中较为常用的是由单片机控制实现自动运行，使水塔内水位保持恒定，以保证连续正常地供水。实际供水过程中要确保水位在允许的范围内浮动，应采用电压控制水位。首先通过实时检测电压，测量水位变化，从而控制电动机，保证水位正常。因此，这里给出以intel公司的80C31单片机为核心器件的水塔水位检测控制系统仿真设计，实现水位的检测控制、电机故障检测、处理和报警等功能，并在proteus软件环境下实际仿真。实验结果表明，该系统具有良好的检测控制功能，可移植性和扩展性强。关键词：单片机 水位检测 控制系统 仿真AbstractBased on the design of a single-chip microcomputer control system of water tower water level system can realize the water level detection,motor fault detection,processing and alarm functions,and realize the high,low water level warning alarm,high warning level interface circuit schematic diagram,the corresponding software design flow chart and assembler,and simulation with Proteus software. The experimental results show that,the system has good detection and control functions,portability and scalability. The main problem is water tower water tower water should always be kept within a certain range, to avoid "empty tower", "overflow" tower phenomenon. At present, there are many control towers water level method, which is commonly used is controlled by a single chip microcomputer to realize the automatic operation, the water level in the water tower is kept constant, so as to ensure the continuous normal water supply. The actual water supply process to ensure that the water level in the allowed range of floating, should adopt voltage control level. First through the real-time detection of voltage, measure the water level changes, so as to control the motor, to ensure the normal water level. Therefore, the detection and control system simulation of water tower water level given by Intel company 80C31 microcontroller as the core device design, to achieve the level of detection and control, motor fault detection, processing and alarm functions, and in the Proteus Software Environment simulation. The experimental results show that, the system has good detection and control functions, portability and scalability. Key Words: MCU The water level detection control system simulation 目录摘 要IIAbstractIII目录IV第1章 基础知识 单片机系统综述 单片机的概念 MCS-51 8031介绍 MCS-51 8031单片机内部结构及引脚 MCS-51 8031单片机内部结构、MCS-51 8031单片机外部引脚 锁存器74LS373简介 74LS373真值表5第2章 设计简介 设计方案的选择 7 简单的机械式控制方式 7 复杂控制器控制方式 7 通过水位变化上下限的控制方式 设计说明 系统硬件设计水塔水位控制原理 硬件设计92．4 软件设计设计思路描述 设计程序流程图 主程序软件的功能特点 对四种不同状态的仿真如下17第3章 设计结论与前景 设计结论 设计前景22参考文献23第1章 基础知识 单片机系统综述 单片机的概念电子计算机的发展经历了从电子管、晶体管、集成电路到大（超大）规模集成电路共四个阶段，即通常所说的第一代、第二代、第三代和第四代计算机。现在广泛使用的微型计算机是大规模集成电路技术发展的产物，因此它属于第四代计算机，而单片机则是微型计算机的一个分支。从1971年微型计算机问世以来，由于实际应用的需要，微型计算机向着两个不同的方向发展：一个是向高速度、大容量、高性能的高档微机方向发展；而另一个则是向稳定可靠、体积小和价格廉的单片机方向发展。但两者在原理和技术上是紧密联系的。 MCS-51 8031介绍80C31单片机，它是8位高性能单片机。属于标准的MCS-51的HCMOS产品。它结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS的低功耗特征，标准MCS-51单片机的体系结构和指令系统。 80C31内置中央处理单元、128字节内部数据存储器RAM、32个双向输入/输出(I/O)口、2个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。但80C31片内并无程序存储器，需外接ROM。 此外，80C31还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模式。在空闲模式下冻结CPU而RAM定时器、串行口和中断系统维持其功能。掉电模式下，保存RAM数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能。80C31有PDIP(40pin)和PLCC(44pin)两种封装形式。 