【正文】 碩士學(xué)位論文 水廠運行數(shù)據(jù)實時檢測與處理系統(tǒng)的 設(shè)計與實現(xiàn) 學(xué)科專業(yè) ：檢測技術(shù)與自動化裝置 研究方向 ：計算機測控 作者姓名 ：王海珍 指導(dǎo)教師 ：廉小親 教授 所在學(xué)院 ：計算機與信息工程學(xué)院 二 〇 一三 年三 月 The design and implementation of waterworks operating data realtime detection and processing system Dissertation Submitted to Beijing Technology and Business University in Partial Fulfillment of the Requirement for the Degree of Master of Engineering by Wang Haizhen （ Detection technology and Automatic equipment） Dissertation Supervisor： Professor Lian Xiaoqin March 2020 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作所取得的研究成果。除了文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，論文中不包含其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律后果完全由本人承擔(dān)。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文授權(quán)使用聲明 本人完全了解北京工商大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間學(xué)位論文所涉及的知識產(chǎn) 權(quán)屬于北京工商大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和 電子版，允許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后遵守此規(guī)定） 作者簽名： 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 I 摘 要 隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展以及人民生活水平的日益提高，居民生活的用水量逐漸增大，人們對水質(zhì)的要求也越來越高。因此，傾斜資金投入重心，開展技術(shù)攻關(guān)，設(shè)法獲得高品質(zhì)的自來水并 制定科學(xué)的水質(zhì)評價體系成為自來水處理廠發(fā)展的重點。但是在實際運行過程中，由于監(jiān)控系統(tǒng)中的水質(zhì)參數(shù)和運行狀態(tài)等數(shù)據(jù)不能被實時的檢測和處理，水廠不但需要投入力量手工抄表，更無法及時掌握水質(zhì)情況并做出反饋。所以研究水廠數(shù)據(jù)通信與處理方法，開發(fā)氣浮 車間 報表自動生成系統(tǒng)，進一步研究水質(zhì)評價方法，對降低運行成本、提高水廠運營效率有重大意義。 本文首先描述了自來水廠自控系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，分析了自來水處理的工藝流程，進而設(shè)計了運行數(shù)據(jù)實時檢測與處理系統(tǒng)的總體方案。論文包含如下工作： 基于 OPC 技術(shù)，采用 Client/Server 模式，借助 Rslinx 通訊軟件構(gòu)建 服務(wù)器，通過 開發(fā) OPC 客戶程序， 采集 OPC 服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，實現(xiàn) 服務(wù)器與各 PLC 控制站之間的數(shù)據(jù)通信； 針對 通信從 凈化車間、加氯間、加氨間內(nèi)的 采集到 原始數(shù)據(jù)， 研究獲得 各類水質(zhì)、水量、藥耗、電耗等參數(shù)值 的數(shù)據(jù)處理方法 ，并 利用系統(tǒng) 保存到本地數(shù)據(jù)庫中； 對客戶端進行界面設(shè)計和功能開發(fā)，實現(xiàn)日報表、月報表和年報表的查詢與導(dǎo)出，并可以依據(jù)報表數(shù)據(jù)生成曲線趨勢圖； 根據(jù)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準，利用 BP 算法對水質(zhì)進行建模研究 ， 并針對算法的缺陷，提出改進方法， 通過實驗仿真 進行驗證。 目前本文提出的水廠運行數(shù)據(jù)實時檢測與處理系統(tǒng)已經(jīng)成功地應(yīng)用于天津某自來水廠中。該系統(tǒng)的成功運行 不僅減輕了工作 人員繁雜重復(fù)的工作內(nèi)容， 也 使得 水廠的信息綜合化水平得到提高 。 關(guān)鍵詞： 自來水處理 ； OPC； Rslinx；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)； 自動化報表 II Abstract As the rapid growth of Chinese economic and the improvement of Chinese people39。s living standards, residents’ water consumption bee larger and larger while people expecting high requirements for water quality. Therefore, getting water of high quality and establishing a scientific waterquality evaluating system by inclining the focus of investment and tackling technical problems have been a key sector in waterworks’ development. However, the actual monitoring system cannot detect and process water quality parameters and system operating status automatically so that people have to waste more time on collecting sufficient information to make socalled “timely feedback”. In such circumstances, for decreasing operating cost and improving operating efficiency reasons, it is important to study waterworks’ data munication and processing, develop airflotation plant report generation system, and further discuss waterquality evaluating system. This paper makes a brief description of waterworks’ automatic control system and work architecture, and gives a prehensive analysis of the water treatment technological process. On that basis, a waterworks operating data realtime detection and processing system is designed. Main works are shown as the following: (1) To achieve the munication between server and PLC controlling station, based on OPC standards, adopted Client/Server Mode, a server is built by Rslinx from which develop OPC client code can collect system operating data. (2) Based on the original data acquired from purification plant, chlorine dosing room and ammonia dosing room, a program is exploited to analyze and store the parameter of water quality, water volume, drug consumption and power consumption. (3) In the client, designed and developed software, to realize daily, monthly and annual report’s query and output. Moreover, users can check parameter curve tendency chart generated by the program intuitively. (4) According to the sanitary standard for drinking water, the paper analyzes the model of waterquality with BP algorithm, aimed at the algorithm’s defect, present improvement method, and verifies the system through simulation and experiment. The present system has been in a trial run in a certain waterworks in Tianjin. Its successful operating reduces worker’s labor intensity and gives a realtime water quality monitoring, and will be contributory for improving the informationalized level of III waterworks. Key Words : water treatment, opc, rslinx, neural work, aotumatic report IV 目錄 第 1 章 緒論 ......................................................................................................................... 1 選題背景 .................................................................................................................. 1 選題的目的和意義 .................................................................................................. 1 相關(guān)技術(shù)研究狀況 .................................................................................................. 2 水處理行業(yè)現(xiàn)狀 ........................................................................................... 2 水廠技術(shù)現(xiàn)狀與現(xiàn)存問題 ........................................................................... 3 OPC 技術(shù)研究現(xiàn)狀 ....................................................................................... 4 水質(zhì)評價研究現(xiàn)狀 ....................................................................................... 5 本文的研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu) .......................................................................................... 7 本章小結(jié) .................................................................................................................. 8 第 2 章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 ......................................................