污水處理廠遠(yuǎn)程交互式系統(tǒng)

【摘要】：隨著國內(nèi)污水處理企業(yè)對信息化的需求的提高,污水處理廠遠(yuǎn)程交互式系統(tǒng)已經(jīng)成為污水處理企業(yè)必不可少的重要組成部分。該系統(tǒng)針對城鎮(zhèn)污水處理質(zhì)量指標(biāo)難以實時控制及運(yùn)營水平落后的現(xiàn)狀,以穩(wěn)定出水水質(zhì)、降低能源消耗為目的,建立了一套優(yōu)化城鎮(zhèn)污水處理過程控制策略,其中包括：建立了一種基于串級模糊控制方法,實現(xiàn)對城鎮(zhèn)污水處理過程的實時優(yōu)化控制；采用專家系統(tǒng)理論,建立了污水處理過程的故障排查模塊,實現(xiàn)對于污水處理工程中的故障分析與專家決策；本系統(tǒng)是一套基于數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的污水處理信息化管理系統(tǒng),還包括污水處理廠的設(shè)備管理、電能管理、成本管理等功能模塊。該系統(tǒng)提升了整個行業(yè)的生產(chǎn)管理水平,降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。 遠(yuǎn)程交互式系統(tǒng)中的節(jié)能部分與故障排查部分是該系統(tǒng)的核心,也是其難點(diǎn)部分。本文介紹整個系統(tǒng)的同時,重點(diǎn)闡述這兩個關(guān)鍵部分的分析與設(shè)計。本人主要工作如下： 本人獨(dú)立設(shè)計了用于節(jié)約能耗的串級模糊控制模塊。針對污水處理曝氣系統(tǒng)中溶解氧控制的特點(diǎn),模塊中引入了模糊控制技術(shù)；在此基礎(chǔ)上,采用PLC、HMI及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),實現(xiàn)了串級模糊控制模塊。該模塊通過在線檢測的COD值與溶解氧的濃度值調(diào)節(jié)曝氣量,既保證了出水水質(zhì),又降低了能耗,從而節(jié)約了污水處理成本,為污水處理溶解氧控制提供了一種新的、有效的、實用的工程方法。 本人設(shè)計并實現(xiàn)了污水處理故障排查模塊,其中包括知識庫、推理機(jī)、解釋器的設(shè)計與實現(xiàn)。該模塊將人工智能理論(專家系統(tǒng)理論)及數(shù)據(jù)庫技術(shù)相結(jié)合,應(yīng)用在污水處理的故障排查過程中,針對污水處理過程中出現(xiàn)的故障,該模塊可效仿人類專家的智能,為管理者提供應(yīng)對故障的決策信息,提高了污水處理過程的效率與管理水平。應(yīng)用表明,該模塊對于污水處理過程中的故障排查有著重要的實際應(yīng)用價值。 本文所依托的課題項目已經(jīng)通過了用戶驗收,本人設(shè)計并實現(xiàn)的遠(yuǎn)程交互式系統(tǒng)中串級模糊控制模塊和故障排查模塊,完全能夠滿足用戶在節(jié)能與管理方面的要求。 【關(guān)鍵詞】：遠(yuǎn)程交互 可編程控制器 人機(jī)界面 模糊控制 故障排查 溶解氧 化學(xué)需氧量
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：X703
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-17
• 1.1 研究背景與意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 污水處理廠信息化技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展12-14
• 1.2.2 污水處理廠實施信息化建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)簡介14-15
• 1.2.3 污水處理廠實施信息化建設(shè)的趨向預(yù)測15
• 1.3 論文的組織結(jié)構(gòu)15-17
• 2 污水處理廠遠(yuǎn)程交互式系統(tǒng)綜述17-26
• 2.1 遠(yuǎn)程交互式系統(tǒng)軟件概述17-21
• 2.1.1 遠(yuǎn)程交互式系統(tǒng)平臺功能特點(diǎn)17-18
• 2.1.2 系統(tǒng)硬件組成結(jié)構(gòu)18-20
• 2.1.3 軟件體系結(jié)構(gòu)20-21
• 2.2 關(guān)鍵技術(shù)21-25
• 2.2.1 模糊控制技術(shù)21-22
• 2.2.2 專家系統(tǒng)理論22-24
• 2.2.3 PLC可編程控制器技術(shù)24-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 3 串級模糊控制模塊的分析設(shè)計與實現(xiàn)26-39
• 3.1 串級模糊控制模塊的分析26-29
• 3.1.1 模糊控制模塊需求分析26-27
• 3.1.2 模塊軟件開發(fā)的環(huán)境27
• 3.1.3 模塊實現(xiàn)的基本功能27
• 3.1.4 曝氣系統(tǒng)模糊控制器體系結(jié)構(gòu)27-29
• 3.2 模糊控制器的設(shè)計29-35
• 3.2.1 輸入模糊化29-30
• 3.2.2 模糊決策和模糊規(guī)則30-31
• 3.2.3 輸出的反模糊化31-32
• 3.2.4 改進(jìn)的模糊控制器設(shè)計32-35
• 3.3 串級模糊控制模塊的實現(xiàn)35-38
• 3.3.1 串級模糊控制算法35-37
• 3.3.2 串級模糊控制模塊運(yùn)行及實驗測試結(jié)論37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 4 污水處理故障排查模塊的分析設(shè)計與實現(xiàn)39-61
• 4.1 污水處理故障排查模塊的分析39-42
• 4.1.1 故障排查模塊的的需求分析40-41
• 4.1.2 故障排查模塊的開發(fā)及運(yùn)行環(huán)境41-42
• 4.2 污水處理故障排查模塊的設(shè)計與實現(xiàn)42-58
• 4.2.1 知識庫的設(shè)計與實現(xiàn)42-49
• 4.2.2 推理機(jī)的設(shè)計與實現(xiàn)49-56
• 4.2.3 解釋器的設(shè)計與實現(xiàn)56-58
• 4.3 故障排查模塊的運(yùn)行及實驗測試結(jié)論58-60
• 4.3.1 故障排查模塊的運(yùn)行58-59
• 4.3.2 故障排查模塊的實驗測試59-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 5 總結(jié)與展望61-63
• 5.1 總結(jié)61
• 5.2 展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-65
• 作者簡歷65-67
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集67

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