清洁能源用于改善湖泊水质的控制系统研究

【摘要】：湖泊作为我国淡水资源的重要组成部分,与我们日常的生产、生活息息相关。随着大量的工业废水、生活污水直接排入湖泊,造成湖泊水质的日益恶化。改善湖泊水质可以有效缓解用水资源的紧张。本文尝试将清洁能源用于湖泊污水水质的改善,着重对控制系统进行了研究,主要工作和结果如下： 1、构建了一个可以使用太阳能、风能、海洋能等清洁能源改善湖泊水质的系统,文中使用太阳能作为系统的动力能源。系统融合了物理方法、化学方法和生物方法对湖泊污水进行综合处理。本文着重研究了系统中的物理方法,利用单片机控制执行机构实现了对湖泊污水的智能处理。 2、完成了控制系统的硬件设计。系统采用单片机作为控制核心和数据处理单元,利用ADC将水位状态对应的模拟电信号和蓄电池端电压信号转换为数字信号,并通过单片机输出信号驱动控制固态继电器实现对水泵电机、离心机电机及紫外灭菌灯工作状态的转换。 3、完成了控制系统的软件设计。软件设计采用C语言编写,包括蓄电池端电压采集程序、水位状态信号采集程序、输出控制程序以及显示程序。 系统测试表明,通过对水位状态及电池能量变化的检测,实现了对水泵、离心机和紫外灭菌灯的智能控制,达到了预期的设计目标。 【关键词】：清洁能源 湖泊水质改善 单片机 控制系统
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X524;TP273
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 研究的背景和意义8-10
• 1.2 国内外研究发展现状10-13
• 1.2.1 污水的处理方法10-11
• 1.2.2 污水处理的控制技术11-13
• 1.3 论文内容和架构13-14
• 第二章 清洁能源用于改善湖泊水质的系统构建14-19
• 2.1 清洁能源用于改善湖泊水质的系统14
• 2.2 供电模块14-16
• 2.3 污水综合处理模块16-19
• 2.3.1 污水综合处理工艺16-17
• 2.3.2 控制系统17-19
• 第三章 控制系统的硬件设计19-31
• 3.1 控制系统的整体方案19-20
• 3.2 单片机模块20
• 3.3 信号输入采集模块20-23
• 3.3.1 水位检测模块20-21
• 3.3.2 蓄电池采集模块21-23
• 3.4 A/D转换模块23-24
• 3.5 信号输出控制模块24-29
• 3.5.1 显示模块24-25
• 3.5.2 紫外灭菌灯控制模块25-26
• 3.5.3 异步电动机控制模块26-29
• 3.6 PCB设计29-31
• 第四章 控制系统的软件设计31-42
• 4.1 软件平台的搭建31-33
• 4.2 控制系统程序设计33-36
• 4.3 系统测试36-42
• 第五章 总结与展望42-44
• 附录1 太阳能蓄电池剩余容量与电压的关系44-46
• 附录2 控制系统的部分源程序代码46-51
• 参考文献51-54
• 致谢54

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