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随着经济社会的发展，对传统能源煤炭的开采利用提出了新的要求，而煤矿井下水位检测技术和实时自动排水控制技术尚未成熟，是煤矿自动化领域急需解决的难题。
本文分析比较了目前的水位检测方法，提出了自动排水与微机保护相结合的设计新思路。在已有水位传感器技术原理基础上进行组合改造，设计了适用于智能化水泵测控保护系统的本安型水位检测电路。介绍了利用水位检测电路如何进行智能化排水的控制策略，给出了单机控制策略和多机控制策略两种解决方案。在多机控制策略中，引入了模糊控制方法，能够合理地确定投入和退出的水泵的台数及各台的运行方式。
对于水泵测控保护装置的保护，本文采用微处理器对电网中的各种电气量进行采样，通过程序对采样数据进行运算、分析和判断，以实现对水泵电机的保护与测控功能。根据水泵电机的特性，研究分析了傅立叶级数算法、基于热积累的反时限过载保护算法、过/欠压保护算法、断相保护算法以及漏电闭锁保护算法，能够快速可靠的实现各种保护功能。
根据课题智能化水泵测控保护系统的设计要求，本文进行了系统的软硬件设计。硬件电路采用ATmega128作为主控芯片，设计了电源模块、数据采集模块、开关量输入输出电路，考虑了对硬件电路的本安要求，并采取了相应抗干扰措施。系统的软件设计包括AD采样模块、傅氏算法模块、保护判据模块、水位判据模块、继电器控制模块以及显示、通信等模块。
最后，通过试验对所设计的智能化水泵测控保护系统进行了相应的测试与验证，试验结果证实了设计思想的正确性和可行性。