大数据毕业设计选题推荐-污水处理大数据平台-Hadoop-Spark-Hive

news2024/11/13 9:33:19

作者主页:IT研究室✨
个人简介:曾从事计算机专业培训教学,擅长Java、Python、微信小程序、Golang、安卓Android等项目实战。接项目定制开发、代码讲解、答辩教学、文档编写、降重等。
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文章目录

  • 一、前言
  • 二、开发环境
  • 三、系统界面展示
  • 四、代码参考
  • 五、论文参考
  • 六、系统视频
  • 结语

一、前言

随着工业化和城市化的快速发展,污水排放问题日益严重。为了管理和治理污水问题,建立基于大数据的污水处理大数据平台显得尤为重要。此平台可帮助我们实现对排放总量、行业污水排放量、行业氧化亚氮排放量、各行业氯苯排放量等关键指标的统计和分析,进而为污水处理和环境治理提供科学依据。

尽管目前已经有一些污水处理和排放统计的方法和技术,但它们往往存在一些问题。首先,许多方法仅能提供单一的排放量或处理量数据,无法对数据进行多种维度的分析。其次,这些方法往往缺乏实时性,无法及时反映污水处理和排放的实时情况。再次,很多方法无法对数据进行挖掘,无法揭示出隐藏在数据背后的规律和趋势。

本课题旨在建立一个基于大数据的污水处理大数据平台,以解决现有方法存在的问题。平台将实现对各类数据的采集、整合和分析,提供多种数据可视化工具,帮助研究人员和决策者更好地理解和处理污水问题。同时,该平台还将提供实时数据监测和预警功能,以便及时发现和处理污水排放和处理的异常情况。

本课题的研究意义在于推动大数据技术在污水处理领域的应用,提升污水处理和管理的效率和效果。通过建立基于大数据的污水处理大数据平台,我们将能够更好地理解和利用数据,为污水处理和环境治理提供科学依据,从而增进环境保护和可持续发展。同时,此研究还将为其他领域提供一种新的数据管理和分析模式,推动各行业的智能化和绿色化发展。

二、开发环境

  • 大数据技术:Hadoop、Spark、Hive
  • 开发技术:Python、Django框架、Vue、Echarts、机器学习
  • 软件工具:Pycharm、DataGrip、Anaconda、VM虚拟机

三、系统界面展示

  • 污水处理大数据平台界面展示:
    污水处理大数据平台
    污水处理大数据平台-排放构成
    污水处理大数据平台-各行业氧化亚氮排放量统计
    污水处理大数据平台-氯苯排放汇总表
    污水处理大数据平台-各行业氯苯排放量统计
    污水处理大数据平台-行业污水排放量统计

四、代码参考

  • 大数据项目实战代码参考:
class EMSAS():

    def __init__(self, window):
        self.window = window
        ''' 菜单栏初始化'''
        menu_root = tkinter.Menu(self.window)  # 创建根菜单
        self.window['menu'] = menu_root  # 顶级菜单关联根窗体

        menu1 = tkinter.Menu(menu_root, tearoff=False)  # 创建子菜单
        meun2 = tkinter.Menu(menu_root, tearoff=False)
        meun3 = tkinter.Menu(menu_root, tearoff=False)

        menu1.add_command(label='打开',command = self.openFileDialog)  # 子菜单栏
        menu1.add_command(label='保存')


        meun2.add_command(label='地表水标准', command=self.openGB3838)  # 子菜单栏
        meun2.add_command(label='地下水标准', command=self.openGB14848)

        meun3.add_command(label='地表水点位', command=self.openSites)  # 子菜单栏
        meun3.add_command(label='地下水点位', command=self.openSites)

        menu_root.add_cascade(label='文件', menu = menu1)  # 创建顶级菜单栏,并关联子菜单
        menu_root.add_cascade(label='标准配置', menu=meun2)
        menu_root.add_cascade(label='点位配置', menu=meun3)
        menu_root.add_cascade(label='关于')
        menu_root.add_command(label='退出', command = self.window.quit)