MCS-51 8031单片机内部结构及引脚 MCS-51 8031单片机内部结构①中央处理单元（8位） 数据处理、测试位，置位，复位 位操作 ②只读存储器（4KB或8KB） 永久性存储应用程序，掩模ROM、EPROM、EEPROM ③随机存取内存（128B、128B SFR） 在程序运行时存储工作变量和资料 ④并行输入/输出口（I / O）（32条） 作系统总线、扩展外存、I / O接口芯片 ⑤串行输入/输出口（2条） 串行通信、扩展I / O接口芯片 ⑥定时/计数器（16位、加1计数） 计满溢出、中断标志置位、向CPU提出中断请求，与CPU之间独立工作 ⑦时钟电路 内振、外振⑧中断系统 五源中断、2级优先结构特点： MCS-51系列单片机为哈佛结构（而非普林斯顿结构） 1）内ROM：4KB 2）内RAM：128B 3）外ROM：64KB 4）外RAM：64KB 5）I / O线： 32根（4埠，每埠8根） 6）定时/计数器：2个16位可编程定时/计数器 7）串行口：全双工，2 根 8）寄存器区：工作寄存器区、在内128B RAM中，分4个区，9）中断源：5源中断，2级优先 10）堆栈：最深128B 11）布尔处理机：位处理机，某位单独处理 12）指令系统：五大类，111条、MCS-51 8031单片机外部引脚1)、主电源引脚 Vss 、 Vcc 2)、外接晶振引脚 XTAL1 、 XTAL2 3)、控制或复位引脚 RST / VPD 两个机器周期高电平，单片机复位。 P0 ~ P3 口：输出高电平 SP： 07H SFR、PC：清0 不影响内RAM状态，机器从0地址开始执行。 ALE / PROG：地址锁存控制端 提供1/6 fosc振荡频率，输入编程脉冲EPROM PSEN：外部程序内存的读选通信号端。 EA / VPP：EA = 1 ，访问内部程序内存 当PC值超过内ROM范围（0FFFH）时，自动转执行外部内存的程序 EA = 0 ， 只访问外部程序内存。 对8751机，可施加21V编程电源（Vpp） 4)、输入/输出引脚 P0 ~ P3：四个I / O口，每口8线，共同32线。 锁存器74LS373简介74ls373是常用的地址锁存器芯片，它实质是一个是带三态缓冲输出的8D触发器，在单片机系统中为了扩展外部存储器，通常需要一块74ls373芯片.本文将介绍74ls373的工作原理,引脚图(管脚图),内结构图、主要参数及在单片机系统中的典型应用电路。 74LS373真值表由于8051单片机的P0口是分时复用的，因此在进行程序存储器扩展时，需要使用地址锁存器将地址信号从地址/数据总线中分离出来。单片机系统中常用的地址锁存器芯片74LS373以及coms的74hc373。是带三态缓冲输出的8D触发器。第2章 设计简介 设计方案的选择 对于水位进行控制的设计方式有很多，而应用较多的主要有3种，三种方式的实现如下： 简单的机械式控制方式 其常用形式有浮标式、电极式等，这种控制形式的优点是结构简单，成本低廉。存在的问题是精度不高，不能进行数值显示，另外很容易引起误动作，且只能单独控制，与计算机进行通信较难实现。 复杂控制器控制方式 这种控制方式是通过安装在水泵出口管道上的压力传感器，把出口压力变成标准工业电信号的模拟信号，经过前置放大、多路切换、A/D变换成数字信号传送到单片机，经单片机运算和给定参量的比较，进行PID运算，得出调节参量；经由D/A变换给调压/变频调速装置输入给定端，控制其输出电压变化，来调节电机转速，以达到控制水塔水位的目的。 通过水位变化上下限的控制方式 这种控制方式通过在水塔的不同高度固定的不动的3根金属棒ABC，以感知水位的变化情况。其中，A棒处于下限水位，C棒处于上限水位，B棒处于上、下限水位之间。A棒接+5v电源，B棒、C棒各通过一个电阻与地相连。 针对上述3中控制方式，以及设计需达到的性能要求，这里选择第三种控制方式。最终形成的方案是，利用单片机为核心，设计一个对供水箱水位进行监控的系统。当水塔水位下降至下限水位时，启动水泵；水塔水位上升至上限水位时，关闭水泵；水塔水位在上、下限水位之间时，水泵保持原状态；供水系统出现故障时，自动报警；故障解除时，水泵恢复正常工作。设计说明本设计为一个实际应用系统的水塔水位控制部分。在此水塔水位控制系统中，检测信号来自插入水中的3个金属棒，以感知水位变化情况。工作正常情况下，应保持水位在某一范围内，当水位变化发生故障的时候，及时关断电机电源，发出声、光报警信号。（1）完成单片机硬件的设计，包括：CPU、存储器（外扩ROM、RAM）、输入/输出接口（外扩并行I/O口）以及总线连接部分（附控制电路原理图）。（2）完成控制软件的设计（附控制软件清单）。 系统硬件设计水塔水位控制原理单片机水塔水位控制原理图1所示，图中的A、B表示允许水位变化的上、下限位置。由于题目中所要求的金属导体在长时间置于水和空气中会被氧化，因此导电性会下降，这样会影响系统的正常工作，所以本设计需要改动部分控制硬件，上部两个导体分别用浮子开关代替，第三个不需要置于水中，而将它直接接地然后串入电阻接入电路中。在正常情况下，水位应控制在上下限的范围之内。为此，在水塔内的不同高度处，安装固定不变的两个浮子开关A、B，利用杠杆原理， A浮子控制开关A，B浮子控制开关B，受到浮力时开关打开，A靠近水塔上部，B靠近水池底部，A、B之间足够距离，要保证有足够大的流水量。水塔由电机带动水泵供水，单片机控制电机转动，随着供水，水位不断上升，当水位上升到上限水位时，由于水的浮力作用，使浮子开关A，B均断开。因此b、c两端的电压都为+5 V即为“1”状态．此时应停止电机和水泵工作，不再向水塔注水；当水位处于上、下限之间时，B开关断开和A开关闭合， b端为“1”状态，c端为“0”状态。此时电机保持原来的运行状态，使水位上升或下降，当水位处于下限位置以下时，A，B开关都断开，b、c均为“0”状态，此时应启动电机转动，带动水泵给水塔注水。当开关A断开B闭合（这种状态在正常情况下不会出现，因此必有一浮子出现故障）停止电机运转，报警器打开。图1所示水塔浮子的控制原理。图1 水塔水位浮子开关控制原理图 硬件设计 （1）电路设计水塔水位控制系统主要由CPU(80C31)、水位检测接口电路、报警接口电路、存储器扩展接口电路、复位电路、时钟振荡等部分组成，图2为系统硬件电路。图2 系统硬件电路（2） 选用的设备列表如表1所示： 表1 元件列表单片机8031芯片 一片锁存器74LS373，27327406，74LS04各一件电动机 一台浮子开关 两件发光二极管，二极管1N914 各一个电容5p和20p，晶振电容 各一件直流电源 5V，电机电源电压电阻 三个导线 若干（3）水位检测接口电路为了便于实现水位检测功能，用一个两位的浮子开关A，B模拟和端的状态(0、1)，浮子开关另一端接地，每个负电极分别通过 k的电阻(R1，R2)接+5V电源。将单片机的端口接开关B，端口接开关A。假设被水淹没的负电极都为高电平，此时开关置1；露在水面的负电极都为低电平，开关此时置为0。单片机通过负电极重复采集检测水位，当缺水时(此时两个开关均置0)，电机必须带动水泵抽水；若水位在正常范围内时，检测信号为高，低电平(此时开关B置1，开关A置0)；当水位过高时，检测信号为高电平(此时开关A和B都置1)，单片机检测到和为高电平后，立即停机。（4）报警接口电路 为了避免系统发生故障时，水位失去控制造成严重后果，在超出、低于警戒界水位时，报警信号直接从高、低警界水位电极获得。单片机端口为启动电机命令输出端口，为低电平，经过非门和驱动器7406后与电机的另一端接地导通，启动电机工作；为高电平，反之，电机停止工作。