污水处理出水水质软测量算法与虚拟仪器的集成应用研究

【摘要】：本文利用软测量技术和虚拟仪器技术开发基于虚拟仪器平台的污水处理出水水质预测预报系统。该系统有友好的人机交互界面,能根据输入或采集到数据库中的参数值和选择的软测量模型,自动完成出水水质的预测。操作人员可根据预测值调整相应的过程参数,以解决目前污水处理出水水质参数由于人工化验滞后大而影响出水达标排放问题。 本论文的研究内容及成果如下: 一、完善污水处理过程原始数据库表、预测数据库表和软测量模型数据库表,并设计过程参数输入/输出人机交互接口;利用LabSQL VIs实现LabVIEW访问数据库的功能。 二、用MATLAB实现软测量模型并形成软测量模型算法库,供用户灵活选择;利用MATLAB script节点解决MATLAB污水处理过程软测量模型算法库和虚拟仪器的集成,为软测量技术的实用化奠定基础; 三、在虚拟仪器编程软件LabVIEW开发环境下,设计了友好的人机交互界面,使用户可在界面中灵活选择软测量模型,并根据输入或采集到数据库中的过程信息自动完成出水水质的预测;同时系统将预测值回送到虚拟仪器软面板进行显示或参与控制运算;如果要保存预测结果的话,操作员只需在软面版上进行简单的操作就可以把预测值存入预测数据库中,最终完成软测量的全过程。 【关键词】：软测量技术 污水处理 虚拟仪器 多元线性回归 MATLAB LabVIEW BP神经网络
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪言10-14
• 1．1 课题背景10-13
• 1．2 研究内容13-14
• 第二章 软测量技术简介14-22
• 2．1 软测量技术原理14-15
• 2．2 软测量工程设计及实现15-16
• 2．3 软测量建模方法16-21
• 2．3．1 基于多元线性回归分析的软测量建模方法17-18
• 2．3．2 基于BP神经网络的软测量建模方法18-21
• 2．4 软测量技术的应用21-22
• 第三章 污水处理出水水质软测量模型的建立22-36
• 3．1 城市污水处理技术概述22-27
• 3．1．1 城市污水生物氧化处理工艺简介22-23
• 3．1．2 污水水质参数及出水水质标准23-24
• 3．1．3 污水处理软测量研究对象的确定及其工艺简介24-27
• 3．2 出水水质软测量模型的获取27-34
• 3．2．1 建模过程说明27-31
• 3．2．2 软测量模型的验证31-34
• 3．3 本章总结34-36
• 第四章 污水处理出水水质软测量算法与虚拟仪器的集成技术与实现36-52
• 4．1 污水处理数据库的设计及其访问技术38-44
• 4．1．1 污水处理数据库的设计38-40
• 4．1．2 污水处理数据库访问技术40-44
• 4．2 污水处理出水水质软测量算法与虚拟仪器集成技术44-45
• 4．2．1 MATLAB script节点44-45
• 4．2．2 污水处理出水水质软测量模型与虚拟仪器集成方法45
• 4．3 基于虚拟仪器平台的污水处理出水水质预测预报系统实现45-50
• 4．3．1 污水处理数据库访问45-48
• 4．3．2 污水处理出水水质软测量模型与虚拟仪器集成实现48-49
• 4．3．3 SubVI的调用49-50
• 4．4 本章总结50-52
• 第五章 基于虚拟仪器平台的污水处理出水水质预测预报系统功能及其使用说明52-60
• 5．1 系统运行环境软硬件配置52
• 5．2 系统主要功能52-60
• 5．2．1 数据入库53
• 5．2．2 数据查询53-55
• 5．2．3 变化趋势查询55-56
• 5．2．4 出水水质预测56-58
• 5．2．5 软测量建模和入库58-60
• 第六章 研究总结60-62
• 致谢62-64
• 参考文献64-68
• 附录A 整体预测效果的评价68-70
• 附录B 各月预测效果的评价70-76
• 附录C 各模型每月的修正系数76-78

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