        self.frame_u = Frame(width=706, height=100, relief=RAISED,borderwidth=1)
        self.frame_l = Frame(width=350, height=300,  relief=RAISED,borderwidth=1)
        self.frame_r = Frame(width=350, height=300,   relief=RAISED,borderwidth=1)  #relief=RAISED,
        self.frame_b = Frame(width=706, height=270, relief=RAISED,bg='blue',  borderwidth=1)
        self.frame_u.grid(row=0, column=0, rowspan=1, columnspan=2, padx=2, pady=2)
        self.frame_l.grid(row=1, column=0, rowspan=1, columnspan=1, padx=2, pady=2)
        self.frame_r.grid(row=1, column=1, rowspan=1, columnspan=1, padx=2, pady=2)
        self.frame_b.grid(row=2, column=0, rowspan=1, columnspan=2, padx=2, pady=2)
        self.frame_u.grid_propagate(0)    #固定容器大小
        self.frame_l.grid_propagate(0)
        self.frame_r.grid_propagate(0)
        self.frame_b.grid_propagate(0)

        self.openfile_button = Button(self.frame_u, text="打开Excel文件",  # bg="lightblue",
                                      command=self.openFileDialog, pady=2, bd=5,relief=RAISED,font=(fontType_Arial, fontsize_M))  # 调用内部方法  加()为直接调用
        self.openfile_button.grid(row=0, column=0,columnspan = 2,sticky=W)
        self.filename_label = Label(self.frame_u, pady=1, text="")
        self.filename_label.grid(row=1, column=0,sticky=W)
        self.filename_out_label = Label(self.frame_u,pady=1, text="")
        self.filename_out_label.grid(row=2, column=0,sticky=W)

        self.surfaceW_label = Label(self.frame_l, text="地表水水质类别与超标情况判断", font=(fontType_Arial, fontsize_M))
        self.surfaceW_label.grid(row=1, column=1, rowspan=1, columnspan=5,pady=35)

        self.surfaceW_v = IntVar()
        self.surfaceW_site_rb = Radiobutton(self.frame_l, text='使用已配置点位信息', variable=self.surfaceW_v, value=1,font=(fontType_Arial, fontsize_M),
                                            command=self.changeselect)
        self.surfaceW_site_rb.grid(row=2, column=1, rowspan=1, columnspan=2,pady=5,sticky=E)
        self.surfaceW_v.set(1)  # 默认值为1,选中状态

        self.surfaceW_site_rb = Radiobutton(self.frame_l, text='河 流', variable=self.surfaceW_v, value=2,font=(fontType_Arial, fontsize_M),
                                            command=self.changeselect)
        self.surfaceW_site_rb.grid(row=3, column=1, rowspan=1, columnspan=1,pady=5 ,sticky=E)
        self.surfaceW_lk_rb = Radiobutton(self.frame_l, text='湖 库', variable=self.surfaceW_v, value=3,font=(fontType_Arial, fontsize_M),
                                            command=self.changeselect)
        self.surfaceW_lk_rb.grid(row=3, column=2, rowspan=1, columnspan=1,pady=5,sticky=W)

        self.SurEva_button = Button(self.frame_l, text="  GB3838判定类别与超标情况  ",  font=(fontType_Arial, fontsize_M),
                                      command=self.surfaceW_EVA, pady=1, bd=5)  # 调用内部方法  加()为直接调用
        self.SurEva_button.grid(row=4, column=1,rowspan=1, columnspan=5, pady=25)
        '''  frame right '''
        self.underW_label = Label(self.frame_r, text="地下水水质类别与超标情况判断", font=(fontType_Arial, fontsize_M))
        self.underW_label.grid(row=1, column=1, rowspan=1, columnspan=5,pady=35)
        self.underW_v = IntVar()
        self.underW_site_rb = Radiobutton(self.frame_r, text='使用已配置点位信息', variable=self.underW_v, value=1,
                                          font=(fontType_Arial, fontsize_M),
                                          command=self.changeselect)
        self.underW_site_rb.grid(row=2, column=1, rowspan=1, columnspan=2,pady=5)
        self.underW_v.set(1)  # 默认值为1,选中状态