电机故障报警由单片机控制，电机故障报警信号由输人。当为高电平时蜂鸣器报警。水位超过高警戒水位，单片机控制系统使电机停止转动，向水塔内供水工作也停止。（5）存储器扩展接口电路 为了便于系统扩展，存放大容量应用程序，系统设计扩展一片程序存储器，用于存放源程序代码。74LS373用于锁存地址，单片机的～通过复用方式分别接锁存器74LS373的DO～D7和存储器2732的D0～D7端，地址锁存信号线ALE接锁存器的OE端，通过软件设置实现地址和数据信息的传输，锁存器的输出端Q0～Q7与存储器地址线A0～A7相连，剩余的3根地址线A8～A11接～．单片机选通引脚接存储器OE端，因只扩展一片存储器，片选端CE接地。（6） 各设备的地址分配各元件所接端口以及对应地址如表2 所示1 2 3 4P1口 元件 开关B 开关A 电动机 报警等地址 90H 91H 92H 93H表22．4 软件设计设计思路描述当水塔水位处于上、下限之间时，，，此时无论电机是在带动水泵给水塔供水使水位不断上升还是电机没有工作使水位不断下降，都应继续维持原有工作状态；当水位低于下限时，，，此时启动电机转动，带动水泵给水塔供水。水位检测信号与输出控制操作关系如表3所示： 表3 水位检测信号与输出控制操作表 (A) (B) 运行状态 0 0 电机运转0 1 维持电机运行状态1 1 电机停转1 0 故障报警 对四种不同状态的仿真如下（1） 当A，B两开关都闭合，即水位未到达开关B时，电机运转，如图4所示：图4(2)当A开关闭合，B开关断开，即水位适中，电机维持原状，如图5所示：图5(3)当两开关都断开即水位超过了上线时，电机停转。如图6所示：图6(4)当A断开B闭合即浮子开关出现故障，电机停转且系统报警。如图7所示：图7
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摘要前言第一章 变频恒压供水系统分析 供水系统方案确定 变频供水系统构成确定 恒压供水系统的原理 变频供水系统分析 变频恒压供水系统的优点 变频调速恒压供水设备的应用 第二章 硬件系统设计 气压罐部分设计 变频供水部分设计 硬件总设计 用水量计算及水泵的选型 可编程控制器的选取 PLC 安装位置确定 第三章 软件设计 程序设计方法选取 顺序功能图设计 PLC I/O 分配表 程序设计 变频器参数设置 总结 致谢 参考文献 有模板可以给你借鉴的！！！
变频调速恒压供水控制系统设计 摘 要本文针对电站锅炉水位系统的特性，首先设计了几种PID控制器，将它们应用于一个实际锅炉水位系统来观察控制效果。理论及实验仿真说明，这类控制器难以达到理想的控制效果，从而提出了模糊控制的方案，设计了三种模糊控制器并进行仿真及讨论。通过对所述控制器的理论分析和仿真讨论，表明模糊控制系统能够满足较高的控制要求，是一种很有前途的控制方法。文章的最后，简要介绍了用MATLAB软件中的图形用户界面（GUI）编辑器设计的可视化仿真软件。它能直观的对比观察文章所述两类控制器的性能。关键词：锅炉汽包水位，PID控制，模糊控制，MATLAB 目 录摘 要 IABSTRACT II目 录 III1课题背景 12电站锅炉水位控制对象 工艺过程概述 汽锅炉汽包水位特性 汽包水位在给水流量作用下的动态特性 汽包水位在蒸汽流量作用下的动态特性 锅炉汽包水位控制 单冲量控制系统 双冲量控制系统 三冲量控制系统 63 锅炉汽包水位的PID控制 PID控制器概述 PID各类控制器对比 锅炉汽包水位的PID控制系统设计及仿真 常规PID控制器的设计及仿真 带前馈补偿的PID控制系统设计及仿真 PID控制系统的抗干扰能力 PID控制系统对被控对象的适应能力 154模糊控制算法 模糊控制概述 模糊控制基本原理 模糊控制系统的基本组成 模糊控制的基本原理 模糊控制器设计的基本方法 模糊控制器的结构设计 精确量的模糊化 模糊控制规则的设计 模糊量的判决方法 论域、量化因子、比例因子的选择 锅炉汽包水位的模糊控制设计及仿真 模糊控制器的设计 常规模糊控制系统设计及仿真 改进的模糊控制系统的设计及仿真 模糊控制系统的抗干扰能力 模糊控制系统对被控对象的适应能力 315仿真软件设计 程序及界面设计 功能简介 356结论 控制器调节性能讨论 控制器抗干扰能力讨论 控制器对被控对象的适应能力讨论 总结 39参考文献 40致 谢 41附录1 英文资料原文 42附录2 英文资料翻译 47
1 引言 供水系统在人们生活和工业应用当中是必不可少的。随着人们生活水平的提高和现代工业的发展，人们对供水系统的质量和可靠性的要求越来越高。变频能够很好的满足现代供水系统的要求。在变频出现以前，有以下供水方式：(1) 单台恒定转速泵的供水系统这种供水方式是水泵从蓄水池中抽水加压直接送往用户，严重影响了城市公用水管管网压力的稳定，水泵整日不停运转。这种系统简单、造价最低，但耗电严重，水压不稳，供水质量极差。(2) 恒定转速泵加水塔（或高位水箱）的供水系统这种供水方式是由水泵先向水塔供水，再由水塔向用户供水。水塔注满水后水泵停止工作，水塔水位低于某一高度时水泵启动，水泵处于断续工作状态中。这种方式比前一种省电，供水压力比较稳定，但基建设备投资大，占地面积大，水压不可调，供水质量差。(3)恒定转速泵加气压罐的供水系统这种供水方式是利用封闭的气压罐代替水塔蓄水，通过检测罐内压力来控制水泵的开与停。当罐中压力降到压力下限时，水泵启动；当罐中压力升到压力上限时，水泵停止。这种方式，设备的成本比水塔要低很多。但是电机起动频繁，易造成电机的损坏，能耗大。变频不仅克服了过去供水系统的缺点，而且有其自身的优点。此系统采用了先进的s7－200plc和变频器mm440，具有低廉的价格和强大的指令，可以满足多种多样的小规模的控制要求，变频器mm440具有很高的运行可靠性、功能的多样性和全面而完善的控制功能。这种供水方式不仅提高了供水系统的稳定性和可靠性，而且实现水泵的无级调速，使供水压力能够跟踪系统所需水压，提高了供水质量。同时变频器对水泵采取软启动，启动时冲击电流很小，启动能耗小。2 供水系统的基本特性供水系统的基本特性是水泵在某一转速下扬程h与流量q之间的关系曲线f (q)，前提是供水系统管路中的阀门开度不变。扬程特性所反映的是扬程h与用水流量q之间的关系。由图1的扬程特性表明，流量q越大，扬程h越小。在阀门开度和水泵转速都不变的情况下，流量q的大小主要取决于用户的用水情况。管阻特性是以水泵的转速不变为前提，阀门在某一开度下，扬程h与流量q之间的关系h=f (q)。管阻特性反映了水泵转动的能量用来克服水泵系统的水位及压力差、液体在管道中流动阻力的变化规律。由图1可知，在同一阀门开度下，扬程h越大，流量q也越大，流量q的大小反映了系统的供水能力。扬程特性曲线和管阻特性曲线的交点，称为供水系统的平衡工作点，如图1中a点。在这一点，用户的用水流量和供水系统的供水流量达到平衡状态，供水系统既满足了扬程特性，也符合了管阻特性，系统稳定运行。当用水流量和供水流量达到平衡时，扬程ha稳定，供水系统的压力也保持恒定。图1 供水系统的基本特性3 变频恒压供水系统的构成及工作原理 系统的构成变频恒压供水系统采用西门子的plc作为控制器，变频器mm440是频率调节器，和电动机作为执行机构，压力传感器作为控制的反馈元件。