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基于网络控制的数字排水系统

作　者: 周旭强
导　师: 汪雄海
学　校: 浙江大学
专　业: 系统分析与集成
关键词: 数字排水 污水排放 泵站系统 节能环保控制 远程监控
分类号: TU992
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 207次
引　用: 1次
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内容摘要


本文针对当前城市污水排放系统存在的无效耗能大、污水溢出污染频发及缺乏泵站管网协调控制等引发的问题,提出一种基于网络控制的数字排水系统,该系统在原有单座泵站智能节电控制的基础上,利用网络通信功能实现了泵站之间的协调控制排放及系统远程监控。 系统采用基于Web服务器的B/S结构模式,在排水系统网络控制外环构成了一个智能数字调节系统。Web服务器为所有泵站现场控制子系统的上级协调控制单元,实现了对管网、泵站系统排水的智能决策调度;同时,Web服务器具有数据发布功能,方便管理者从Internet上的任何位置通过通用浏览器对系统进行远程访问和监控。 本文首先分析了单座泵站的节能机理,提出了在标准目标水位下调速运行的节能控制方案并讨论了相应智能控制策略,在单座泵站的节能运行中获得了良好的控制效果;在此基础上,提出了城市污水排放全局网络控制系统,详细阐述了系统的总体结构、工作原理、工作模式及数字调节的原理和作用等内容。讨论了系统的一般性技术实现方法及远程控制系统存在的相关问题,并利用实验室现有的工控机、数据采集卡、变频器、电机等设备,在校园网条件下对系统进行了模拟实现和运行。使用Delphi工具分别开发了Web服务程序、Socket通信程序及其它控制程序,组成了实验系统运行的软件平台。通过构成的实验系统进行了多点数据传送、远程调控等试验,测试了系统运行的可靠性,验证了Web服务器的智能调度功能,给出了相关实验数据及曲线。模拟运行结果证明,本文提出的数字排水系统网络控制方式是可行且有效的。 最后展望了在Internet大环境下系统实际运行的应用前景。

全文目录


摘要  2-3
Abstract  3-5
目录  5-7
第一章 绪论  7-21
  1.1 城市污水排放系统概述  7-8
  1.2 污水排放系统控制方案研究的意义  8-9
  1.3 城市污水排放系统控制现状及发展趋势  9-11
  1.4 网络远程控制系统概述  11-19
    1.4.1 网络远程控制的基本体系结构  12-15
    1.4.2 网络远程控制系统的任务和要求  15-17
    1.4.3 实现网络远程控制的关键技术  17-19
  1.5 基于网络远程控制的数字化排水系统  19-21
第二章 基于Internet的数字化排水系统  21-26
  2.1 基于Internet网络控制方案的提出  21-22
  2.2 基于Web的排水远程控制系统  22-23
  2.3 基于Web的排水远程控制系统功能及目标  23-26
    2.3.1 系统控制功能分析  23-25
    2.3.2 系统控制目标  25-26
第三章 单座污水泵站的智能控制  26-35
  3.1 污水泵站节能排水机理分析  26-31
    3.1.1 降低扬程，减少泵水耗能  26-28
    3.1.2 调速运行提高机泵工作效率  28-30
    3.1.3 优化运行机泵组合  30-31
  3.2 单座污水泵站的智能控制  31-34
    3.2.1 系统控制框图  31-32
    3.2.2 系统控制目标  32-33
    3.2.3 目标水位的确定  33
    3.2.4 控制策略的选择  33
    3.2.5 实际运行结果  33-34
  3.3 结论  34-35
第四章 污水排放系统的全局网络控制  35-41
  4.1 全局网络控制系统总体构成  35-37
  4.2 泵站现场标准闭环实时控制系统  37-38
  4.3 网络智能数字调节控制环  38-41
    4.3.1 Web服务器内部功能模块结构  38-40
    4.3.2 网络控制外环数字调节系统的功能  40-41
第五章 基于网络控制的数字排水系统实现  41-65
  5.1 软件实现技术  41-43
  5.2 网络远程控制系统的若干问题  43-45
    5.2.1 网络时延和数据丢失  43-44
    5.2.2 网络拥塞控制  44-45
    5.2.3 可靠性和安全性  45
  5.3 实验室模拟实现  45-64
    5.3.1 模拟系统总体介绍  45-47
    5.3.2 PCI—9118数据采集卡及其接口程序  47-50
    5.3.3 Web服务程序开发  50-54
    5.3.4 Socket通信程序开发  54-58
    5.3.5 数据库应用程序开发  58-59
    5.3.6 运行结果  59-64
  5.4 本章小结  64-65
第六章 结束语  65-67
参考文献  67-71
作者攻读硕士学位期间发表论文  71-72
致谢  72

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 市政工程 > 排水工程（沟渠工程、下水道工程）
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