本文關(guān)鍵詞：多層次村鎮(zhèn)污水處理遠程監(jiān)控系統(tǒng)的研究

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【摘要】：隨著我國城市化進程的不斷加快,大量的生活廢水排放導(dǎo)致水污染日益嚴(yán)重,環(huán)保部門對生活污水處理質(zhì)量的監(jiān)控力度也越來越高。因為村鎮(zhèn)污水處理站點分布地域廣,位置偏僻,所以遠程監(jiān)控發(fā)揮著重要的作用。傳統(tǒng)的遠程監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)方式和維護費用高,因此無線通信技術(shù)用于遠程監(jiān)控系統(tǒng)勢在必行。本課題為安徽省重大科技攻關(guān)項目,與某知名環(huán)�？萍脊竞献�,以村鎮(zhèn)污水處理項目為背景,研發(fā)了一套多層次村鎮(zhèn)污水處理遠程監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以對分散在村鎮(zhèn)的各級污水處理站點運行情況實時監(jiān)測和遠程控制。對于人口相對集中,污水排放量大的村鎮(zhèn),建設(shè)有動力低耗能一體化污水處理回用系統(tǒng);對于人口稀少,污水排放量小的農(nóng)村地區(qū)建設(shè)微動力污水處理站點。文章首先在充分研究并分析數(shù)據(jù)傳輸方式的基礎(chǔ)上,選用了GPRS和3G網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)傳輸通道。然后通過對項目需求分析,設(shè)計多層次村鎮(zhèn)污水處理遠程監(jiān)控系統(tǒng)的整體方案。依據(jù)整體方案分別對污水處理監(jiān)控系統(tǒng)進行遠程站和監(jiān)控中心的設(shè)計。遠程站設(shè)計主要包括系統(tǒng)的硬件選型和軟件設(shè)計,遠程站需要遠傳的數(shù)據(jù)包括水質(zhì)參數(shù)、各設(shè)備的在線運行狀態(tài)以及圖片信息。為了實現(xiàn)遠程端與監(jiān)控中心通信,通過梯形圖編程對GPRS模塊進行初始化。監(jiān)控中心設(shè)計首先對OPC服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)攝像機進行配置,其次創(chuàng)建FTP服務(wù)器,存儲被傳輸?shù)膱D片;另外,設(shè)計了一套基于C/S模式的監(jiān)控查詢系統(tǒng),實現(xiàn)在線查看遠程設(shè)備運行及水質(zhì)參數(shù)的實時監(jiān)視、歷史曲線圖繪制等相關(guān)功能。由于污水處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量非常大、存在冗余,本文最后對歷史數(shù)據(jù)壓縮算法進行研究,通過比較分析得出旋轉(zhuǎn)門算法最適合于浮點型數(shù)據(jù),并對該算法進行改進,仿真測試結(jié)果表明具有更高的壓縮性能。利用VBS編程將該算法應(yīng)用到監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)對歷史數(shù)據(jù)的壓縮處理,從而減少數(shù)據(jù)冗余和節(jié)省存儲空間。本論文的主要貢獻在于為城鎮(zhèn)化建設(shè)和新農(nóng)村建設(shè)中的污水處理項目的BOT運營提供了一個有效的解決方案。該監(jiān)控系統(tǒng)有效的解決了偏遠地區(qū)集成式污水處理設(shè)備無人值守的問題。該系統(tǒng)已經(jīng)在當(dāng)涂、和縣、五河、宜興等地的村鎮(zhèn)污水處理廠運行近半年多,各項功能均達到要求。
【關(guān)鍵詞】：GPRS 污水處理 監(jiān)控系統(tǒng) 數(shù)據(jù)壓縮
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703;TP277
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 課題研究目的及意義10
• 1.2 遠程監(jiān)控系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 通信方式的選擇12-15
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容15-17
• 第二章 污水處理遠程監(jiān)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)17-24
• 2.1 污水處理的工藝17-18
• 2.2 監(jiān)控系統(tǒng)介紹18-20