plc选用内部控制模块cpu224，模拟量2路输入通用模块、模拟量2路输出通用模块和pid模块。cpu224有14路输入/10路输出，对于小型的控制系统而言够用。pid模块使用方便，在软件中只需要配置pid的每个参数。与mm440的电源输入口连接，经过变频器变频后的交流电接，带动水泵转动。s7-200数字输出口输出控制信号到，两端连接的是工频或变频的，主要起接通或断开与。s7-200的模拟输出口输出控制电压信号给mm440的模拟电压输入口ain1+和ain1-，该控制电压主要调节交流电的频率。压力传感器从供水网络中反馈压力信号，压力信号经过滤波放大后输入给s7-200的模拟输入口。系统的结构如图2所示。图2 变频恒压供水系统的总体框图 系统的工作原理变频恒压供水系统是由三相异步电动机带动水泵旋转来供水，通过变频器调节输入交流电的频率而调节异步电动机的转速，从而改变水泵的出水流量来调节供水系统的压力。因此，供水系统变频的实质是三相异步电动机的变频调速，通过改变定子供电频率来改变同步转速而实现调速的。的转速为：其中： n0为同步转速；n为转子转速；f为异步电机的定子输入交流电的频率；s为异步电机的转差率；p为异步电机的极对数。由上式可知，当异步电机的极对数p不变时，电机转子转速n与定子输入交流电频率f成正比。当系统启动，运行在自动模式时，此时手动模式无效。系统按照给定的水压进行设定，plc根据给定的水压自动调节交流电的频率，精确跟踪给定的供水压力。在用水量高峰时期，系统的用水量猛增，扬程降低，供水量不足，供水水压下降，1#电机输入交流电的频率会升高，以提高供水水压。当交流电的频率达到最大频率，供水水压仍然小于设定的水压时，1#电机会自动切换到工频状态下，同时2#电机启动并工作在变频状态。在夜间，系统的用水量递减，扬程升高，供水量过大，2#电机会退出变频状态，1#电机由工频切换到变频状态，并不断调节交流电频率，系统最终要维持供水的设定压力。当系统运行在手动模式时，自动模式无效。在自动模式出现问题或系统在维护期间时，系统才会采用手动模式。用户根据需要，可以从plc的输入开关输入信号，选择1#电机或2#电机运行在工频状态。变频恒压供水系统的功能要求：系统的供水压力能够准确跟踪给定供水压力（稳态误差在5％内）；可以自动进行自动模式/手动模式切换。系统的控制原理框图如图3所示。压力传感器从供水管网反馈电压信号，电压信号经过滤波放大后送到s7-200的模拟输入口，与给定的供水压力信号比较形成压力偏差信号，经过plc（s7-200）pid模块pi调节后发出控制电压信号，送到变频器mm440的模拟输入调节端口。送到变频器mm440的模拟电压信号与连接到变频器mm440的三相交流电的频率一一对应，调节控制电压信号就可以调节三相交流电的频率。系统是以供水管网的供水压力为控制对象而构成的，其设计是按照两个电机就可以完全满足供水要求。图3 变频恒压供水系统的控制原理框图4 硬件 主电路变频恒压供水系统就是利用异步电机拖动水泵的。系统的主电路由电源开关q、熔断器fu、交流接触器km、kr等组成，采用了一台变频器切换控制两台电机，1#电机和2#电机可以在工频和变频状态下进行切换，交流接触器的通断由s7－200的输出口控制。主电路如图4所示。图4 系统主电路图 控制电路控制电路主要由plc（s7－200）、变频器mm440等组成，plc外围电路接线图如图5所示。总电源开关为q，sb0为plc的程序启动按钮，与plc的输入口相连接，当按下sb0时，为“1”，plc程序启动。k1为系统的自动模式开关，当k1接通时，为“1”，交流接触器km1闭合，系统自动运行。当变频器的频率达到上限频率时，为“1”，1#泵和电机切换到工频状态下，2#泵和电机变频启动。当变频器的频率达到下限频率时，为“1”，2#电机停止运行，1#电机由工频切换到变频状态下。和的状态由变频器输入。k2为系统的手动模式开关，当k2接通时，为“1”，交流接触器km1断开，系统不能自动运行，用户可以根据需要接通k3或k4来选取1#电机或2#电机工频运行。km1为控制1#电机和2#电机在自动模式下运行的交流接触器，km2为控制1#电机在变频下运行的交流接触器，km3为控制1#电机在工频下运行的交流接触器，km4为控制2#电机在变频下运行的交流接触器，km5为控制2#电机在工频下运行的交流接触器。图5 plc外围接线图5 程序设计 plc程序设计plc程序设计的主要流程如图6所示。合上开关q，按下起动按钮sb0，plc程序复位。当合上开关k1，为“1”，系统在自动模式下运行，交流接触器km1接通，系统将根据程序跟踪设定供水压力。图6 主程序流程图当用户用水量递增，变频器达到频率50hz，供水压力还没有达到设定的供水压力时，mm440输出高电平到。此时，为“0”， 为“1”，交流接触器km2断开，km3接通，1#电机由变频切换到工频。定时器计时3s，变频器停止，变频器的频率由最高频率50hz逐渐下降，3s后为“1”，2#电机接到变频器开始变频运行。设置延迟时间主要原因是让变频器的频率下降，软启动静止的2#电机，减小电机启动电流，避免电机烧毁。当用户用水量减小，变频器达到下限频率30hz，供水压力还是高于设定的供水压力时，mm440输出高电平到。此时，为“0”，km2断开，2#电机退出变频并逐渐停止。同时为“1”，为“0”，交流接触器km2接通，km3断开，1#电机由工频切换到变频。下限频率设定在30hz主要原因：在供水系统中，转速过低时会出现水泵的全扬程小于基本扬程（实际扬程）形成水泵“空转”的现象。在多数情况下，下限频率应定为30hz～35hz。当合上开关k2，系统在手动模式下运行，交流接触器km1断开。用户可以根据需要，合上开关k3，交流接触器km3接通，选择1#电机在工频下运行。合上开关k4，交流接触器km5接通，选择2#电机在工频下运行。 变频器mm440的参数配置变频器mm440主要使用的是模拟输入口ain1+和ain1－，模拟电压信号输入后通过得到数字信号。由plc模拟输出口输出模拟控制电压信号，输入到变频器的模拟口，变频器的频率和控制电压一一对应。系统使用变频器的模拟端口，最高频率应该设置为50hz，最低频率为30hz。mm440的参数配置如附表所示。附表 mm440的参数配置6 结束语应用西门子plc（s7－200）内部的pid模块和变频器mm440的无极调速控制恒压供水系统，高效节能，调速供水效果突出，抗干扰能力强。同时采用变频器对电机实行软起动，减少了设备损耗，延长了水泵、电机设备的使用寿命。以供水水压为控制对象的闭环控制，稳态误差小，动态响应快，运行稳定。实验效果表明，采用plc（s7－200）和变频器mm440构成的变频恒压供水系统，具有很强的实用性，体现了变频调速恒压供水的技术优势，为供水领域开辟了切实有效的途径。参考文献[1] 李光,谢欢,王直杰. 高压变频器模拟量控制电路及功能设计[j]. 电气传动自动化,2008,38(7):63-68.[2] 彭旭昀. 一种基于变频器pid功能的plc控制恒压供水系统[j]. 机电工程技术,2005,34(10):54-56.[3] 陈新恩,王永祥. 基于s7-200的变频调速恒压供水系统[j]. 制造业电气,2006,25(6):37-39.[4] 朱玉堂. 变频恒压供水系统的研究开发与应用[d]. 杭州:浙江大学,2005.
