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內容簡介

《水工業儀錶自動化》首先介紹瞭水質監測的基礎知識，詳盡介紹瞭各種水質監測儀器的原理、結構、使用經驗與維護要點，之後闡述瞭經典與現代自動控製論基礎知識、各種控製係統構成規則以及水處理典型工藝流程常用自動控製係統分析與設計要點，尤其側重介紹瞭在現有水處理工程中大量采用的PID控製器特性及參數整定技巧，同時介紹瞭近年來發展的模糊控製、神經網絡控製、無模型自適應控製、智能控製等先進控製算法的基本原理及其在水處理工藝過程優化控製中的應用，為實現將水汙染防治工程與設施同測控技術裝備融為一體、以信息化帶動工業化的“兩化閤一”奠定技術基礎。
《水工業儀錶自動化》將水質監測儀器和自動控製理論與水處理工藝過程有機結閤，有助於提高該行業技術人員的專業知識和技術水平。

目錄

第1篇 水質監測儀器及水處理工程用儀器設備
第1章 檢測技術基本知識
1.1 水處理過程中的監測儀器
1.2 檢測儀器性能與技術指標
1.3 檢測儀器的分類
1.4 檢測儀錶的組成
1.5 常用檢測儀器的原理
1.5.1 電磁法
1.5.2 光學法
1.5.3 微波法
1.5.4 超聲法

第2章 在綫式水質監測儀器
2.1 引言
2.1.1 概述
2.1.2 在綫水質分析儀器的發展
2.1.3 在綫水質分析儀器在水處理工業中的應用
2.2 在綫式水質常規參數檢測儀
2.2.1 pH檢測儀
2.2.2 ORP檢測儀
2.2.3 電導率檢測儀
2.2.4 在綫式溶解氧檢測儀
2.2.5 濁度/懸浮物濃度檢測儀
2.2.6 多參數水質分析儀
2.3 在綫式水質分析儀
2.3.1 化學需氧量在綫分析儀
2.3.2 生化需氧量在綫分析儀
2.3.3 總有機碳在綫分析儀
2.3.4 氨氮在綫分析儀
2.3.5 硝酸鹽氮/亞硝酸鹽氮在綫分析儀
2.3.6 總氮在綫分析儀
2.3.7 總磷在綫分析儀
2.3.8 磷酸鹽在綫分析儀
2.3.9 鈉離子在綫分析儀
2.3.10 在綫矽分析儀
2.3.11 六價鉻在綫分析儀
2.3.12 離子在綫分析儀
2.3.13 餘氯/總氯在綫分析儀和二氧化氯在綫分析儀
2.3.14 聯氨在綫分析儀
2.3.15 堿度在綫分析儀
2.3.16 電極法臭氧在綫分析儀
2.3.17 硬度在綫分析儀
2.3.18 水中油在綫分析儀
2.3.19 水質自動采樣器
2.4 水質自動監測站
2.4.1 水質自動監測站的組成
2.4.2 水質自動監測站建設的技術要求
2.4.3 方案設計
2.4.4 數據采集�泊�理�部刂篇蠶允驚餐ㄑ斷低�

第3章 水處理工程專用儀器和設備
3.1 水處理工程專用儀器
3.1.1 液位（水位)測量儀錶
3.1.2 流速/流量測量儀錶
3.1.3 流動電流檢測器
3.1.4 汙泥界麵儀
3.1.5 汙染指數SDI測試儀
3.1.6 熒光示蹤劑濃度監測儀
3.1.7 沉降速度�采鍁逡鶴嵌燃觳餛�
3.2 執行機構
3.2.1 計量泵
3.2.2 蠕動泵

第2篇 自動控製係統及其在水處理典型工藝中的應用
第4章 自動控製係統基本知識
4.1 概述
4.2 基本知識
4.2.1 自動控製係統的組成
4.2.2 反饋控製係統的分類
4.2.3 反饋控製係統性能評價
4.2.4 微分方程
4.2.5 傳遞函數
4.2.6 頻率特性
4.2.7 單位階躍響應
4.3 穩定性
4.3.1 定義
4.3.2 判定方法
4.3.3 穩定性判據
4.3.4 穩定餘量
4.3.5 穩態偏差
4.4 動態品質分析
4.4.1 品質指標
4.4.2 分析方法
4.5 係統的校正
4.5.1 串聯校正
4.5.2 局部反饋校正

第5章 自動控製係統
5.1 概述
5.2 自動控製係統的分類
5.3 自動控製係統的品質評價
5.3.1 靜態特性與動態特性
5.3.2 自動控製係統的過渡過程和品質指標
5.4 控製對象的數學模型
5.4.1 靜態（或穩態)數學模型
5.4.2 動態數學模型
5.4.3 軟測量技術及軟測量模型
5.5 控製器的控製規律
5.5.1 開關式控製
5.5.2 比例（P)控製
5.5.3 積分（I)作用和比例+稱分（PI)控製
5.5.4 微分（D)作用和比例+徽分（PD)控製
5.5.5 比例+積分+微分（PID)控製
5.5.6 離散比例積分微分控製
5.6 控製器參數的經驗整定
5.6.1 PID控製係統動態品質評價
5.6.2 PID控製器參數整定
5.7 PID性能改善
5.7.1 概述
5.7.2 自整定或自調諧
5.8 常規控製係統
5.8.1 簡單控製係統
5.8.2 復雜控製係統
5.9 先進控製
5.9.1 概述
5.9.2 預測控製
5.9.3 推斷控製
5.9.4 雙重控製
5.9.5 解耦控製
5.9.6 自適應控製
5.9.7 滯後補償控製
5.9.8 智能控製
5.10 其他類型控製模式
5.10.1 無模型自適應控製技術
5.10.2 通用模型控製
5.10.3 內模控製
5.10.4 模型差動極值調節係統

