發(fā)布時(shí)間：2017-06-11 15:00

  本文關(guān)鍵詞：電站水質(zhì)智能監(jiān)測與控制技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：作為電站核心系統(tǒng)之一,汽水系統(tǒng)的給水質(zhì)量關(guān)系著其效率與安全。其中,給水水質(zhì)的監(jiān)測、控制以及相關(guān)設(shè)備組網(wǎng)通信是關(guān)鍵。隨著信息、半導(dǎo)體與控制技術(shù)的進(jìn)步,利用新技術(shù)提升汽水系統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)控的性能,讓這一分支為快速發(fā)展的智能電網(wǎng)推波助瀾有著重要的意義。本文著眼于汽水系統(tǒng)中的這三個(gè)方面,展開了如下工作:首先,以支持多通道、多指標(biāo)的水質(zhì)監(jiān)測為核心目標(biāo),研究并設(shè)計(jì)了水質(zhì)監(jiān)測儀表平臺(tái)。根據(jù)功能要求與性能指標(biāo),設(shè)計(jì)儀表框架與對(duì)應(yīng)的模塊電路。同時(shí),以電導(dǎo)率測量為代表,選擇合適的傳感器,設(shè)計(jì)了測量電路。之后,在原理圖基礎(chǔ)上制作了PCB,完成了系統(tǒng)硬件。其次,在儀表硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了嵌入式軟件。軟件主要分為三大部分:保證儀表中各板協(xié)同運(yùn)作的儀表平臺(tái)軟件;以電導(dǎo)率測量為代表的水質(zhì)監(jiān)測程序,包括被測量的計(jì)算、濾波器設(shè)計(jì)以及溫度補(bǔ)償算法的研究;儀表界面設(shè)計(jì),保證控制邏輯正確,兼顧用戶體驗(yàn)。之后,對(duì)儀表進(jìn)行實(shí)際測試,保證設(shè)計(jì)的正確。然后,以汽水系統(tǒng)中各監(jiān)測、控制設(shè)備為節(jié)點(diǎn),研究基于Contiki的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信程序。在完成Contiki系統(tǒng)架構(gòu)分析、移植、通信原語分析后,研究并設(shè)計(jì)其Mesh網(wǎng)絡(luò)的通信程序,并利用Contiki的仿真軟件Cooja完成仿真驗(yàn)證。最后,研究了汽水系統(tǒng)中給水加氨控制算法。針對(duì)對(duì)象大時(shí)滯的特性,采用動(dòng)態(tài)矩陣預(yù)測控制,通過設(shè)定兩個(gè)采樣點(diǎn),縮短響應(yīng)時(shí)間。最后,通過仿真將其性能與傳統(tǒng)的控制方法對(duì)比,證明了該方法的快速性和穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：電站 水質(zhì)監(jiān)測 Contiki 加氨控制 動(dòng)態(tài)矩陣控制
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM62;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 注釋表12-13
• 縮略詞13-15
• 第一章 緒論15-23
• 1.1 研究背景與意義15-18
• 1.2 研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)18-20
• 1.2.1 汽水系統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測18-19
• 1.2.2 電力領(lǐng)域無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)19-20
• 1.2.3 電站給水加藥控制20
• 1.3 研究目標(biāo)與主要研究內(nèi)容20-21
• 1.3.1 研究目標(biāo)20-21
• 1.3.2 關(guān)鍵技術(shù)分析21
• 1.4 本文研究主要內(nèi)容21-23
• 第二章 水質(zhì)監(jiān)測儀表硬件設(shè)計(jì)23-37
• 2.1 引言23
• 2.2 功能要求和性能指標(biāo)23-24
• 2.2.1 接口定義與功能要求23
• 2.2.2 性能指標(biāo)23-24
• 2.3 儀表硬件系統(tǒng)方案24-27
• 2.3.1 總體方案設(shè)計(jì)24-25
• 2.3.2 母板設(shè)計(jì)25-26
• 2.3.3 測量子板設(shè)計(jì)26
• 2.3.4 LCD觸摸屏選型及其他子板設(shè)計(jì)26-27
• 2.4 儀表平臺(tái)模塊設(shè)計(jì)27-32
• 2.4.1 電源模塊設(shè)計(jì)27
• 2.4.2 核心控制模塊設(shè)計(jì)27-29