5年左右。智能家居发展的时间并不长，智能家居的迅速发展“黄金时段”不过5年左右时间。智能家居系统包含的主要子系统有：家居布线系统、家庭网络系统、智能家居（中央）控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统、背景音乐系统（如 TVC平板音响 ）、家庭影院与多媒体系统、家庭环境控制系统等八大系统。
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今我国的智能化家居设计在10年内经历了摸索阶段，正大步踏入创新阶段。家居的智能化对我们日常生活的各方面都产生不同层面的影响，然而我国的家居智能化设计的普及面还是比较窄，而且对智能化的本质上了解不足。
智能家居是系统性的产品，主要有控制器和执行器组成。其中该系统的通讯模式、系统构架、系统功能等是关键的。市场主流智能家居产品的通讯模式大概有10多种。其中不乏各种国际标准和国家标准的。所以，你断难取舍源自你题目太大而无法落地。我建议你采用Zigbee方式做家居内的I/O控制，有成熟的250KZigbee解决方案，如果你水平高，可以尝试做1MZigbee的I/O+简单音视频智能家居系统。论文好办，解决了物理模型后，直接把解决方案中的芯片介绍60%+你的开发感受40%写进去即可。补充说明：简易智能联动控制产品设计，我推荐你做“人体红外感应”，可广泛应用于走道、玄关、卫厨、衣柜等处灯光甚至设备开关控制。资料、IC、方法等可以百度“电子设计 KT-0003”，20块钱1个。 如果能将433Mhz的无线收发（市面很多解决方案，关键是这种融合的思路是一种创新）做进去，还能实现逻辑联动1拖多。
关于黄河问题的思考论文
摘要： 黄河的问题十分复杂，蕴含着广泛而深刻的内容。研究黄河应该是一个社会性的课题。本文试图针对黄河相互关联的几个方面的一些问题，由社会层面向技术层面进行审视和思考，着眼于研究视角而不是解决问题。思考的基点是：黄河需要长治久安。长治久安首先是国家意志应得到充分的体现。长治久安是一个过程，只有长治才有可能久安；黄河的稳定有赖于我们采取积极能动的对策与措施，充分体现社会的进步、科技的发展和生产力水平；治理黄河要与时俱进。以往治黄主要体现的是人与自然的斗争，现实黄河问题的解决要从人与自然和谐相处和经济社会的可持续发展出发，更多地表现出人类战胜自己的能力。
关键词： 黄河问题治理稳定
需要说明的是：作者既未从事过治黄专业技术方面的研究，也未从事工程技术实践工作。本文仅为个人的一些不成熟的思考。
黄河的问题由来已久，可以说是与中华民族的历史相终始的。早在大禹治水的时代，以抵御黄河水害为标志，先民们就已经树立了强烈而持久的水患意识，治理黄河成为古代中国人民征服和改造自然的缩影。九曲黄河百折不回，是中华民族英勇无畏精神的象征；数千年治理黄河的历史，又是中华民族不屈不挠、团结奋斗、智慧和能力的真实写照。古代形成的治河思想和大量典籍也是宝贵的文化遗产之一。在漫长的历史进程中，黄河的水患、变迁和水资源的利用等问题，萦怀于历代统治者，影响甚或决定着不同历史时期的地理社会、政治经济和人文环境。治理黄河一向是国家意志的有力体现，黄河的长治久安是各个历史时期人们不懈的追求与期盼。
黄河这个“中国之忧患”，随着时代的发展和社会的进步也在不断地变化发展着。一方面现代人民治黄的伟大成就，使洪水为害得到相当程度的控制和缓和；黄河正在用其有限的径流量，以极大的限度支撑着中国华北和西北广大地区的资源用水防线。另一方面，由于人类对黄河总的自然形态和基本演变规律的不可主导性，洪水问题并未得到根本上的解决。特别是随着区域社会经济结构的日益稳定，水灾害的内涵、特点和意义亦有新的变化。而黄河流域的水资源保护问题、环境问题以及水资源保障供给矛盾的涌现，又已经引起社会的广泛关注。这些都潜在并产生着深远的社会和政治影响。今日黄河之忧患，表现的是它可贵的贡献之后对人类的自然索取和迫切期望。黄河与中华民族的关系问题，决不只是某一领域的问题，蕴含着更为广泛和深层次的课题。
黄河需要长治久安，因为黄河的稳定是区域稳定的前提。翻开中国地图，很容易发现黄河的位置。审视一下黄河灾害和水资源危机可能影响到的区域，大概正是中国的东南部与西北部的交汇地区，即中国经济文化发达与欠发达地区间的过渡区，这种地理位置无疑是至关重要的。黄河在这一区域的兴利，将转化为其经济社会发展的源动力；灾害和水资源危机，又将严重阻碍经济社会的可持续性发展，并产生一种“屏障”效应，这对实现国家西部开发的发展战略是极为不利的。中国特色社会主义现代化建设三步走的战略规划中，到21世纪中期，要实现中等发达国家发展水平的目标。江河治理开发程度是国家发展进步的标志之一。黄河问题的解决，有赖于我们采取积极能动的对策与措施，体现出现代社会的进步、科技的发展和生产力水平。
一、关于黄河防洪问题
防御黄河洪水无论过去或现在，乃至今后相当长时期内都是黄河问题中第一位的问题。黄河洪水灾害主要是在下游。70余万平方公里的流域面积，几乎全部集中于黄河的中上游，而下游是一条上宽下窄、绵延八百公里的“悬河”，这种河流形态恐怕是中国乃至世界大江大河中仅有的。洪水在短时间内大流量、强冲力、长距离由平原地区“悬河”入海，十余万平方公里范围内数千万人口面临可能的灭顶之灾，其防洪难度及任务的艰巨性是不言而喻的。携带大量泥沙的黄河洪水，泛滥造成的毁灭性破坏也是其他河流洪水不可比拟的。1938年花园口扒决形成的黄泛区，至今仍是中国贫困的地区之一。对黄河洪水灾害的评估，要用历史的、发展的和系统的思维方式加以认识，如对人文环境、社会进步、政权建设和国家发展战略影响的研究等。单纯以经济的、区域的观点进行分析和判断是很不够的。
黄河下游防洪存在的问题较多，最现实的问题首先是要对中常洪水进行再认识。所谓中常洪水，是一个从预见期上界定的概念，表现为流量特征上区别于大洪水和中小洪水。中常洪水对黄河有着至关重要的作用：一是输沙入海、冲蚀河道和稳定河槽；二是下游补源，满足环境和生态用水需求。从历史上来看，黄河下游每一个大的河道演变周期，都是一个河道逐渐淤高、河口抬高延伸的过程，也是纵向比降趋缓而横向比降增大的过程。正是这一过程孕育了非常洪水发生河道变迁、中常洪水三年二决泛滥的结果。现行河道维持100多年后，长时期安澜的今天，1996年8月中常洪水情况下出现的下游异常高水位和行洪过程，提醒人们应当对中常洪水进行重新认识。中常不常现象的出现，意味着仅仅以预见期和流量界定、区别和认识黄河可能发生的洪水是不客观的，相对而言水位有了更重要的现实意义。游荡性河道内洪水小流量、高水位漫滩可能无序性演进，河道工程功能大大减弱，进而出现河势急剧变化危及堤防安全。因此，对黄河洪水尤其是中常洪水不能只进行一般意义的水文分析。利用高新技术手段建立起高效、精确的监控体系，对河道形态时空变化、洪水演进等实施即时监测和控制，是一项十分紧迫的任务。
