污水處理過(guò)程的智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

【摘要】：污水處理過(guò)程中由于受到濁度、PH值、流量、溫度和其他水質(zhì)污染等因素的影響，使得出水的化學(xué)需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、油、硫化物、固體懸浮物(SS)等雜質(zhì)的去除率難以滿足要求，且操作人員的手動(dòng)控制經(jīng)常導(dǎo)致水質(zhì)不穩(wěn)定，處理成本較高。為了避免這些問(wèn)題，除了工藝改良外，實(shí)現(xiàn)污水處理過(guò)程的自動(dòng)控制對(duì)于提高出水質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本等具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此，本文結(jié)合某石化污水處理廠的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，開(kāi)展了污水處理過(guò)程智能監(jiān)控方法的研究，并設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)出智能監(jiān)控系統(tǒng)，主要工作如下： (1)針對(duì)溶解氧(DO)濃度測(cè)量滯后不利于準(zhǔn)確控制曝氣量的問(wèn)題，將案例推理、遺傳算法和群決策思想結(jié)合起來(lái)，提出一種群遺傳案例推理回歸方法去實(shí)現(xiàn)DO濃度的軟測(cè)量，通過(guò)案例表示、案例檢索、群決策重用、案例存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)建立其軟測(cè)量模型，達(dá)到了實(shí)時(shí)、快速、準(zhǔn)確估計(jì)DO濃度的目的，為曝氣量的精確控制打下了方法基礎(chǔ)； (2)針對(duì)污水處理設(shè)備眾多、控制指標(biāo)不易穩(wěn)定的特點(diǎn)，將DO濃度的軟測(cè)量技術(shù)與計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)了污水處理過(guò)程的智能監(jiān)控方案，給出了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)與功能，介紹了控制軟件、DO濃度軟測(cè)量模塊、操作指導(dǎo)的組態(tài)編程方法，為系統(tǒng)的具體實(shí)施奠定了方法基礎(chǔ)； (3)將智能監(jiān)控方案和基于DO濃度軟測(cè)量的曝氣量控制方法應(yīng)用于污水處理現(xiàn)場(chǎng)，完成了硬件集成設(shè)計(jì)和軟件的組態(tài)開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)的人機(jī)界面直觀友好，操控方便，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)安裝與調(diào)試，成功運(yùn)行于某污水處理廠，使得出水雜質(zhì)的去除率達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，取得顯著經(jīng)濟(jì)效益。 【關(guān)鍵詞】：污水處理過(guò)程 智能監(jiān)控 溶解氧濃度 案例推理
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP273.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題背景和意義9-10
• 1.2 污水處理自動(dòng)控制發(fā)展?fàn)顩r10-11
• 1.3 污水處理自動(dòng)控制中存在的問(wèn)題11-12
• 1.4 本文的主要工作及結(jié)構(gòu)安排12-15
• 1.4.1 主要工作12
• 1.4.2 結(jié)構(gòu)安排12-15
• 第2章 污水處理過(guò)程描述15-21
• 2.1 工藝流程15-17
• 2.2 控制要求17-19
• 2.3 指標(biāo)分析19-20
• 2.4 小結(jié)20-21
• 第3章 基于 DO 濃度軟測(cè)量的曝氣量控制方法21-33
• 3.1 DO 濃度的智能軟測(cè)量模型21-31
• 3.1.1 DO 濃度動(dòng)態(tài)分析22
• 3.1.2 結(jié)構(gòu)與功能22-23
• 3.1.3 算法實(shí)現(xiàn)23-28
• 3.1.4 實(shí)驗(yàn)測(cè)試28-31
• 3.2 控制曝氣量31-32
• 3.2.1 控制結(jié)構(gòu)31-32
• 3.2.2 控制功能32
• 3.3 小結(jié)32-33
• 第4章 智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)33-71
• 4.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能33-35
• 4.1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)34
• 4.1.2 功能分析34-35
• 4.2 硬件集成與選型35-43
• 4.2.1 硬件結(jié)構(gòu)35-37
• 4.2.2 控制系統(tǒng)選型37-43
• 4.3 組態(tài)方法43-58
• 4.3.1 FameView 組態(tài)軟件及組態(tài)過(guò)程43-51
• 4.3.2 STEP7 及硬件組態(tài)51-54
• 4.3.3 通訊組態(tài)54-58
• 4.4 軟件開(kāi)發(fā)58-69
• 4.4.1 控制軟件開(kāi)發(fā)58-63
• 4.4.2 DO 濃度軟測(cè)量63-64
• 4.4.3 操作指導(dǎo)64-69
• 4.5 小結(jié)69-71
• 第5章 智能監(jiān)控系統(tǒng)的工程應(yīng)用71-79
• 5.1 應(yīng)用背景71
• 5.2 系統(tǒng)安裝與調(diào)試71-75
• 5.3 應(yīng)用效果75-78
• 5.4 小結(jié)78-79
• 結(jié)論79-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文85-87
• 致謝87

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