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目前,一些大中型水务运营企业都管理和运维着多个污水处理厂。但常常由于这些厂独立运营,各厂的运行工艺参数和实时数据无法实时汇总到企业总部。这就造成了企业总部信息滞后,无法集中管理,带来了诸多不便。随着通信和网络技术的发展,传统的管理模式正发生着巨大的变化,实施远程监控技术是可行的。污水处理过程具有非线性、时变性及复杂性,部分关键变量常常无法实时检测。虽然已经有多种在线检测仪产品,但普遍存在价格昂贵、维护成本高、检测周期长等问题。软测量技术的出现为解决类似问题提供了可能。本文从实际项目出发,以某污水处理厂为研究对象,设计开发了污水处理过程远程监控系统,并针对污水处理过程部分变量进行软测量研究和应用。论文的主要工作内容和创新之处如下：(1)设计开发了污水处理过程远程监控系统,主要包括远程监控子站和远程监控中心两部分。远程监控子站在污水处理现场采用OPC (OLE for Process Control, OPC)协议采集数据,将数据存储、编码、压缩、加密后,再根据ZMQ(Zero Message Queue, ZMQ)接口发送到远程监控中心。同时,远程监控子站还能够接收远程监控中心指令,将控制指令传输到工业控制现场。为了进一步提高系统运行的可靠性,该系统采取两套相同且相对独立的配置方案,使主机和从机组建成双机热备份系统。(2)在远程监控中心以Factory_id编号区分不同的污水处理现场,接收不同现场数据,并绘制实时趋势图。同时,远程监控中心可以向各个污水处理现场发送操作指令,实现远程控制。(3)对开源的软测量工具包Libsvm进行了二次开发,编写了数据预处理函数和网格参数寻优函数,并将软测量模块集成进远程监控系统。基于远程监控系统的实时数据和数据库历史数据,实现了出水化学需氧量(Chemical Oxygen Demand, COD)和出水总氮含量(Total Nitrogen, TN)的建模和预测,提出了软测量模型更新的条件和步骤,从而使其可以适应不同的运行工况。