其次是通过对中常洪水的再认识，应当清醒地意识到对黄河下游构成威胁的已经主要不是大洪水而是高水位。因此，对非常洪水和中常洪水概念及其相互关系、小浪底水库防洪效益与运用方式等相关问题，也都需要进行相应的再认识。特别是中常洪水可能出现的问题，使我们对小浪底水库建成后防御非常洪水以往的概念和意义，显然需要有新的理解和评价。
三是分滞洪的问题。分滞洪区的出现，体现了人类在与洪水抗争中的能动性和策略性，并已为防洪实践所证明是成功的。人类与洪水的斗争也是人与自然争夺生存空间的斗争。随着人类社会的进步和科技的发展，黄河分滞洪区（包括滩区）日益稳定的社会经济结构，愈来愈让人不得不思考这一能动的策略性防洪措施的合理性和现实性。小浪底水库建成后防御千年一遇洪水仍将运用分滞洪区。从社会进步的角度来看，牺牲某一区域长远的、整体和根本的利益，与长治久安的概念是越来越不相称的，发展地看不应是首选的策略。因而积极谋求新的策略和措施是十分必要的。
二、关于黄河下游改道问题
河道稳定是实现长治久安的前提，也是实施治黄策略的先决条件。伴随着洪水泛滥下游发生改道的可能性，是谋求长治久安首先必须考虑的问题。比较乐观和一致的看法是现行河道还可以维持几十年时间，如果考虑到中游水库的拦淤调控运用，尤其是进行科学的调水调沙实践，现行河道稳定百年似乎是可能的。人民治黄半个多世纪以来社会进步、政治稳定，生产力水平有了较大的发展。特别是战胜1958年和1982年实测大洪水的成功实践和目前较完备的工程体系，以及可依赖的国家相当长时期的稳定发展，使人们有理由相信下游河道可以维持百年稳定的观点是成立的。考虑到黄河下游河道“悬河”善徙、上宽下窄以及比降和输沙能力不平衡等河道变迁自然因素，短时期内不可能发生根本性的变化，加之滩区人类活动等因素，现行河道维持百年稳定无疑将是一个十分艰巨的工程。而脆弱的百年稳定与长治久安也未必是同一层次的问题。
对黄河下游改道问题有各种不同的观点和看法，但有一点应当是共识：即黄河下游改道指的是下游河道某一基点开始，长时间较为稳定的流路变迁，并对相关区域的地理社会环境产生显著影响。由此我们想到河口三角洲的流路问题，它是针对黄河入海问题而提出的。黄河与其他入海河流不同，多沙特性决定了河道在三角洲地区因淤积抬高周期性地变化频繁。黄河三角洲的面积和河道长度在增加，河道变化的起点也极可能上延。河口抬高是河道变迁的主要诱因之一，河口地区的河道演变是整个下游河道变化的反射，并对下游河道整体稳定有着重要的影响。长时期或历史地看，黄河河口地区存在着极大的不稳定性。这与目前本地区的环境、资源性和经济社会发展形成的矛盾，决定了黄河河口问题已经不是一个流路概念所能容纳了的。对河口的治理，不能只从河口流路这一专业层面去认识。若把河口流路问题上升为下游改道层次加以认识，由此得出黄河下游潜在着较大改道可能性的看法是可以理解的。对黄河下游改道可能性的分析，令我们至少应增强治黄的紧迫感，并表现出更大的能动性。
三、关于黄河泥沙问题
黄河为害的根本症结是泥沙问题。异常的泥沙含量和淤积、冲蚀，不仅给防洪带来极大的困难，大大加重了洪水灾害后果，长期的河道淤积又构成了下游改道的可能性。同时也给黄河水资源的开发利用带来许多问题。目前黄河泥沙的处理主要的还是依靠河水（主要是洪水）携沙入海，这显然是以浪费大量可贵的水资源为代价的。已付诸实施的工程和技术措施，包括水库拦沙、放淤改土、淤筑堤背和挖沙疏浚等，只能是延缓泥沙的河道淤积。泥沙问题得不到有效的解决或控制，长治久安也就无从谈起。
黄河泥沙主要来源于黄土高原。黄土高原的水土保持治理，是一项恢宏而艰巨的国土整治、生态环境工程，因其直接减少泥沙入黄而成为治黄体系中的治本部分，受到现代治黄的高度重视。水土保持的工程、生物和农业等措施是相辅相成的，但工程措施有着更直接现实的、基础性的意义。遍布黄土高原的大小水库和坝系等，不仅直接拦蓄泥沙、改变微观地貌，而且直接改善微观生态环境，保证生物和农业措施的有效性和可持续性；在强烈的重力侵蚀状态下，非工程措施显得更为苍白无力；粗沙多沙来源区因人口和环境因素，水土保持治理更有赖于工程措施。可见无论是从国土整治生态建设出发，还是从水土保持减少入黄泥沙来看，黄土高原的水土保持工程措施都应是第一位的。这并不否认生物等措施的最终根本性的作用和意义。随着社会主义市场经济体制的建立与完善，经济效益对水土保持的反作用会越来越显著。特别是我国进入WTO后农业的变化对水土保持的影响，应进行专题研究。尽管水土保持工作经过数十年的实践取得一定的成效，入黄泥沙也有明显的减少，然而水土保持巨大的经济和科技投入，特别是缓慢的时效性、复杂的历史社会、人文背景因素，不能不令人感受到黄河问题的复杂与深沉。黄河不可能变清，黄土高原的水土流失开始于地质时期，黄河演变的背后是自然的演变过程；黄河不需要变清，通过水土保持配合水沙调节实现有效的控制，对黄河而言也许就是治本的唯一途径。
黄河水少沙多的观点，开始是从输沙减淤的角度分析得出的。进而又提出了外流域调水输沙和调水调沙的设想，目的是控制处理泥沙，消除或延缓泥沙在下游河道的淤积。长远考虑，通过南水北调增加黄河水量，更加有利于调水调沙提高黄河干流输沙能力。目前从外流域调水，显然没有利用黄河自身调节解决输沙问题更为现实和经济。调水调沙应当有广义和狭义的不同内容。广义上讲，人为径流变化形成的河道良性水沙运动过程都属于调水调沙的范畴。即将实施的调水调沙应当是狭义的概念，即为调沙而调水，是对水沙运动规律直接能动的反映。这一是要以牺牲相当量的宝贵的黄河水资源为代价；二是对下游河道整治工程有很大的依赖性。综合分析，调水调沙要做到四个同时：一是调水调沙要同时兼顾到下游及河口生态和社会用水等，为调沙而调水不应是一个孤立的实践过程。二是调水调沙要与河道整治工程规划和调整同时进行。调水调沙河床与水沙演变规律应在一定的河道整治工程作用范围内呈现，否则，调沙只能是简单的输沙尝试过程。三是调水调沙要与下游特别是河口地区的主动疏浚导流同时进行。下游的疏浚特别是河口的疏浚，对调水调沙实践有可能会起到决定性作用。四是远期南水北调参与黄河下游调水调沙实践的方式和有关技术问题，要同时提前进行研究。调水调沙不是解决黄河泥沙问题的唯一的手段。我们需要的应是：宏观上目的性很强、微观上多目标的、综合有效的调水调沙措施，亦即科学化、系统化的调水调沙实践。
四、关于黄河与南水北调的关系问题
