膜法海水淡化系统故障诊断技术的研究

发布时间：2019-09-02 18:37

【摘要】：随着城市的发展和人民生活水平的提高，以及日常生产的需求，人们对水资源的需求量和品质日益提高。进入21世纪以来，水资源问题引起了社会各界的关注，已然成为了世界性的问题。为了解决这一关系到民生的重大问题，海水淡化工程迅速地发展起来。膜法海水淡化技术因制膜成本降低，且工程能耗低、效率高的优势而成为海水淡化主流技术。膜法海水淡化工程系统规模庞大、过程复杂，若出现故障将对系统造成巨大损失。因此，对系统进行故障分析和故障诊断，以保障其正常、安全、高效的运作非常重要。以舟山六横岛日产十万吨级膜法海水淡化系统为研究背景，以反渗透膜组件这一系统核心部件为主要研究对象，研究了膜法海水淡化系统的工作原理以及核心部件的故障机理。膜法海水淡化作为一类复杂系统，对系统的故障诊断要求准确可靠，单一的故障诊断方法无法满足这一需求。对此，提出了利用故障树分析和粗糙集理论进行混合诊断的方法。论述了海水淡化系统底层故障的产生机理、表征形式和参数变化规律。分析了膜组件的各个故障类型，研究了故障树的构建与算法。用故障树分析法对“脱盐率下降”这一主要的故障现象进行了定性和定量分析。对粗糙集理论进行了深入研究，在知识约简、知识获取方法的理论基础之上，详细阐述了采用粗糙集理论方法对系统进行故障诊断的具体实现过程。文末对故障诊断专家系统的知识库和推理机的建立进行了分析阐释，基于故障树分析法和粗糙集理论，利用C#语言在.NET平台上开发了一套应用于膜法海水淡化工程的故障诊断专家系统，为大规模膜法海水淡化故障智能诊断的研究奠定了基础。
【图文】：

海水资源,淡水资源,总量,全球

淡水资源作为人类生存和社会发展的必需品，一直是社会最为关注的问题。曾有人纪全球争煤，20 世纪全球争油，而 21 世界全球可能争夺水。世界上有限的淡水渐成为人类最为关切的问题。水是人类生命的源泉，是工业发展的血液，，是城市繁荣的命脉。据联合国能源报告资源将取代石油成为新的世界性危机[1]。缺水将严重制约 21 世纪社会与经济的发因此导致国家间的冲突。”由此可见，全球淡水资源的危机已经成为仅次于全球大环境问题。地球是一个蓝色的星球，在地球的陆表、岩石圈内、大气层中以及固化在生物体态的水，据估计总共约为 1385984.61 万亿立方米。其中，覆盖地球表面的海水为立方米，占全球总水量的 97.47%，仅有 2.53%为淡水，约占 35065.41 万亿立方1 所示）。而在仅剩 2.53%淡水资源中，有绝大部分以冰的形式固存在两极冰盖及，约占淡水总量的 69.5%；还有 30.2%存在于地下水层以及永久冻土层中，是不水资源，最后能被人类直接利用的湖泊、河流以及土壤中所容纳的淡水仅占总量图 1.2 所示）。

淡水资源,全球

淡水资源作为人类生存和社会发展的必需品，一直是社会最为关注的问题。曾有人纪全球争煤，20 世纪全球争油，而 21 世界全球可能争夺水。世界上有限的淡水渐成为人类最为关切的问题。水是人类生命的源泉，是工业发展的血液，是城市繁荣的命脉。据联合国能源报告资源将取代石油成为新的世界性危机[1]。缺水将严重制约 21 世纪社会与经济的发因此导致国家间的冲突。”由此可见，全球淡水资源的危机已经成为仅次于全球大环境问题。地球是一个蓝色的星球，在地球的陆表、岩石圈内、大气层中以及固化在生物体态的水，据估计总共约为 1385984.61 万亿立方米。其中，覆盖地球表面的海水为立方米，占全球总水量的 97.47%，仅有 2.53%为淡水，约占 35065.41 万亿立方1 所示）。而在仅剩 2.53%淡水资源中，有绝大部分以冰的形式固存在两极冰盖及，约占淡水总量的 69.5%；还有 30.2%存在于地下水层以及永久冻土层中，是不水资源，最后能被人类直接利用的湖泊、河流以及土壤中所容纳的淡水仅占总量图 1.2 所示）。
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P747.4

【参考文献】