基于WSN的水處理監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著國(guó)內(nèi)各大污水處理廠對(duì)污水處理的投入不斷加大,通過(guò)手動(dòng)控制污水處理各工藝環(huán)節(jié)使得耗費(fèi)巨大的人力同時(shí)控制精度與效果不夠理想,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)基于WSN的污水處理監(jiān)控系統(tǒng)使得對(duì)污水處理工藝流程的控制由現(xiàn)場(chǎng)人工控制轉(zhuǎn)變?yōu)橹醒爰锌刂?提高污水處理效率的同時(shí)減少了人工作業(yè)人員的工作量與作業(yè)風(fēng)險(xiǎn),具有較強(qiáng)的實(shí)際意義與價(jià)值。
　　基于WSN的污水監(jiān)控系統(tǒng),由下位機(jī)節(jié)點(diǎn)與上位機(jī)軟件共同組成,下位機(jī)節(jié)點(diǎn)部署于污水處理工藝現(xiàn)場(chǎng)各環(huán)節(jié),下位機(jī)節(jié)點(diǎn)的各類傳感

2、器負(fù)責(zé)對(duì)工藝環(huán)節(jié)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行采集,各類控制器負(fù)責(zé)響應(yīng)上位機(jī)所下達(dá)的指令;上位機(jī)部署于污水處理廠的中央控制室,負(fù)責(zé)對(duì)下位機(jī)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一顯示與處理,本文對(duì)上位機(jī)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)展開(kāi)研究。
　　首先,整體軟件系統(tǒng)采用三層C/S架構(gòu),通過(guò)將客戶端、應(yīng)用程序服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器進(jìn)行分離,大大降低了客戶端運(yùn)行時(shí)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(hù)與更新。在客戶端的設(shè)計(jì)中,通過(guò)開(kāi)發(fā)工業(yè)控件庫(kù)組件,使得整體上位機(jī)界面可以

3、通過(guò)所有的工業(yè)組件組合而成,在工業(yè)控件庫(kù)開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,通過(guò)運(yùn)用設(shè)計(jì)模式中的裝飾者模式,解決了客戶端設(shè)計(jì)中大量實(shí)例化的對(duì)象導(dǎo)致類爆炸的問(wèn)題的同時(shí),大大減小了代碼的耦合度。在服務(wù)器端程序的設(shè)計(jì)中,通過(guò)使用Apache MINA通信框架,減少了開(kāi)發(fā)中對(duì)通信底層細(xì)節(jié)的關(guān)注,將更多的精力投入到設(shè)計(jì)處理上位機(jī)客戶端所傳遞的指令中,與此同時(shí)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(kù)溝通的橋梁,在程序中通過(guò)利用HQL語(yǔ)句完成對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的

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