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LabSQLVIs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MATLABScript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。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪言

1.1课题背景

1.2研究内容

第二章软测量技术简介

2.1软测量技术原理

2.2软测量工程设计及实现[1～5]

2.3软测量建模方法[1，6～15]

2.3.1基于多元线性回归分析的软测量建模方法[6～15]

2.3.2基于BP神经网络的软测量建模方法[116～26]

2.4软测量技术的应用

第三章污水处理出水水质软测量模型的建立

3.1城市污水处理技术概述[31～46]

3.1.1城市污水生物氧化处理工艺简介

3.1.2污水水质参数及出水水质标准

3.1.3污水处理软测量研究对象的确定及其工艺简介[32～36]

3.2 出水水质软测量模型的获取

3.2.1建模过程说明

3.2.2软测量模型的验证

3.3本章总结

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

4.1污水处理数据库的设计及其访问技术[48～50]

4.1.1污水处理数据库的设计

4.1.2污水处理数据库访问技术

4.2行水处理出水水质软测量算法与虚拟仪器集成技术

4.2.1 MATLAB Script节点[49～50]

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

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

4.3.1污水处理数据库访问

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

4.3.3 SubVI的调用

4.4本章总结

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

5.1系统运行环境软硬件配置

5.2系统主要功能

5.2.1数据入库

5.2.2数据查询

5.2.3变化趋势查询

5.2.4出水水质预测

5.2.5软测量建模和入库

第六章研究总结

致谢

参考文献

附录A整体预测效果的评价

附录B各月预测效果的评价

附录C各模型每月的修正系数