前边已经谈到，最早设想从外流域调水解决黄河水少沙多问题，首先考虑的就是从长江上游调水入黄河，即相当于现在的西线南水北调。目前的南水北调已经成为国家调整南北方水资源不平衡，解决北方地区缺水状况的一个长期战略性规划。试想，如果黄河的年径流总量能够增加一倍（相当于长江的十分之一），即由现在的500多亿立方米增加到1000亿立方米以上，那么南水北调规划也许就要变成一个历史名词了。从这一点上来看，现在南水北调的前提，很大程度上是因为黄河水资源的.供应不足，也意味着南水到达黄河也就完成了北调，事实上西线南水北调正是这样一个概念。
承认黄河与南水北调以上的关系，就不能把黄河与南水北调的关系，仅仅局限于一些技术层面上的问题加以理解。南水北调西线工程是直接入黄，而东、中线工程也不是“穿黄”而是“会黄”。首先是南水北调与黄河的互相调节和补位。目前承担黄河下游调洪任务的天然的东平湖，以及与东平湖有联系的其他湖泊和运河水系等，本身就是东线南水北调工程的重要组成部分；黄河干流及其水利枢纽体系，更是在西线南水北调工程中有着不可替代的地位和作用；而中游干支流已建和将建的水利枢纽工程，对南水北调工程的调节能力和调水效率，也应起到巨大的支持和保证作用。其次是黄河下游大规模的调水、供水和灌排系统的潜力，应当承担北调水资源再分配和利用的任务。同时，外流域调水也形成了黄河下游调水调沙实践的有利态势。可见规划中的南水北调工程无论是西线、中线和东线，都与黄河有着直接的甚至是依赖的关系，也可以讲黄河是南水北调工程体系的重要组成部分。
总之，从水资源层面上来看，黄河与南水北调应当是叠加和补位的关系；从黄河的治理层面上来看，南水北调开辟了解决黄河问题的新途径。
五、关于黄河水资源利用问题
水资源短缺和洪水并存，亦即水量时空分布不平衡是黄河流域的重要特点之一。历史地看，黄河流域的水旱灾害无论是数量、频率还是灾害程度，都是等量齐观的,一些旱灾的影响和损失还远大于洪灾。只是由于洪水灾害的直接性和为害的直观性，人们往往不把洪灾与旱灾相提并论。始于上世纪70年代初期的黄河下游断流问题，只是这一特点新的呈现形式。黄河断流意味着泥沙输送海洋的停止，无疑将加大河道的淤积；更为现实的是下游地下水补源中断、湿地减退可能带来的环境问题，而资源性供水还在其次。考虑到黄淮海地区对黄河水资源长期的依赖性，仅仅维持一种不断流的状态（实践证明是可以实现的），不是我们所追求的最终目标，也是与黄河的地位不相称的。之所以黄河断流在各方面产生了不亚于一次罕见洪水的影响，原因也正在于此。黄河水资源的调配利用与解决黄河断流不是一个层次的问题。解决断流的工作目标应是维持生态用水最低径流量；只有在大于生态用水最小径流状态下才能谈水资源的利用问题。黄河水资源问题的解决，有赖于经济、法律和行政等综合手段与措施。黄河的治理开发是一个持续的系统工程，对水资源匮乏带来的问题应有一个正确的认识，解决水资源问题要与黄河治理的其他方面同时考虑。
从地质年代上看黄河曾经是一个内陆河流，流域本身应是一个自给自足的生态环境系统。今天的黄河是历史黄河的发展，维持生态环境系统本身就是黄河稳定的重要标志。黄河造就了华北平原，也造就了华北平原的生态环境，今天黄河河口及下游湿地生态就是这一生态环境的自然表现。而宁蒙河套地区之所以能够与沙漠抗争维持至今日，与黄河的存在和不懈的滋润有着直接的关系。这让人不能不思考宁蒙地区持续了2000余年的引黄灌溉方式，是否有着更为重要的环境生态意义。目前黄河水资源的调配利用过程中，对黄河生态系统的考虑至少是不够的。而生态保护和水资源的合理利用，又必须以可靠的水资源保护为前提。从目前黄河水资源污染状况和发展趋势看，未来水质污染极有可能超过水资源浪费，成为与洪水并存的两大水资源损失之一。如果说防御洪水主要是人与自然的抗争，那么水资源保护和合理利用，主要是体现人类战胜自身的能力。从某种意义上讲，后者可能更难于前者。
现在实施的黄河水资源调配，主要是借助于中上游水利枢纽工程对水资源在时间与空间上进行调节，同时对干流引水进行节制。黄河上最大的水资源损失是丰水入海造成的水资源浪费，即保证下游与河口生态用水前提下，资源性用水以外的入海径流资源。目前只是从排沙和泄洪出发，并未把这部分水资源视为可利用的丰水资源。随着黄淮海地区水资源危机的日益严重和科技的进步，应从经济、技术和实践上积极寻求黄河下游这部分水资源的利用途径，作为上中游水资源开发利用的配合和补充，进一步提高黄河水资源的开发利用程度。联想到黄河历史上经常性的夺海、淮入海，在调水调沙的同时，可否分流、分沙、利用黄河下游的丰水，有必要进行一些可行性的研究。事实上目前黄河下游两岸已建和拟建的大量平原水库，正起着分流、分沙、利用黄河丰水的作用。如果把黄淮海地区持续的水资源需求和地下水补源等因素，与引黄济卫、引黄济津、南水北调等工程和措施相联系，可设想在黄河下游沟通黄淮海水系，并与中、东线南水北调工程体系相结合，实现对黄河下游丰水的分流、分沙与利用。此设想如能实现，长期地看南水北调黄淮海用水截流可能会大大减少；黄、淮、海水系径流丰枯可能会得到一种有效地平衡；黄河下游调水调沙与分水分沙等措施并行，必要时亦可为分沙而分水。使水沙得到长时期稳定有效的调节，进而形成稳定的河道。黄河的泥沙，因上拦（水土保持、水库拦蓄）和下排（调水调沙、分水分沙等）而得到有效控制；黄河丰水资源又较为充分地在黄、淮、海地区加以利用。使黄河形成内陆河向海洋部分输沙和生态供水、非常洪水排泄入海的局面，这既是愿望，也有希望。
黄河的现实问题决定了长治久安有着新的内涵。防御洪水和解决流域水资源与生态危机，是黄河长治久安的两个重要方面，也是长治久安的标志。长治久安是一个可持续的过程，只有做到长治才有可能得到久安。防御洪水、稳定和改良下游河道，以及水资源保护利用和流域生态建设的过程，既是长治久安的过程，也是长治久安的途径。调水调沙实践和“数字黄河”等工程的建设，将体现现代治黄的最新水平。目前调水调沙还只是即将进入实验阶段，由实验到真正意义的实践阶段还需要一个相当长的过程。小浪底工程的建成总体上给我们提供了探索时间，我们有理由相信，新实践成果、经验的积累，将标志着在黄河的长治久安上迈出了重大的一步。
主要参考资料：
1、《黄河水利史述要》水利电力出版社1982年第一版作者：水利部黄河水利委员会《黄河水利史述要》编写组
2、《黄河的治理与开发》上海教育出版社1984年月12月第一版作者：水利电力部黄河水利委员会治黄研究组
3、《当代治黄论坛》科学出版社1990年10月第一版作者：黄河水利委员会《当代治黄论坛》编辑组
4、《黄河河防典》黄河水利出版社1995年11月第一版作者：水利部黄河水利委员会编（主编：岳崇诚）
5、《黄河三百问》黄河水利出版社1998年6月第一版主编：朱兰琴
