I bob. Oqava va chiqindi suvlarni tozalash jarayonining nazorat qilish va avtomatikasining hozorgi holati

Tizim tuzilishi . Mavjud suv sifati monitoringi tizimida qo‘lda nazorat qilish tufayli ko‘plab kamchiliklar mavjud va sozlashning aniqligi past. 1.9-rasmda mavjud kamchiliklarni hisobga olgan holda, suvni tozalash inshootidagi suv sifati monitoringi tizimiga taqsimlangan simsiz tarmoq texnologiyasi va masofadan boshqarish texnologiyasini qo‘llaydigan suv sifatini o‘lchash va nazorat qilish tizimi taklif etiladi.

1.9-rasm. Simsiz suv sifati monitoringi tizimining strukturaviy diagrammasi.

1.10-rasm. Uzatishni boshqarish markazining tayanch stansiyasi va ma'lumotlarni yig'ish terminali apparatining blok-sxemasi.
Tizim suv sifati parametrlarini o‘lchash va nazorat qilishni amalga oshiradi va real vaqtda suvni boshqarish uchun simsiz tarmoq orqali masofaviy monitoring tizimiga uzatadi. Boshqaruv markazining tayanch stantsiyasi asosan masofaviy monitoring tizimi va ma'lumotlarni yig'ish terminalini ulash va masofaviy monitoring tizimining buyruqlarini bajarish uchun ishlatiladi; ma'lumotlarni yig'ish terminali asosan suv sifati parametrlarini yig'ish va ma'lumotlarni uzatishni boshqarish markazining tayanch stantsiyasiga yuborish uchun javobgardir. 2 va 3-rasmlarda mos ravishda uzatishni boshqarish markazining tayanch stansiyasi va ma'lumotlarni yig'ish terminali apparatining blok diagrammasi ko‘rsatilgan.

1.11-rasm. Ma‘lumotlarni yig‘ish terminali apparatining blok-sxemasi.
Masofaviy onlayn monitoring tizimi barcha tizim parametrlarini real vaqtda ko‘rsatadi. Ulanish uchun GPRS tarmog‘i, NRF24L01 ma'lumotlar yig'ish terminallariga ulanish ishlatiladi. Radiatsiya masofasini oshirish uchun yuqori daromadli modul qo‘shiladi.
Ma'lumot yig‘ish terminali suv sifati parametrlarini yig‘ish va ularni uzatishni boshqarish markazining tayanch stantsiyasiga yuborish uchun javobgardir. Asosiy kontroller sifatida STM32F103C8T6 ishlatiladi va terminal harorat sensori, DO sensori va pH sensori bilan jihozlangan. Ma‘lumotlarni uzatish NRF24L01 simsiz qabul qiluvchi modul yordamida amalga oshiriladi. Terminal energiya bilan ta'minlash uchun quyosh panellari va lityum batareyalar kombinatsiyasidan foydalanadi va quyosh xujayralari tizimni quvvatlantirish va kun davomida lityum batareyalarni quvvatlantirish uchun ishlatiladi va kechasi lityum batareyalar tomonidan quvvatlanadi va quvvatlanadi. Suv sifati monitoringi tizimining asosiy vazifasi suv sifati monitoringi va nazoratini ta‘minlashdan iborat. Turli xil o‘sish bosqichlarida turli xil suv sifati talablari va parametrlariga ko‘ra, foydalanuvchilar suv sifati parametrlarini haqiqiy vaziyatga qarab sozlaydilar, shuning uchun suv sifati eng mos o‘sish holatiga yetishi mumkin. Suv sifati parametrlarini aniq sozlash zarrachalar to‘dasini optimallashtirishning ilg‘or algoritmi yordamida parametrlarni sozlaydigan PID tekshiruvi yordamida amalga oshiriladi. Tizim turli xil suv sifati parametrlarini to‘playdi va keyin sozlash zarurligini aniqlash uchun ularni foydalanuvchi tomonidan belgilangan parametrlar bilan taqqoslaydi. Suv sifati parametrlarini olish namuna olish aralashuvini bartaraf etish uchun raqamli filtrlash algoritmini taqdim etadi va 5-rasmda kontrollerning aqlli tuzilishi ko‘rsatilgan.

1.12-rasm. Intellektual boshqaruvchining tuzilishi.
Ma'lumotlar to‘plamini filtrlash algoritmini ishlab chiqish. Chiqindilarni tozalashning qiyin ish muhiti tufayli harorat, pH va DO ma'lumotlarini o‘lchash va uzatish turli xil shovqinlarga duchor bo‘ladi va beqaror quvvat manbai va chastotali shovqin ham boshqaruv tizimining aniqligi va ishonchliligiga ta‘sir qiladi, bu esa noto‘g‘ri postga olib keladi. - sozlash va nazorat qilish. Tizimning barqaror ishlashini ta'minlash va ma‘lumotlarni yig'ish jarayonida tizimni tartibga solishning aniqligi va ishonchliligini oshirish uchun filtrlash algoritmi qo‘shiladi. Harorat, pH va DO kabi parametrlar o‘lchash jarayonida sekin o‘zgarib turishini hisobga olsak, kesish filtrlash va oyna uzunligi harakatlanuvchi o‘rtacha filtrlash algoritmlari yordamida shovqin bartaraf etiladi. Limit filtrlash algoritmi uchun matematik ifoda:
(1.20)
bu erda : K qiymati, - tizim K o‘lchovi, - birinchi tizim K-1 o‘lchovlari va A-2 o‘lchovlari o‘rtasidagi farq.
Amaliy qo‘llashda tarmoqli o‘tkazuvchan filtrning ishlashini belgilovchi omil A empirik farqning qiymatlari diapazoni bo‘lib, uni kuzatish tajribasiga va o‘lchovlarning haqiqiy tahliliga muvofiq olish mumkin.
Harakatlanuvchi o‘rtacha filtrlash algoritmining oqimi quyidagicha: birinchi navbatda n uzunlikdagi ketma-ketlikni aniqlang, n-namunaning uzluksiz qiymatini ma'lum bir ketma-ketlikka yuklang va ketma-ketlik qiymati o‘rtacha hisoblanadi n Bu ketma-ketlikdagi ma'lumotlar filtr qiymati K beradi .
(1.21)
a _{n ni tushiring, n} ni bir bit balandlikda siljiting , keyingi kodlovchi konvertatsiya qiymatini ₁ ga qo‘ying va yangi ketma-ketlikni oling. Jadvaldagi ma'lumotlar K+1 filtr qiymatini olish uchun yana o‘rtacha hisoblanadi .
Misol tariqasida harorat sensorlaridan ma'lumotlarni yig'ishni oling. Sinov vaqtida suvdagi harorat 24 ° S ni tashkil qiladi va filtrlangan to‘lqinni qayta ishlashdan keyin chiqish to‘lqin shakli shaklda ko‘rsatilgan . 6, harorat filtrlanmaganda va raqamli filtr qo‘shgandan keyin. Ko‘rinib turibdiki, foydalanilmagan filtr tomonidan to‘plangan harorat ma'lumotlari nisbatan katta va filtrni qo‘shgandan keyin natijalar asosan shovqinlardan xoli bo‘lib, eksperimental natijalar ishlab chiqilgan raqamli filtrning ajoyib ta'siri borligini isbotlaydi.

1.12-rasm. Raqamli filtrli haroratni o‘lchash chiqish egri chizig'i