电厂化学水处理控制系统中 PLC 控制系统设计与预测控制研究

采用 PLC 与工业控制计算机共同构成控制系统的方法,解决了化学水处理控制系统自动化程度低的问题.实际运行表明,化学水处理过程可通过 PLC 控制系统进行有效的自动监控.针对再生后出水中磷酸盐含量过高问题,本文首先在 Matlab/simulink 环境下,对化学水处理系统进行建模仿真,其次本文采用模型预测控制算法,对出水磷酸盐浓度进行控制,并与传统 PID 算法进行对比,仿真结果证明模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)算法控制效果优于传统 PID,使出水磷酸盐达到了工艺出水水质要求.     

城市排污系统对河流水质影响的仿真研究

以城市废水系统的集成化管理为出发点，基于国际水协会河流水质1号模型(RWOMI)，确定了适合仿真与实时控制的简化的动态河流水质模型，在MATLAB仿真环境下建立了一个以河流为核心的集成化城市废水系统的简单仿真环境。以某河流城区段为背景，采用国际水协会发布的污水负荷和组分数据作为原始输入，模拟了排水管网和污水处理厂在不同运行条件下引起的河流水质的变化情况。仿真结果表明排水管网组合下水溢流和污水处理厂排放物的处理程度对河流水质会产生直接影响，为集成化管理提供了依据。     

神经网络在水处理加药控制中的应用研究

随着供水源水污染日益严重和水质要求的不断提高,于是就增加了给水处理的难度;在水处理过程中,混凝是整个水处理工艺系统中最重要的过程,也是最难管理的一个环节,它不仅影响到处理的全过程,并且还是制水成本的重要组成部分;通过对给水处理过程中投药系统的工艺原理的研究,分析了其混凝过程中影响其混凝效果的相关参数,建立了混凝剂投加模糊神经网络预测控制模型,旨在研究一种有效的混凝剂投加智能算法并投入实践;试验表明,此模型在源水水质变化的情况下,实现了混凝剂投加的有效控制,提高了水行业的自动化水平.     

微波紫外线技术在污水处理中的运用

紫外线用于水的消毒,具有消毒快捷、不污染水质等优点,目前在水处理工艺中得到广泛运用。而微波紫外线技术较传统紫外线消毒技术相比,更具系统工作寿命长、运行控制安全可靠、消毒效率高、运行成本底等显著优点。作为新一代技术,微波紫外线技术将会有极大的运用发展空间。     

WISKI系统在水质自动监测中的应用

水文水环境基础信息分析处理系统（WISKI）能针对不同的水文水环境参数进行处理和分析,是一种有效的数据处理、分析和管理系统。水质自动监测仪易受到水生动、植物活动的干扰,导致监测数据多变、不平行。长期以来,水质自动监测数据常被质疑是否能够应用于实际,利用WISKI系统强大的数据修编功能可对水质自动监测的曲线进行平滑处理和去毛刺处理、手工对曲线点的自由拉动,实现监测数据的合理化修正,可有效提高监测数据的可利用性。     

基于深度学习和物联网云平台的水质监测与鱼苗识别系统的设计

本文设计并初步验证了一种基于深度学习和物联网云平台的水质监测与鱼苗识别系统。该系统由水质监测模块、物联网通信模块和目标识别模块组成。其中水质监测模块采用STM32F407ZGT6嵌入式开发芯片作为主控芯片,使其能够搭载各类传感器,对鱼塘的水质数据进行及时有效的监测。物联网通信模块将得到的水质数据上传到云平台上,便捷了用户的使用以及对鱼塘水质情况的实时、准确分析。此外,搭载于树莓派上的深度学习模块能够对鱼塘中常见养殖鱼类进行类目识别与监测,方便用户根据不同的繁殖时期对不同的鱼类进行相应的调整与捕捞。该系统可以有效实现对鱼塘水质情况的实时检测以及鱼类识别,从而极大地提升鱼类养殖的效率,降低人力资源成本。     