• 2.2.1 監(jiān)控系統(tǒng)的功能18-19
• 2.2.2 監(jiān)控系統(tǒng)的組成19-20
• 2.3 遠程監(jiān)控系統(tǒng)的總體框架設(shè)計20-21
• 2.4 系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)21-22
• 2.5 系統(tǒng)的組網(wǎng)方式22-23
• 2.6 本章小結(jié)23-24
• 第三章 監(jiān)控系統(tǒng)的遠程站設(shè)計24-39
• 3.1 遠程站系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計24-26
• 3.1.1 GPRS技術(shù)簡介25-26
• 3.1.2 DTU工作原理26
• 3.2 遠程站系統(tǒng)的硬件選型26-29
• 3.2.1 PLC控制器的選型26-28
• 3.2.2 GPRS無線模塊的選型28-29
• 3.3 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計29-33
• 3.4 遠程站配置33-37
• 3.4.1 工程項目創(chuàng)建33-34
• 3.4.2 GPRS通信組態(tài)34-35
• 3.4.4 工程選項設(shè)置35-36
• 3.4.5 組態(tài)變量36-37
• 3.5 本章小結(jié)37-39
• 第四章 監(jiān)控系統(tǒng)的中心站設(shè)計與實現(xiàn)39-57
• 4.1 系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)介紹39-41
• 4.1.1 WINCC組態(tài)簡介39
• 4.1.2 3G網(wǎng)絡(luò)概述39-40
• 4.1.3 OPC技術(shù)介紹40-41
• 4.2 中心站配置41-45
• 4.2.1 配置OPC服務(wù)器41-42
• 4.2.2 刷新GRM設(shè)備42
• 4.2.3 GRM設(shè)備遠程管理42-43
• 4.2.4 創(chuàng)建FTP服務(wù)器43-44
• 4.2.5 3G網(wǎng)絡(luò)攝像機配置44-45
• 4.3 中心站監(jiān)控畫面設(shè)計45-52
• 4.3.1 監(jiān)控中心布局45-46
• 4.3.2 監(jiān)控畫面設(shè)計46-52
• 4.4 過程數(shù)據(jù)歸檔52-56
• 4.4.1 用戶歸檔概述52
• 4.4.2 創(chuàng)建用戶歸檔52-53
• 4.4.3 數(shù)據(jù)歸檔觸發(fā)53
• 4.4.4 歸檔程序?qū)崿F(xiàn)53-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 第五章 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)57-63
• 5.1 歷史數(shù)據(jù)壓縮的必要性57
• 5.2 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)分析57-62
• 5.2.1 矩形波串法和后向斜率法58-60
• 5.2.2 PLOT算法60-61
• 5.2.3 旋轉(zhuǎn)門壓縮算法61-62
• 5.3 本章小結(jié)62-63
• 第六章數(shù)據(jù)處理及優(yōu)化63-77
• 6.1 算法分析63-67
• 6.1.1 旋轉(zhuǎn)門壓縮算法原理63
• 6.1.2 算法實現(xiàn)流程63-64
• 6.1.3 仿真測試64-67
• 6.2 改進的旋轉(zhuǎn)門壓縮算法67-72
• 6.2.1 旋轉(zhuǎn)門算法優(yōu)化67-69
• 6.2.2 數(shù)據(jù)解壓實現(xiàn)69-70
• 6.2.3 仿真測試70-72
• 6.3 監(jiān)控中心歷史數(shù)據(jù)處理72-76
• 6.3.1 數(shù)據(jù)庫連接72-73
• 6.3.2 SQL數(shù)據(jù)庫設(shè)計73-74
• 6.3.3 歸檔數(shù)據(jù)的備份及優(yōu)化74-76
• 6.4 本章小結(jié)76-77
• 第七章 總結(jié)與展望77-78
• 參考文獻78-82
• 附錄A 插圖清單82-84
• 附錄B 附表清單84-85
• 附錄C 部分程序代碼85-92
• 在校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文92-93
• 致謝93

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