• 2.4.3 電流輸出模塊設(shè)計(jì)29-30
• 2.4.4 其他模塊30-32
• 2.5 電導(dǎo)率測量模塊設(shè)計(jì)32-36
• 2.5.1 極間電阻測量電路設(shè)計(jì)32-35
• 2.5.2 溫度測量電路設(shè)計(jì)35-36
• 2.6 本章小結(jié)36-37
• 第三章 水質(zhì)監(jiān)測儀表軟件研究與設(shè)計(jì)37-55
• 3.1 軟件總體設(shè)計(jì)37-39
• 3.2 儀表板間通信研究與設(shè)計(jì)39-42
• 3.2.1 基于CAN的數(shù)據(jù)包通信研究39-40
• 3.2.2 板間通信協(xié)議研究40-41
• 3.2.3 母板板間通信任務(wù)設(shè)計(jì)41-42
• 3.3 電導(dǎo)率測量程序研究與設(shè)計(jì)42-51
• 3.3.1 原始電導(dǎo)率計(jì)算42-43
• 3.3.2 數(shù)據(jù)濾波研究與設(shè)計(jì)43-46
• 3.3.3 電導(dǎo)率溫度補(bǔ)償研究46-51
• 3.4 儀表界面設(shè)計(jì)51-52
• 3.5 水質(zhì)監(jiān)測儀表測試52-54
• 3.5.1 電導(dǎo)率誤差及電流輸出誤差52-53
• 3.5.2 溫度誤差53
• 3.5.3 重復(fù)性53-54
• 3.5.4 結(jié)論54
• 3.6 本章小結(jié)54-55
• 第四章 監(jiān)控設(shè)備無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究55-68
• 4.1 引言55
• 4.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)Contiki55-58
• 4.2.1 主流無線傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)對(duì)比55
• 4.2.2 Contiki的Protothread55-56
• 4.2.3 Contiki的進(jìn)程機(jī)制56
• 4.2.4 Contiki的事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制56-57
• 4.2.5 Contiki的定時(shí)器57
• 4.2.6 Contiki網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及協(xié)議棧57-58
• 4.3 Contiki移植及底層驅(qū)動(dòng)研究58-60
• 4.3.1 代碼結(jié)構(gòu)設(shè)置58
• 4.3.2 系統(tǒng)時(shí)鐘移植58-59
• 4.3.3 Rtimer移植59
• 4.3.4 SI4463等外設(shè)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)59
• 4.3.5 啟動(dòng)代碼添加及系統(tǒng)配置59-60
• 4.4 基于Contiki的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)60-64
• 4.4.1 Rime協(xié)議棧分析60-62
• 4.4.2 Mesh網(wǎng)絡(luò)組織與實(shí)現(xiàn)62-63
• 4.4.3 Mesh網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)63-64
• 4.5 基于Cooja的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)通信測試64-66
• 4.6 本章小結(jié)66-68
• 第五章 給水加藥控制算法研究68-79
• 5.1 引言68
• 5.2 給水加藥控制系統(tǒng)框架68-69
• 5.3 給水加藥控制算法的研究與設(shè)計(jì)69-73
• 5.3.1 PID控制69
• 5.3.2 Smith預(yù)估控制69-71
• 5.3.3 動(dòng)態(tài)矩陣控制71-73
• 5.4 控制系統(tǒng)仿真測試73-78
• 5.4.1 控制模型建立73-74
• 5.4.2 PID與Smith控制測試74-75
• 5.4.3 多點(diǎn)反饋的動(dòng)態(tài)矩陣控制測試75-78
• 5.4.4 性能對(duì)比結(jié)論78
• 5.5 本章小結(jié)78-79
• 第六章 總結(jié)與展望79-81
• 6.1 本文研究工作總結(jié)79
• 6.2 存在問題及后期研究方向79-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 致謝85-86
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文86

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：441801