高频电磁水处理系统的设计及最优控制方法

设计了一种新型的高频电磁水处理系统,并提出了最优控制方法,该系统在对循环水系统进行防垢除垢的同时,能够在线实时检测循环水的温度、水流速度与电导率等物化参数,并能够根据这些物化参数实现系统运行的最优控制,使得处理水系统完全处于一种智能工作状态,实现水处理系统高效节能的效果。     

预测控制和前馈控制在混凝投药中的应用

针对自来水厂混凝投药过程存在的时滞、非线性等特点,研究混凝投药的工作原理,分析水处理系统实际的生产数据后,提出一种混凝投药控制方案。该控制方案采用流量比例前馈控制与预测控制相结合,实现对混凝投药的复合控制。实验仿真结果表明,提出的预测控制有效实现了混凝投药量的大小控制,再结合比例前馈控制方法,使投药量能够实时在线地根据原水水质的情况进行及时调整。     

水处理系统的分段优化设计方法

采用分段设计法研究水处理过程.根据给水浓度和产水浓度要求的不同,以年费用最小为目标,将水处理过程作为超结构模型,进而优化设计段数和每段的工艺参数.研究表明,当进水浓度为5 000 ppm～35 000 ppm时,制备生活用水采用反渗透法处理费用最低,而制备纯水采用反渗透+离子交换联合法处理费用最低;当进水浓度为500 ppm～5 000 ppm时,前者采用电渗析法处理费用最低,而后者采用电渗析+离子交换联合法处理费用最低;当进水浓度小于500 ppm时,制备纯水采用离子交换法费用最低.     

WISKI系统在水质自动监测中的应用

水文水环境基础信息分析处理系统(WISKI)能针对不同的水文水环境参数进行处理和分析,是一种有效的数据处理、分析和管理系统。水质自动监测仪易受到水生动、植物活动的干扰,导致监测数据多变、不平行。长期以来,水质自动监测数据常被质疑是否能够应用于实际,利用WISKI系统强大的数据修编功能可对水质自动监测的曲线进行平滑和去毛刺处理、手工对曲线点的自由拉动,实现监测数据的合理化修正,可有效提高监测数据的可利用性。     

凝结水精处理系统的自动控制设计

凝结水精处理实现自动化的目的是实现整个水处理系统的安全可靠的运行,确保优质的出水水质或达到规定的标准,提高管理人员的劳动生产率、降低能源与物料消耗.针对采用前置过滤器+高速混床法的工艺流程,提出自动控制设计方案,主要包括现场仪表的设计选型及配置、控制系统的设计等,并给出了自动控制功能的要求.将凝结水精处理的自动化设计应用于天津北塘发电厂,取得了良好的应用效果,提高了现场工作人员的工作效率.     

太阳能水体垂向循环装置系统研究

景观湖等水体流动性弱,易发生水体缺氧等水生态问题,严重损害水体质量,造成水体黑臭等现象,威胁着水体生态安全。为解决此类生态问题,保持水体良好的环境质量,研究一种基于太阳能的水体垂向循环装置系统,以加强水体交换,从而提升深层水体溶解氧含量,改善水体生态循环。配套水质在线监测设备,基于LoRa自组网,保证在太阳能供电条件下装置的持续在线,提出一种以溶解氧含量和设备剩余电量为联合约束指标的动态调节方法,通过实时监测水体溶解氧含量,自动控制水体循环装置调节水体溶解氧浓度。并在龙湖进行实验验证,实验结果表明:装置运行能有效提升水中溶解氧含量,减少溶解氧含量波动变化,有助于维持水体健康水质。     

低成本中水处理技术

分布式中水处理是在产生污水的当地就地处理,就地回用,可大大减少中水回用所需建设的管网系统,利于降低中水处理的整体成本。发展低成本的分布式中水处理技术,可迅速解决制约中水回用的现存问题。采用先进的F2-R中水处理工艺,中水处理的整体成本可从现在的1.22元/m3降为0.77元/m3,使中水处理运行方在现行中水水价下,可以产生合理利润,这必将提高其积极性,也必将鼓励用水方尽量回收废水,并处理后回用。     

