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《天津大学》 2010年
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基于组态软件的地下水监测修复控制系统设计与模拟

李秋实  
【摘要】:地下水作为一种宝贵的资源,是复杂的生态环境系统中极其重要的环境因子之一。近年来由于城市化工业化的发展,水资源供求关系越来越紧张,特别是“水质型”缺水更加加剧了水资源短缺的严重程度。其中,地下水污染由于其隐蔽性、顽固性及对人类健康存在的潜在危害在近些年引起了科学界的广泛重视。如何加强地下水水质监测及污染修复,成为环境工作者亟待解决的问题之一。 目前国内外针对地下水污染修复的技术方法主要为利用监测网点的建立和完善,对地下水水质情况进行监测;利用传统的化学生物技术对污染的地下水体进行抽出或原位修复。现存的监测和修复技术缺乏一定的自动化程度,无法对地下水污染进行实时的监测和控制,在一定程度上不能满足如今地下水水质监测和修复的技术要求。本课题正是在这个学术背景之下提出的,主要目的为应用自动控制系统理论和当代电子计算机控制技术对地下水水质监测和修复过程进行控制,借以提高这一技术领域的自动化和智能化程度。 本论文将自动控制系统的相关理论和技术应用于地下水污染监测及修复中,设计并构建出地下水污染监测及修复控制系统,并利用相关组态软件针对石油制品对地下水水质造成的污染进行水质监测及修复的仿真研究。 完成基础设计之后,论文对该系统在监测石油污染地下水体的水质监测和修复过程进行了详尽的模拟研究。首先分析某地地下水被石油污染后的水质情况和修复过程中各参数,根据相关数据利用神经网络模型构建地下水污染监测和修复模型。并将利用模型计算出的溶解氧、污染物去除率数据作为地下水污染监测及修复控制系统的输入进行模拟控制。经过对模拟结果的分析,该系统具有良好的控制精度和响应速度,并利用工业组态软件实现了系统的集成,使控制系统具有较好的人机交流界面和控制结果可视化。 本课题通过将自动控制理论和技术引入地下水污染监测和控制中以提高地下水水质污染治理过程中的智能化和自动化程度,借此缓解地下水污染情况,进以提高地下水使用效率以缓解水资源短缺的问题。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:X832

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