污水处理智能控制系统的研究与实现

【摘要】：目前,中国污水处理自动控制系统落后,污水处理运行费用居高不下,极大的阻碍了中小城市污水处理的发展,如何建立有效的智能控制系统,优化运行效果,较少运行费用,具有重要意义。本文结合“中小城市污水处理设备优化”这一四川省重大招标项目,从项目实际情况出发,重点研究了污水处理智能控制系统的设计和实现。 文章从三方面入手,根据污水处理的特点,建立了一套适合于中小城市污水处理的智能控制与决策系统,特别是提出了设计一个故障诊断专家系统的思想,使得整套系统具有了专家的智能。 本文首先从污水处理的控制系统总体出发,组建了一个基于RS-485总线的控制网络,现场数据采集模块采用技术成熟的研华亚当系列产品。 接着从优化污水处理厂运行出发,设计了一个适合于中小城市污水处理的故障诊断专家系统,该系统存储了有关污水处理的各种诊断类型和信息,能够对污水处理的日常运行进行故障诊断和决策。 最后,本文还详细描述了用亚控组态王实现的计算机监控系统,它将各种现场设备的数据都生动的用图形化方式反映在电脑屏幕上,方便用户查看和控制。同时,该监控软件使用动态数据交换DDE技术实现了与专家系统的实时通信。 【关键词】：智能控制 现场总线 专家系统 组态软件
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：X703
【目录】：

• 第一章 绪 论9-14
• 1.1 智能控制的基本概念9-10
• 1.2 智能控制的应用~[15]10
• 1.3 污水处理自动控制现状~[16]10-11
• 1.4 污水处理智能控制的意义11-12
• 1.5 本文的研究意义及主要研究对象12
• 1.6 论文内容12-14
• 第二章 污水处理控制系统设计14-25
• 2.1 四川省新都污水处理示范工程简介14-16
• 2.1.1 污水处理工艺综述14-15
• 2.1.2 新都污水处理厂工艺简介~[14]15-16
• 2.2 污水处理控制网络选择~[20]16-17
• 2.2.1 几种工业应用网络16
• 2.2.2 为何选择RS-485现场总线16-17
• 2.3 新都污水处理厂控制系统设计~[19]17-25
• 2.3.1 中央控制室及控制软件18-19
• 2.3.2 智能现场控制器19-20
• 2.3.3 系统通信20
• 2.3.4 驱动软件20
• 2.3.5 控制系统中的研华模块~[20]20-25
• 第三章 污水处理故障诊断专家数据库系统~[1,3]25-52
• 3.1 污水处理故障诊断~[10,11]25-28
• 3.1.1 污水处理故障诊断的意义25
• 3.1.2 现代故障诊断方法25-27
• 3.1.3 污水处理故障诊断专家系统特点27-28
• 3.2 故障诊断系统基本原理28-31
• 3.2.1 人工智能与专家系统28
• 3.2.2 专家系统基本结构28-29
• 3.2.3 故障诊断专家系统29-30
• 3.2.4 专家系统与数据库的结合--专家数据库系统~[17,18]30-31
• 3.3 故障诊断专家数据库系统总体设计31-33
• 3.4 开发环境及工具33-34
• 3.4.1 数据库系统选择33
• 3.4.2 编程工具选择33-34
• 3.4.3 操作系统选择34
• 3.5 知识库的建立~[2,13]34-43
• 3.5.1 诊断知识的获取34-35
• 3.5.2 诊断知识的表示~[12]35-40
• 3.5.3 知识库实现40-42
• 3.5.4 知识管理42-43
• 3.6 推理机的实现~[9]43-46
• 3.6.1 基本推理方法43-44
• 3.6.2 核心推理策略44-46
• 3.6.3 推理工作流程46
• 3.7 解释机的实现46-48
• 3.8 人机界面设计48-50
• 3.9 专家系统诊断过程50-51
• 3.10 与监控系统的通信51-52
• 第四章 污水处理计算机监控系统52-63
• 4.1 组态软件简介52
• 4.2 亚控组态王概述52-56
• 4.2.1 为何选择亚控组态王52-53
• 4.2.2 亚控组态王6.0的特点53-54
• 4.2.3 亚控组态王的结构54-55
• 4.2.4 与下位机通信55-56
• 4.3 用组态王建立监控程序56-58
• 4.3.1 污水处理监控系统要求56-57
• 4.3.2 监控系统创建过程57-58
• 4.4 与专家系统的通信58-63
• 4.4.1 DDE机制59-60
• 4.4.2 组态王的DDE支持60
• 4.4.3 C++ Builder的DDE支持60-61
• 4.4.4 具体实现61-63
• 第五章 结 论63-64
• 主要参考文献64-66
• 致 谢66

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