【摘 要】本文设计并实现了一种基于STM32 单片机的二次供水泵房数据采集系统。该系统通过数据采集模块、数据处理模块、无线传输模块及远程监控模块，实现了对泵房内各项运行参数的实时监测与数据采集。同时，利用STM32 单片机强大的数据处理能力和丰富的外设接口，该系统能够将采集到的数据通过无线通信方式传输至远端服务器，为泵站的智能化管理和维护提供有力的支持。此外，本文详细阐述了系统的硬件和软件设计，以及数据采集与传输的实现过程，并通过实验验证了系统的稳定性。

【关键词】STM32 单片机；二次供水；数据采集；实时监测

引言

随着城市化进程的加速，城市供水系统面临着越来越大的挑战。特别是在高层建筑和密集居住区，二次供水系统成为保障居民用水的重要设施。二次供水系统是指将城市自来水通过加压、储存、分配等方式，输送至高层建筑或远离市政供水管道的区域。由于城市供水压力有限，城市供水系统无法满足高层建筑等区域的用水需求，因此需要通过二次供水系统来实现。然而，传统的二次供水泵房管理方式大多依赖于人工巡检和记录，数据采集不及时、不准确，且无法实时监测泵房的运行状态。这不仅增加了泵房的运行风险，而且提高了维护成本。

为此，本文旨在设计一种基于STM32 单片机的二次供水泵房数据采集系统，实现对泵房内各项数据的实时采集和远程监控。该系统通过实时监测水泵的工作状态、水质参数、流量和压力等关键数据，来及时发现并处理异常情况，从而提高泵房的运行效率和安全性。同时，该系统不仅可以降低人工巡检的频率和成本，减轻维护人员的工作负担，提高维护效率；而且可以为城市供水系统的智能化管理提供技术支持，推动城市供水系统的升级和改造。

一、系统设计

（一）系统的总体架构

基于STM32 单片机的二次供水泵房数据采集系统主要由数据采集模块、数据处理模块、无线传输模块和远程监控中心四部分组成。

1. 数据采集模块

数据采集模块是系统的核心部分，负责采集泵房内各项数据。根据实际需求，数据采集模块所需要采集的数据包括水泵工作状态（如启停状态、运行频率等）、水质参数（如pH 值、浊度、余氯含量等）、流量和压力等。

2. 数据处理模块

数据处理模块负责对采集到的数据进行处理和分析。采集到的数据可能包含噪声和干扰信息，因此需要进行滤波和去噪处理。为了提取关键信息，数据处理模块需要对数据进行统计分析、趋势预测等处理。为了实现这些功能，可以选择使用STM32 单片机作为数据处理模块的核心控制器。

3. 无线传输模块

无线传输模块负责将处理后的数据发送至远程监控中心。为了实现数据的无线传输，该模块选择使用Zigbee、Wi-Fi 或4G 等无线通信技术。

4. 远程监控中心

远程监控中心是系统的终端部分，负责接收并显示数据，实现对泵房的远程监控和管理。远程监控中心可以基于PC端或移动端进行设计，通过图形化界面来展示泵房的运行状态和数据信息。同时，远程监控中心可以设置报警阈值和增加报警提示功能，若采集到的数据超过预设阈值时，则及时发出报警提示，以便维护人员及时处理异常情况。

（二）硬件设计

硬件设计是系统实现的基础部分。基于STM32 单片机的二次供水泵房数据采集系统的硬件设计主要包括数据采集模块、数据处理模块和无线传输模块的硬件设计。

1. 数据采集模块的硬件设计

数据采集模块的硬件设计是本系统最主要的硬件设计内容，主要包括水质传感器的选择和电路的设计。