远程水质氨氮监测系统的研究与设计

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1、密级无分类号TP273工程硕士学位论文远程水质氨氮监测系统的研究与设计路荣坤指导教师陈忠孝教授刘剑更高工申请学位级别工程硕士工程领域控制工程2018年5月21日学位论文知识产权声明本人完全了解西安工业大学有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间学位论文工作的知识产权属于西安工业大学。本人保证毕业离校后，使用学位论文工作成果或用学位论文工作成果发表论文时署名单位仍然为西安工业大学。学校有权保留送（提）交的学位论文，并对学位论文进行二次文献加工供其他读者查阅和借阅；学校可以在网络上公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。（保密的学位论

2、文在解密后应遵守此规定）学位论文作者签名：学校导师签名：企业导师签名：日期：学位论文独创性声明秉承学校严谨的学风与优良的科学道德，本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的成果，不包含本人已申请学位或他人已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。学位论文作者签名：学校导师签名：企业导师签名：日期：远程水质氨氮监测系统的研究与设计学科：控制

3、工程研究生签字：学校导师签字：企业导师签字：摘要氨氮含量是评价水质的重要因素，水中氨氮含量过高会影响水生物生长，造成水体污染。在长江、钱塘江等流域的氨氮含量多次超标引发蓝藻污染，导致周边的生产、生活用水无法正常使用。因此，水质环保部门开始加大对氨氮含量的监测力度。传统氨氮监测系统虽然可以实现远程实时监测，但是由于开发成本较高、智能化水平较低，无法普遍应用于水质监测领域。针对上述问题，依托陕西省工业科技攻关项目2016GY-044，课题组研发了一套远程水质氨氮监测系统。本论文主要工作是在实验室现有的现场水质氨氮检测系统基础上，实现对水质氨氮的远程实时监测、数据管理分析。同时为了

4、对氨氮污染做到积极预防，本论文提出了一种预测氨氮含量的可行性算法。本系统由现场检测站和远程监测中心两部分组成。现场检测站实现数据的采集、显示和上传。在数据传输部分，系统采用VPN隧道技术保证数据传输过程中的安全性。基于MFC框架和C/S网络架构进行远程监测软件开发，在功能设计方面分为数据传输设计、实时监测设计和数据管理分析设计。本论文基于BP神经网络搭建了水质氨氮预测模型，并通过遗传算法对BP神经网络氨氮预测模型进行优化，通过Matlab仿真，验证了预测算法的可行性。最后，借助实验室平台进行了系统的整体调试，整个系统能够稳定工作。关键词：水质氨氮；实时监测；数据传输；氨氮预测

5、ResearchanddesignofremotewaterqualityammonianitrogenmonitoringsystemDiscipline:ControlEngineeringStudentSignature:SupervisorⅠSignature:SupervisorⅡSignature:AbstractAmmonianitrogencontentisanimportantfactortoevaluatewaterquality.Excessiveammoniacontentinwatercanaffectthegrowthofaquaticorgani

6、smsandcausewaterpollution.IntheYangtzeriverandqiantangriver,theammonianitrogencontentintheriverbasinhascausedthepollutionofcyanobacteria.Itcausedindustrialwateranddrinkingwaterinthesurroundingareatobeunusable.Therefore,thewaterqualityenvironmentalprotectiondepartmentbegantoincreasethemonito

7、ringofammonianitrogencontent.Althoughthetraditionalammonianitrogenmonitoringsystemcanrealizeremotereal-timemonitoring,itisnotwidelyusedinthefieldofwaterqualitymonitoringduetothehighdevelopmentcostandlowintelligencelevel.Fortheaboveproblems,basedonshaanxi