第6章 水處理單元操作自動化
6.1 概述
6.2 pH控製
6.2.1 概述
6.2.2 工業廢水中和處理過程pH模糊控製
6.2.3 汙水處理中和反應過程pH控製
6.2.4 濕法煙氣脫硫裝置中的pH控製
6.2.5 陰陽床再生汙水pH控製
6.2.6 乙烯裝置急冷水pH先進控製
6.2.7 油田汙水處理pH模糊控製
6.2.8 酸性工業廢水中和處理pH控製
6.2.9 工業廢水電絮凝一體化裝置pH控製
6.3 ORP控製
6.3.1 ORP控製SBR曝氣風量
6.3.2 泳池水處理自動加藥
6.3.3 含氰、鉻電鍍廢水處理ORP控製
6.4 電導率（電阻率）控製
6.4.1 循環冷卻水水質監測與濃縮倍數自動保持係統
6.4.2 鍋爐供水化學淨化過程極值控製
6.5 混凝投藥控製技術及應用
6.5.1 現有技術
6.5.2 定量分析絮體形狀及混凝劑加注量自動調節
6.5.3 沉降速度�渤吻逡鶴嵌燃觳餛饔胄蹌�劑優化投加係統
6.5.4 絮凝劑投加量最佳控製
6.6 溶解氧自動控製係統
6.6.1 鍋爐供水除氧劑自動投加與溶解氧控製係統
6.6.2 曝氣過程溶解氧自動控製係統
6.7 循環冷卻水自動加藥係統
6.7.1 概述
6.7.2 空調循環冷卻水係統平衡計算
6.7.3 循環冷卻水質測控技術要求
6.7.4 循環冷卻水係統現行水質測控方案比較
6.7.5 中央空調循環冷卻水水質測控成套設備
6.7.6 工業循環冷卻水水質測控係統
6.8 次氯酸鈉/二氧化氯自動加藥及餘氯控製
6.8.1 次氯酸鈉消毒
6.8.2 二氧化氯消毒
6.8.3 常用加藥方式
6.8.4 自動加藥應用實例
6.9 鍋爐爐水協調磷酸鹽�瞤H值控製
6.9.1 工藝要求
6.9.2 數學模型
6.9.3 投加藥劑原則
6.9.4 自動加藥方案
6.10 多參數控製及先進控製
6.10.1 廢水處理工藝過程神經網絡智能控製
6.10.2 生物電極脫氮工藝模糊控製
6.10.3 用化學法強化生物除磷的優化控製
6.10.4 氨氮與硝酸鹽氮控製
6.10.5 由磷酸鹽和總磷分析儀構成的優化控製係統
6.10.6 汙泥齡自動控製係統
6.10.7 汙泥迴流控製
6.10.8 分段曝氣溶解氧控製
6.10.9 碳源投加控製
6.11 反滲透裝置控製
6.11.1 概述
6.11.2 反滲透電控係統技術要求
6.12 PLC、DCS、FCS、SCADA、WSN
6.12.1 PLC、DCS、FCS
6.12.2 SCADA
6.12.3 現場總綫在汙水處理廠控製係統中的應用
6.12.4 無綫傳感器網絡的現狀與趨勢

第3篇 工程應用
第7章 汙水處理工藝過程優化控製係統
7.1 汙水處理過程建模
7.1.1 基於機理模型的齣水水質指標
7.1.2 基於軟測量模型的齣水水質指標
7.1.3 入水水量及水質預測模型
7.2 汙水處理過程優化控製
7.2.1 入水流量優化控製
7.2.2 溶解氧濃度優化控製
7.2.3 溶解氧仿人智能控製應用
7.2.4 汙泥濃度迴路控製
7.3 汙水處理過程異常工況診斷
7.3.1 汙泥膨脹預測
7.3.2 工業毒水診斷

第8章 水工業儀錶自動化技術發展趨勢
8.1 汙水處理廠綜閤自動化係統
8.1.1 城市汙水處理廠存在的問題
8.1.2 綜閤自動化係統的體係結構
8.1.3 綜閤自動化係統功能描述
8.2 無綫技術在汙水處理行業的應用
8.2.1 汙水處理廠有綫通訊方式存在的問題
8.2.2 無綫技術在汙水處理廠的應用
8.2.3 無綫技術在城市汙水處理係統的應用
8.3 汙水處理過程故障診斷
8.3.1 故障診斷技術應用的必要性
8.3.2 故障診斷技術簡介
8.3.3 汙水處理工藝流程故障診斷方法
8.3.4 故障診斷專傢係統
8.4 智能儀錶在汙水處理廠的應用
8.4.1 智能儀錶的特點
8.4.2 智能儀錶的結構
8.4.3 智能儀錶的發展趨勢
8.4.4 智能儀錶在汙水處理廠的使用
附錄 部分在綫式水質監測儀器
參考文獻
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