人们常说“水是生命之源，生存之本。”是呀，人可以几天不进食，但不可以几天不喝水。但是，你知道吗？现在，全球有20亿人口正处于严重缺水状况！全世界每年因喝了不干净的水而死亡的儿童就有5000万人！这数字是多么令人怵目惊心！水的危机，已经向人类敲响了警钟！ 水很重要，水也很普通。你看，波澜壮阔的大海，碧波荡漾的湖水，潺潺流淌的溪水；一阵绵绵细雨，一场倾盆大雨。遍眼之处都是水，多得让人感到似乎取之不尽，用之不竭，水多得让人可以随时忘记，随时丢弃，不存一丝怜惜。你听，“丁冬，丁冬……”那是什么声音？哦，是水龙头在抽泣，谁粗心的没把水龙头拧紧就自个儿乐去了。“哗哗哗……哗哗哗……”这是什么声音？哦，原来是爸爸在刷牙，他刷完一口牙，自来水积满了一脸盆，然后随手把滑塞一按，咕咚咕咚全冲到下水道去了。爸爸呀，你怎么不先给水龙头关一下，这么多水白白流走了，难道你一点儿也不心疼？生活中像我爸爸这样浪费水的现象比比皆是。如洗澡涂肥皂时不关水龙头；自来水管发生漏水或爆管未得到及时修理；用过量水洗车，洗车水未循环使用；随意开启消防龙头用水；老式便器水箱容量过大；洗衣服时不用手搓而只用洗衣机；用自来水冲洗道路；在公共浴室洗完澡后“人离水未关”；解冻海鲜使用“自来水常流法”。水呀，在人们的手指逢间悄悄流走了。“涓涓细流汇成大海”，谁也不陌生，可我说一滴水也同样重要，大家肯定会嗤之以鼻，别说一滴水，一杯水、一盆水都看不上眼。可你曾算过，要是我们中国每人每天节约一滴水，就是13亿滴水，也就是1300升水，那么一年可以节约474500升水，它可以让一片荒原变成绿地。多么触目惊心的一个数字啊，我们怎能任意地浪费每一滴水呢？我真想大声地疾呼，让我们节约每一滴水吧，我们只有节约每一滴水，植物才会苍翠，空气才会清新，天空才会蔚蓝……水，生命之源。我们人类只有拥有了丰富的水资源，人才有生存的绿洲。一则公益广告说得好：如果我们不珍惜每一滴水，那么地球上最后一滴水就是我们的眼泪！ 来吧，伙伴们！为了我们幸福的生活，为了我们美好的明天，让我们一起加入节水行列吧！
人类对环境的保护归根结底是基于保护地球上日益枯竭的资源，保护人类生存发展的最起码条件——保护水资源首当其冲。下面笔者就现代生产和生活中如何保护水资源谈一些粗浅的认识。 首先，要树立惜水意识，开展水资源警示教育。长期以来，大多数人们普遍认为水是取之不尽，用之不竭的“聚宝盆”，使用中挥霍浪费，不知道自觉珍[被屏蔽广告]惜。其实，地球上水资源并不是用之不尽的，尤其是我国的人均水资源量并不丰富，地区分布也不均匀，而且年内变化莫测，年际差别很大，再加上污染严重，造成水资源更加紧缺的状况，黄河水多处多次断流就是生动体现。国家启动“引黄工程”、“南水北调”等水资源利用课题，目的是解决部分地区水资源短缺问题，但更应引起我们深思：黄河水枯竭时到哪里“引黄”?南方水污染了如何“北调”?所以说，人们一定要建立起水资源危机意识，把节约水资源作为我们自觉的行为准则，采取多种形式进行水资源警示教育。 其次，必须合理开发水资源，避免水资源破坏。水资源的开发包括地表水资源开发和地下水资源开发。水资源属于国家所用，因此，生产和生活用水的开发必须遵守《中华人民共和国水法》的有关规定，作到全面规划，统筹兼顾。在开采地下水的时候，由于各含水层的水质差异较大，应当分层开采；对已受污染的潜水和承压水不得混合开采；对揭露和穿透水层的勘探工程，必须按照有关规定严格做好分层止水和封孔工作，有效防止水资源污染，保证水体自身持续发展。 现代水利工程，如防洪、发电、航运、灌溉、养殖供水等在发挥一种或多种经济效益的同时，对工程所在地、上下游、河口乃至整个流域的自然环境和社会环境都会产生一定的负面影响，也可能造成一定范围内水资源破坏，因此，自20世纪70年代以来，许多国家对水利工程进行环境评价。我国要求在水利工程可行性研究阶段即进行环境评价，大型工程和一般中型工程要编写环境影响报告，对环境影响较小的中型工程和小型工程要编写环境影响评价表。另外，一些采矿行业对水资源的破坏不容忽视，如煤炭开采中每采一吨煤要排漏0．88立方米水，按我省年采煤3亿吨计算，每年仅因采煤损失地下水资源高达2．5亿立方米，并对地下水体地质构造造成极大的破坏。又如，无限度的乱砍乱伐，造成植被严重破坏，对水土保湿及水资源的地表埋藏也会造成一定的影响。 第三，提高水资源利用率，减少水资源浪费。有效节水的关键在于利用“中水”，实现水资源重复利用。如果中水利用能在全社会范围内通行，不仅能带来可观的经济效益和环境效益，又能令社会形成一种珍惜水资源的良好风气。目前，许多大中型企业已经开发利用中水，如霍州煤电集团各个矿井都利用中水返回井下洒水和地面冲厕，取得了良好的经济和社会效益。另外，利用经济杠杆调节水资源的有效利用。由于水管理不到位，很多地方有长流水现象发生，而有些地方会“捧碗祈天”，因此，必须安装有效的水计量装置，执行多用水多计费的原则，达到节约用水的目的。城市用水定额管理是国际上通行的办法，它是在科学核定用水量的前提下，坚持分类对待的原则，市民生活用水、工商企业用水、机关事业团体用水实行不同的水价，定额内平价，超额部分适当加价，以培养公民节约用水的习惯。 在节约用水资源的同时应避免无效浪费。北方的冬季，水管很容易冻裂，造成严重的漏水，应特别注意预防和检查；随着社会经济的发展和城市化进程的加快，为了缓解水资源紧张的情况，除了大力抓好节约和保护水资源工作外，跨流域调水已经成为我国北方城市的必然选择，跨流域调水必然带来水资源供需关系的变化，所以水权交易必在实行；由于我国一直实行“福利水”制度，水没有被当作一种经济商品对待，所以，在水资源的配制上，市场机制通常被管制方法所替代，当前应当转变观念，认识到水资源的自然属性和商品属性，遵循自然规律和价值规律，确实把水作为一种商品，合理应用市场机制配置水资源，减少资源浪费。 第四、进行水资源污染防治，实现水资源综合利用。水体污染包括地表水污染和地下水污染两部分，生产过程中产生的工业废水、工业垃圾、工业废气、生活污水和生活垃圾都能通过不同渗透方式造成水资源的污染，长期以来，由于工业生产污水直接外排而引起的环境事件屡见不鲜，它给人类生产、生活带来极坏影响，因此，应当对生产、生活污水进行有效防治。在城市可采取集中污水处理的途径；工业企业必须执行环保“三同时”制度；生产污水据其性质不同采用相应的污水处理措施。总之，我们必须坚决执行水污染防治的监督管理制度，必须坚持谁污染谁治理的原则，严格执行环保一票否决制度，促进企业污水治理工作开展，最终实现水资源综合利用。 水是地球生物赖以存在的物质基础，水资源是维系地球生态环境可持续发展的首要条件，因此，保护水资源是人类最伟大、最神圣的天职
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