电站水质智能监测与控制技术研究

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1、中图分类号：TP273/TP277论文编号：102870316-S204学科分类号：081105硕士学位论文电站水质智能监测与控制技术研究研究生姓名钟山学科、专业导航、制导与控制研究方向智能监控技术指导教师杨忠教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二О一六年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringAResearchonIntelligentSurveillanceandControlofWaterQualityinPowerPlantsAThesi

2、sinNavigation,GuidanceandControlbyZhongShanAdvisedbyProf.YangZhongSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2016承诺书本人声明所呈交的博/硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部

3、分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要作为电站核心系统之一，汽水系统的给水质量关系着其效率与安全。其中，给水水质的监测、控制以及相关设备组网通信是关键。随着信息、半导体与控制技术的进步，利用新技术提升汽水系统水质监控的性能，让这一分支为快速发展的智能电网推波助澜有着重要的意义。本文着眼于汽水系统中的这三个方面，展开了如下工作：首先，以支持多通道、多指标的水质监测为核心目标，研究并设计了水质监测仪表平台。根据功能要求与性能指标，设计仪表框架与对应的模块电路。同时，以

4、电导率测量为代表，选择合适的传感器，设计了测量电路。之后，在原理图基础上制作了PCB，完成了系统硬件。其次，在仪表硬件平台的基础上设计了嵌入式软件。软件主要分为三大部分：保证仪表中各板协同运作的仪表平台软件；以电导率测量为代表的水质监测程序，包括被测量的计算、滤波器设计以及温度补偿算法的研究；仪表界面设计，保证控制逻辑正确，兼顾用户体验。之后，对仪表进行实际测试，保证设计的正确。然后，以汽水系统中各监测、控制设备为节点，研究基于Contiki的无线传感器网络通信程序。在完成Contiki系统架构分析、移植、通信原语分析后，研究并设计其Mesh网络的通信程序，并利用Contiki的仿真软件Coo

5、ja完成仿真验证。最后，研究了汽水系统中给水加氨控制算法。针对对象大时滞的特性，采用动态矩阵预测控制，通过设定两个采样点，缩短响应时间。最后，通过仿真将其性能与传统的控制方法对比，证明了该方法的快速性和稳定性。关键词：电站，水质监测，Contiki，加氨控制，动态矩阵控制I电站水质智能监测与控制技术研究ABSTRACTSteam-watersystemisoneofthecoresystemsinpowerplant,andqualityofitsfeedwateraffectspowerplant’sefficiencyandsafety.Thesurveillance,controloft

6、hefeedwaterqualityandthenetworkingcommunicationamongrelateddevicesarethekeysofthisfield.Withtherapiddevelopmentofinformationtechnology,semiconductortechnology,controltechnology,itisimportanttousethesetechnologiestoimprovetheperformanceoffeedwaterquality’ssurveillanceandcontrol,whichmakesthisbranchco

7、ntributealottotheideaofintelligentgrid.Thesethreepartsarefocusedinthispaperandtheworksarecarriedoutasfollows:Takingmulti-channelandmulti-indexmeasurementasthecoretarget,thehardwareofwaterqualitysurvei