基于PLC的水厂供水自控系统设计

为适应城市现代化对供水行业的要求,改善水厂出水水质、降低能耗、提高自来水厂的管理水平和经济效益成为供水行业当下的重要任务。在水厂的水处理系统中采用自动控制技术,不仅可以提高系统的性能、产率、可靠性,而且还可以增加系统的稳定性、降低操作成本、加快启动过程等。本文给出基于PLC的水厂供水自控系统的设计思想和部分关键技术,重点结合制水工艺流程介绍了加矾、反冲洗和过滤子控制系统。本系统实现了优化控制,提高了工作效率和水处理流程的稳定性。     

火电厂化学补给水处理仿真系统

采用先进的计算机仿真技术,以铁岭电厂的化学补给水处理系统为研究对象,建立该系统的水处理工艺流程模型、运行参数模型,并开发化学补给水处理系统仿真软件,实现启停操作、正常运行调整、运行状态和运行参数显示以及常见故障处理等多种仿真功能。通过仿真实验验证,仿真结果基本达到了预定要求。所开发的仿真软件,既可以用于教学和培训,又可以用于科研,还可以由留有的接口进一步开发成产品应用于实际。     

景观型挡土墙及生态艺术处理技术的运用

在环境及美学的角度来说,我们往往可以设计成更合乎生态,更美观的一种存在。既有实际上的功能价值,又有美学上的观赏价值,二者充分的结合,岂不是更好。结合设计过的住宅小区及市政公园内的景观型挡土墙,在这个挡土墙的专类项目处理上,主要讲述两种类型。     

水功能区水质达标考核主题内容及流程设计

由于目前水功能区水质达标考核存在缺少考核管理系统,缺少智能化、可视化管理,表现形式单一,难以适应发展变化等问题,为此利用组件、知识图等相关信息技术,通过对水功能区水质达标考核数据库的建立,以及对考核中的模型、计算模块组件化,在知识可视化综合集成服务平台上搭建水功能区水质达标考核管理系统。通过对陕西省水功能区水质达标考核主题内容的实例应用表明,水功能区水质达标考核主题可在水利信息化业务中得到有效应用,且系统的可操作性较强,有较好的智能化和可视化效果,能够满足实际工作中的水功能区水质达标考核的需求,可以适应水功能区水质达标考核的发展变化。     

智能电磁水处理装置的研制

电磁水处理器具有安装简便、适应场合广泛、对人员和设备无伤害、无二次污染等特点,成为在锅炉、空调、游泳池及生活用水领域应用越来越多的水处理方法。本文介绍了一种用可变频调压电磁波处理水质并通过反馈环节自动寻优的新型水处理装置,该系统打破了传统电磁水处理器处理水质的开环状态和单一性,发展前景非常广泛。     

基于LabVIEW和Web技术的水处理远程在线监控系统

随着水处理工艺的发展,相应的控制系统成为保证处理后水质、提高工作效率的关键。详细描述了在线与远程监控水处理控制系统的实现。利用LabVIEW虚拟仪器开发平台,通过SIMATIC.NET建立OPC服务器与西门子S7-300 PLC的连接;以SQL Server为后台数据库,实现数据采集与设备控制;并通过LabVIEW内嵌的Web工具将系统发布至互联网,实现了异地远程在线监控;采用GSM无线通信模块,利用手机短信方式查询系统实时数据,使系统在出现故障时能够自动通知高层管理人员。应用表明,该系统运行稳定可靠,能较好地实现水处理过程的集中和远程监控。     

煤炭矿井水处理监控系统设计

分析了宽沟煤矿煤炭矿井水的处理工艺,提出以西门子S7-200PLC为控制器,以组态软件WinCC编写监控画面,控制器与PC之间采用工业以太网的通信方式,实现了处理设备的实时监控和控制,并产生报警信息、实时曲线、历史曲线与数据报表。现场调试表明,系统具有良好的人机界面,运行可靠,节省了人力,解决了处理系统效率低和处理成本高的缺点,提高了矿井水处理后的水质。