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数字化供水辅助决策系统的设计与实现

作　者: 陈天麟
导　师: 詹瑾瑜；张伯立
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 供水数字化 供水优化 供水数字化辅助 设计与实现 决策系统
分类号: TU991.62
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 44次
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内容摘要


供水数字化具有复杂、多变,灵活性的特点,是一个艰巨的系统工程,在现代城市供水中,占有最高的位置,是未来城市供水的发展核心。通过对供水系统的实时监控和管理,保证用户“水龙头水”水质达到标准的要求,实现供水水质的安全。同时供水管理的方向已经从单一型、分割型向综合型、整体型转变,采用新工艺、新设备和更为先进、可靠、高效的信息技术手段已成为必然趋势。通过利用计算机控制技术将各工艺单元的数学模型与运行资料结合起来,建立供水过程的优化运行模型,来实现对原水水质的保护和监测力度,实现对水处理厂工艺的优化、管网输配配水系统的管理维护等各个环节的水质监控和改善,是我国供水事业发展的永恒的主题。本文结合上虞市水务集团系统的实践,以数字化供水系统优化为中心,研究并分析了数字化供水系统的国内外相关研究现状和关键技术,设计并实现一个数字化供水辅助决策系统。该系统设计了原水水质监测预警预报方法,实现了水质信息的在线查询和互访共享,给出了数字化水厂网络规划及建设方案,研究了水厂工艺智能化加药策略和滤池反冲洗自动化控制策略,并对系统功能和性能做了相关的测试。通过对测试数据进行分析可知,本系统达到了预期的功能和性能需求。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-11
第一章 绪论  11-16
  1.1 选题依据  11
  1.2 国内外水厂现状及分析  11-14
    1.2.1 国内水厂现状  11-12
    1.2.2 国内水厂技术发展趋势  12-13
    1.2.3 国外水厂现状及分析  13-14
  1.3 本文主要研究内容  14
  1.4 论文的组织安排  14-16
第二章 数字化供水辅助决策系统的需求分析  16-21
  2.1 供水数字化系统目前现状  16-17
  2.2 功能需求  17-19
  2.3 性能需求  19-21
第三章 数字化供水辅助决策系统的设计  21-53
  3.1 供水数字化系统的结构  21-24
  3.2 原水水质监测预警预报子系统  24-25
    3.2.1 实现监测自动化  25
    3.2.2 预测原水水质未来（短期）变化  25
  3.3 数字化水厂网络规划及建设  25-27
    3.3.1 计算机监控层  26
    3.3.2 PLC 监控层  26
    3.3.3 现场设备层  26-27
  3.4 制水过程的优化控制及先进控制系统  27-36
    3.4.1 生产自动控制模块  28-29
    3.4.2 制水工艺过程的建模及优化控制  29-30
    3.4.3 控制系统模块化  30-31
    3.4.4 建立动态生产工艺模型  31-34
      3.4.4.1 建模方法  31-32
      3.4.4.2 模型结构  32-33
      3.4.4.3 参数辨识  33-34
      3.4.4.4 数据预处理  34
    3.4.5 先进投加控制算法  34-35
    3.4.6 智能排队管理  35-36
  3.5 供水管网模型及泵站优化运行  36-38
    3.5.1 系统调度结构  36-38
    3.5.2 管网建模软件功能  38
  3.6 模糊控制  38-49
    3.6.1 模糊控制器结构  40
    3.6.2 变量模糊化  40-49
  3.7 数据库设计  49-51
  3.8 数据表的设计  51-53
第四章 数字化供水辅助决策系统的实现  53-65
  4.1 原水水质监测预警预报模块的实现  53-55
    4.1.1 水质警戒规则  53-55
    4.1.2 原水水质监测预警预报流程流程  55
  4.2 水质信息的在线查询和互访共享  55-56
  4.3 数字化水厂的实现  56-57
    4.3.1 自控系统组网说明  56-57
      4.3.1.1 管理层10/100Mbps 以太网  56
      4.3.1.2 厂级100Mbps 工业以太网  56
      4.3.1.3 现场总线  56-57
  4.4 知识库的构建与在线学习  57-59
  4.5 供水管网监控调度系统  59-65
    4.5.1 公司级运行监控调度系统组成  59-61
    4.5.2 调度系统的网络形式  61
    4.5.3 调度系统监控平台的选择  61
    4.5.4 供水调度各系统的配置说明  61-65
第五章 数字化供水辅助决策系统的测试  65-70
  5.1 测试环境  65
  5.2 系统功能测试  65-68
  5.3 系统性能测试  68-70
第六章 结束语  70-71
  6.1 全文总结  70
  6.2 不足及下一步工作  70-71
致谢  71-72
参考文献  72-74

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 市政工程 > 给水工程（上水道工程） > 水厂（给水系统水厂）运营管理 > 给水系统运营的自动化
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