污水处理控制系统设计_开题报告

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毕业设计（论文）开题报告

题 目 污水处理控制系统设计

电气与信息工程

学 院 班 级 学生姓名 开题日期

学院

专 业 学 号 指导教师

电气工程及其自动化

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《污水处理控制系统设计》开题报告

一、选题的背景与意义： （一）课题研究来源 众所周知，我国水资源人均占有量少，空间分布不平衡。随着中国城市化、工业化的加速，水资源的需求缺口也日益增大。然而我国目前的污水处理能力尚跟不上用水规模的迅速扩张，管网、污泥处理等配套设施建设严重滞后。我国的污水处理率与发达国家相比，还存在着明显的差距，且处理设施的负荷率低，从而导致污水处理能力较低。 总而言之，我国大多数污水处理控制系统自动化水平不高、安全性低、管理不当，效率普遍低于世界标准。污水处理行业是一个朝阳产业，发展前景十分广阔。中国污水处理行业由此迎来高速发展期，因此对于污水处理控制系统的研究，是一个迫在眉睫的课题，也是一个十分重要的研究方向。 （二）课题研究的目的 以PLC技术为基础，同时辅以现代计算机技术，构建的污水处理控制系统，具有系统配置合理,可靠性高,控制精度高和系统成本低等优点,将PLC与计算机构建的污水处理控制系统应用于在建项目和老水厂的改造,不仅可以提高系统的整体控制水平,同时可以利用网络平台实现数据共享,大大提高我国的污水处理能力，也为我国的水资源循环利用，从而缓解资源短缺的现状，为我国经济的持续高效发展打下坚实的基础。 （三）课题研究的意义 水资源的匮乏和水资源的污染已经严重的影响了人民的日常生活，严重的影响了全国的经济建设和发展。特别是我国北方城市，如北京、天津、沈阳等城市水资源更为短缺。在这种情况下，污水更加不能随便外排，而是要净化之后合理利用。我国污水处理的电耗与西方发达国家相比仍有较大差距。因此建设符合我国具体情况的污水厂自动控制系统对降低污水处理成本、改善环境、建立可持续发展社会、保持我国经济高速发展具有重要意义。 专业技术 知识共享

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二、国内外研究现状： （一）国外研究现状 过去的几十年，伴随着控制技术、网络通讯技术以及现场总线技术的飞速发展，国外的污水处理厂很早就实现了污水处理厂的网络控制，如DCS/FCS系统，同时国外较早的将SCADA技术引入到了给水排水工程中，并取得了良好的经济效益和社会效益。国外同时注重水处理PLC的开发，相继研制出了一些智能、稳定、小巧的控制单元，如AB公司的SLC系列、西门子公司的s7系列、Schneider的TSX Quantum DO、化学需氧量COD分析仪。国外污水处理自控系统主要有以下特点：大量采用在线监控的水质分析仪表，对全厂的水质实行实时的监测，并有上位机记录下来，提高了测量精度;生产过程中不同程度上采用了智能控制，可以根据水质和水源的变化自动的调整相应的控制方式;大量采用遥控、遥测设备；并开始有效地利用社会信息资源，如电话网络、移动电话网络、国际互联网、气象信息等。可以说国外在污水处理控制方面发展的已经足够先进，不过仍然具有广阔的发展前景。 （二）国内研究现状 在污水处理自动化控制领域，我国起步较晚。刚开始采用热工仪表，实行集中巡检；然后应用分析仪表和DCS系统；接下来随着一大批利用国际贷款的大型污水处理厂的建成投产，我国污水处理控制系统的自动化水平有了很大提升。从外国引进污水厂的自动控制系统已广泛采用集散式计算机监控系统，应用了自动化程度较高的检测仪表，各种新工艺、新设备的大量出现并得到应用。可以说我国污水处理自动化的现状是：手动和自动兼备，自制和引用并举。可以看出我国污水处理自控系统有以下特点：对于新建的污水处理厂，引进了计算机分散控制系统，手动和自动并存的控制方式。水质的检测主要是有实验人员通过实验来测量;各个控制站之间完全独立，无信息交换。并且各个控制单元由于内部资源的限制，只是实现了简单的时间控制和逻辑控制;上位机监控软件很少使用。可以说，国内在污水处理控制领域与国外相比，还有很大的差距。 专业技术 知识共享