基于WSN的水處理監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著國內(nèi)各大污水處理廠對污水處理的投入不斷加大,通過手動控制污水處理各工藝環(huán)節(jié)使得耗費巨大的人力同時控制精度與效果不夠理想,設(shè)計實現(xiàn)基于WSN的污水處理監(jiān)控系統(tǒng)使得對污水處理工藝流程的控制由現(xiàn)場人工控制轉(zhuǎn)變?yōu)橹醒爰锌刂?提高污水處理效率的同時減少了人工作業(yè)人員的工作量與作業(yè)風(fēng)險,具有較強的實際意義與價值。
　　基于WSN的污水監(jiān)控系統(tǒng),由下位機節(jié)點與上位機軟件共同組成,下位機節(jié)點部署于污水處理工藝現(xiàn)場各環(huán)節(jié),下位機節(jié)點的各類傳感

2、器負(fù)責(zé)對工藝環(huán)節(jié)的各項數(shù)據(jù)指標(biāo)進行采集,各類控制器負(fù)責(zé)響應(yīng)上位機所下達的指令;上位機部署于污水處理廠的中央控制室,負(fù)責(zé)對下位機數(shù)據(jù)的統(tǒng)一顯示與處理,本文對上位機軟件系統(tǒng)設(shè)計展開研究。
　　首先,整體軟件系統(tǒng)采用三層C/S架構(gòu),通過將客戶端、應(yīng)用程序服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進行分離,大大降低了客戶端運行時的負(fù)載,業(yè)務(wù)邏輯處理均位于應(yīng)用程序服務(wù)器,大大方便了程序的維護與更新。在客戶端的設(shè)計中,通過開發(fā)工業(yè)控件庫組件,使得整體上位機界面可以

3、通過所有的工業(yè)組件組合而成,在工業(yè)控件庫開發(fā)的過程中,通過運用設(shè)計模式中的裝飾者模式,解決了客戶端設(shè)計中大量實例化的對象導(dǎo)致類爆炸的問題的同時,大大減小了代碼的耦合度。在服務(wù)器端程序的設(shè)計中,通過使用Apache MINA通信框架,減少了開發(fā)中對通信底層細(xì)節(jié)的關(guān)注,將更多的精力投入到設(shè)計處理上位機客戶端所傳遞的指令中,與此同時采用Hibernate中間件技術(shù)作為服務(wù)器端應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫溝通的橋梁,在程序中通過利用HQL語句完成對數(shù)據(jù)庫的

4、各項操作。最后,針對生物濾池溶解氧濃度這一被控對象,采用模糊控制算法進行自動控制,通過21條模糊控制規(guī)則達到對溶解氧濃度這一指標(biāo)較為合理的控制決策,算法設(shè)計完成后,利用Matlab進行了仿真并給出系統(tǒng)整體仿真結(jié)果。
　　系統(tǒng)在開發(fā)時采用Apache MINA通信框架以及Hibernate大大增強了服務(wù)器業(yè)務(wù)邏輯處理的能力,同時在客戶端和服務(wù)器開發(fā)的過程中貫穿使用了設(shè)計模式中的-裝飾者模式、單件模式,使得整體軟件系統(tǒng)精簡,高效,最后