及粘度不大的液体，缆浮球适合污水，优点是价格适中，
水井水塔水位自动控制系统，其工作原理为通过放
可以做出高、低、超高、超低四点控制。缺点是属于开关 在水井和水塔里的水位传感器对水位进行检测，再由水
量控制，无法给出实际水位。浮球上易粘附污物，使浮球 位传感器里检测专用处理器对检测到的信号进行处理，
收 稿 日 期 ：2018-02-20 作 者 简 介 ：张 恒 滔 （2001-），男 ，祁 阳 县 第 一 中 学 在 读 学 生 。
正常启动抽水向水塔供水。
修正处理，并有 HART 通信协议输出和模拟输出。具有
（2） 对水塔水位进行实时监测，当水塔缺水到达下 精度高、稳定性极好的特点，可实现现场诊断过程双向通
线时，红色报警灯亮，通知缺水，并监测水井有水时自动 信。水位传感器的工作原理，是将感受到的水位信号传送
启动水泵开始抽水；当水塔水满到达上线时，绿色报警 到 PLC 控制器，控制器内的 PLC 将实测的水位信号与设
泵抽水供给水塔备用，所以这就需要：一方面对水井的水位进行监测，有水时才能抽水，无水时暂停
抽水，另一方面需要利用水泵抽水向水塔不断补充水，水多了会溢出，少了供水又会中断，所以要对
水塔的水位实行自动测量、控制，以达到控制水位，使其稳定在一个适当的位置以保证稳定供水的
目的。 文章对此进行设计探讨。
【关键词】 水井 水塔 自动供水
∽220V
接触器 图 3 水泵控制图
水泵 M
感器 2 发出水塔水满信号给 PLC 控制器，或水井水位 低于水位下限时，水井水位传感器 1 发出水井缺水信号 给 PLC 控制器，则 PLC 控制器切断触器电源停止水泵。
3结语
本文通过介绍自行设计的水井水塔自动供水系 统，详细地阐述了设计方案及成品试验。试验证明，该 系统在运行期间稳定性高，完全符合预先规定的标准， 该系统设计是基于可编程控 PLC 而设计的，充分地利 用了 PLC 的强大功能，实现水位检测、处理和功能等 功能，提高了实验的自动控制能力，增强了系统的可靠 性、稳定性和实用性。
本次设计在水井水塔水位的控制过程中，常需要实时
行实时监测，同时水塔水位可以在一定范围内由人工设 检测水井和水塔水位的变化，检测水位所用的器件也是相
定，实现自动调整，以保持设定的水位基本不变，使水塔 当的多，但为了达到检测准确，检测精度高及自动控制的目
里的水位保持在一定的范围内，以保证居民生产生活用 的，所以本次选择了液面水位传感器来对水位进行检测。
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水的需要，具体要求是：
水位传感器是一种能将被测点水位参量实时地转
（1） 对水井水位进行实时监测，水位不足、低于低 变为相应电量信号的仪器，具体地说，水位传感器由全
水位时，发出缺水报警信号，通知缺水，水泵不能启动抽 密封隔离膜充油传感器和内置高性能微处理器构成，可
水；水井有水超过低水位时，撤消缺水报警信号，水泵能 对传感器的非线性、温度漂移等进行全范围内的数字化
井缺水信号及报警信号给 PLC，则水泵不能启动抽水或
停止抽水；如水井水位超过水位下限时，水位传感器则
发出水井有水信号，水泵可以启动抽水。
水位上限 A
水位传感器 2 水位下限 B
图 2 水塔水位控制图
出水
上水
水井水位传感器 1 水塔水位传感器 2
PLC 控制器
水泵 M
水位下限
水位传感器 1
图 1 水井水位控制图
灯亮，通知水满，并自动停止水泵抽水。
定信号进行比较，得出偏差，然后根据偏差的性质，向给
2 具体设计
水泵发出"开""关"的指令，保证容器达到设定水位。它是 一种能够维持水位界于下水位和上水位之间的水位自动
传统的水井、水塔水位控制器采用浮球水位控制 测量装置，在控制电路的设计方面，它形成一个电子式水
器，一般使用分管式浮球与缆浮球，管式浮球适合清水 位开关，具有成本低、容易实现、控制灵活等优点。

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如图 2，在水塔水位控制图中，在水塔中的水位下限 B 点处安装了水位传感器 2。通过设置水位传感器 2 的设 置值，当水塔水位低于下限 B 或高于上限 A 出时，通过水 位传感器 2 的检测发出信号，PLC 便自动控制水泵启动 向水塔补水或停止补水，并发出信号，提醒监控人。
如图 3，在水泵的控制过程中，水井水位传感器 1 及水塔水位传感器 2 所检测的水位信号均传送到 PLC 控制器，当水井水位传感器 1 传来水井有水信号，且同 时水塔水位传感器 2 传来水塔水位低于下限 B 信号 时，PLC 控制器接通水泵接触器电源启动水泵，开始向 水塔补水；当水塔水位达到水位上限 A 时，水塔水位传
技术应用与推广
《湖南水利水电》2018 年第 2 期
水井水塔自动供水系统应用设计
张恒滔
（祁阳县第一中学 598 班 永州市 431100）
【摘 要】 在农村居民自建房中，为方便日常生产和生活用水，利用自家打的水井，抽水到水塔里
再向自来水龙头供水，以达到供水的实时需要及方便，而水井里也必须保证有足够的水才能利用水
[8] 韩 皓.GoogleEarth 在 铁 路 勘 测 设 计 前 期 工 作 中 的 应 用[J]. 铁 道 勘 察 ，2010，（1）:9-12. [9] 银正彤，郑文锋.GoogleEarth 在防震减 灾 决 策 中 的 应 用[J]. 地 震 研 究 ，2009，32（1）:99-102. [10] 陈知送. 浅谈无人机等先进技术在水土保持设施验收技 术 评 估 中 的 应 用 [J].广 东 水 利 水 电 ，2016，（2）:43-46. [11] 莫 学 海.Google earth 及 GPS 定 位 分 析 在 广 西 坡 耕 地 治 理 工 程 中 的 应 用 [J].广 西 水 利 水 电 ，2015，（4）:75-78. [12] 张靖宇，周春波，李国辉.Google Earth 在生产建设项目水土 保持监测中的应用[J].安徽农业科学，2014，42（34）：12347-12349. [13] 邵晓贵，胡奕.基于 Google Earth 影像和 GIS 的安顺 市 区 裸 露 山 体 缺 口 调 查 [J].亚 热 带 水 土 保 持 ，2015，27（2）：23-26.
DOI:10.16052/ki.hnslsd.2018.02.020
1 设计要求
不能可靠动作，管式浮球容易卡滞，缆浮球容易缠绕，所 有浮球都有触点接触不良现象，结果都是系统失控，调
此次系统设计的任务，是设计一个自建水井利用水 整控制点很不方便。
泵抽水向水塔自动供水控制系统，对水井和水塔水位进
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张恒滔 // 水井水塔自动供水系统应用设计
当被测液体到达动作点时，芯片输出高或低电平信号，
进水
将信号传送到 PLC，再配合接触器和水泵等元件，可实
现水位控制全自动化。
如图 1，在水井水位控制图中，水位传感器 1 放在
水井接近水位下限处，通过设置水位传感器 1 的设置
值，当水井水位低于水位下限时，水位传感器 1 发出水