基于PLC和WPF的水库供水监测系统开发研究

摘要

水是生命之源，而水库是水利系统中最重要的一环，水库的供水安全直接关系到人类的用水安全。因此，保证水库供水的稳定性和可靠性是至关重要的。目前，国内一些水库历经扩建和改造，供水系统的操作规程不断变化，再加上管道和闸阀运行多年，存在着很大的安全隐患。传统的水库供水管理模式都是采用现地监控的方式，通过自动化仪表来观察供水情况，现代化的监测设备和监测方法没有得到很好的应用，这种方式已经不能满足日益增长的监控需求。随着自动化监测技术和计算机技术的发展，为存在安全隐患的水库建设供水监测系统，远程实时监视水库供水系统的供水情况及运行状态，具有重要的意义。
　　本文针对中国北方某水库供水系统存在的安全隐患，结合供水系统的自身结构，设计并建设了一套水库供水监测系统。硬件系统方面，选择水库供水系统的关键位置安装压力和流量传感器，实时测量供水系统运行过程中管线及渠道的压力及流量信息。建立PLC与传感器之间的数据通信，对传感器测量数据进行采集和汇总。软件系统方面，在.NET中的WPF框架下设计并开发上位机监测软件，建立与PLC间的数据通信，读取 PLC采集到的传感器测量数据，并对其进行分析与处理，通过对传感器数值及其变化趋势进行分析，识别供水系统的过渡过程以及工况间的变化。设计并开发供水系统全线运行状态展示画面，实时展示监测到的水库供水系统的运行情况。进行数据库的设计与搭建，建立监测软件与数据库间的数据交互，将监测数据存入数据库中，对历史数据进行标准化管理。开发参数越复限报警与统计模块，对传感器异常情况进行监测并报警，向水库工作人员展示报警信息，避免严重事故的发生。整个水库供水监测系统可以达到全面监视水库供水系统的目的，有助于水库供水系统的长期稳定运行。

目录

声明

1 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文主要研究内容

2 水库供水监测系统总体设计

2.1 需求分析

2.2 硬件系统设计

2.3 软件系统设计

2.4 本章小结

3 水库供水监测硬件系统实施

3.1 数据测量设备部署

3.2 PLC模块组态与部署

3.3 传感器模拟量信号采集

3.4 传感器MODBUS数据通信

3.5 硬件系统设备连接

3.6 本章小结

4 水库供水监测软件系统开发

4.1 数据采集模块

4.2 数据分析与处理模块

4.3 全线运行实时监视模块

4.4 历史数据管理模块

4.5 参数越复限报警及统计

4.6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间参与项目情况

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