        self.underW_site_rb = Radiobutton(self.frame_r, text='不使用已配置点位信息', variable=self.underW_v, value=2,
                                          font=(fontType_Arial, fontsize_M),
                                          command=self.changeselect)
        self.underW_site_rb.grid(row=3, column=1, rowspan=1, columnspan=2,pady=5)
        self.UnderEva_button = Button(self.frame_r, text="  GB/T14848判定类别与超标情况  ", font=(fontType_Arial, fontsize_M),
                                    command=self.underW_EVA, pady=1, bd=5)  # 调用内部方法  加()为直接调用
        self.UnderEva_button.grid(row=4, column=1,rowspan=1, columnspan=5, pady=25)

        '''  frame bottom '''
        self.log_data_Text = Text(self.frame_b,width=98,font=(fontType_Arial, fontsize_S)) 
        self.log_data_Text.grid(row=6, column=1,columnspan=1,sticky=tkinter.E+tkinter.W)  #, rowspan=1, columnspan=15, padx=1, pady=1)
        scroll = tkinter.Scrollbar(self.frame_b,width=20)
        # 放到窗口的右侧, 填充Y竖直方向
        scroll.grid(row=6, column=2, sticky=tkinter.N+tkinter.S)

        # 两个控件关联
        scroll.config(command=self.log_data_Text.yview)
        self.log_data_Text.config(yscrollcommand=scroll.set)

        self.write_log_to_Text("----注意事项-------\n1.请确保打开的Excel首行为标题行,第二行始为数据行.\n2.如果使用配置好的点位信息,请确保点位列使用 '监测点位、断面名称、点位名称、所属断面'之一'.\n3.生成的文件位于打开的文件同一目录.")

        self.write_log_to_Text(loadSiteGB)

        old = sys.stdout  # 将当前系统输出储存到一个临时变量中
        if log_to_file == '1':
            print(log_to_file)
            menu_root = open('.\\logs\\' + self.get_current_time2() + '.log', 'w')
            sys.stdout = menu_root  # 输出重定向到文件
        else:
            sys.stdout = old

            # 设置窗口
    def set_window(self):
        self.window.title("水环境质量评价软件(WEQAS)V1.0")  # 窗口名
        # self.window.geometry('320x160+10+10')                         #290 160为窗口大小,+10 +10 定义窗口弹出时的默认展示位置
        self.window.geometry('715x688+200+200')  # w*h+/-x+/-y
        # self.window.resizable(0, 0)
        # self.window["bg"] = "yellow"  # 窗口背景色,其他背景色见:blog.csdn.net/chl0000/article/details/7657887
        self.window.attributes("-alpha", 0.995)  # 虚化,值越小虚化程度越高


    # 功能函数
    def changeselect(self):
        pass

    def surfaceW_EVA(self):
        global filefrom_df,sitesInfo_df,GB3838_reg_df, GB3838_df,filenamefrom
        panit_surf = []
        if filenamefrom == '':
            return

        if (self.surfaceW_v.get() == 1):  # 用已配置点位信息表
            colNames = filefrom_df.columns.tolist()
            if '断面名称' in colNames:
                siteCol = '断面名称'
            elif '监测点位' in colNames:
                siteCol = '监测点位'
            elif '点位名称' in colNames:
                siteCol = '点位名称'
            elif '所属断面' in colNames:
                siteCol = '所属断面'
            else:
                self.write_log_to_Text('Error:' + "在您输入的Excel中未找到点位列,请确保点位列使用 '监测点位、断面名称、点位名称、所属断面'之一,并确保首行为标题行! ")
                return
            print('点位数量:'+str(filefrom_df.shape[0]))
            for i in range(filefrom_df.shape[0]):
                df_m_1l = filefrom_df.iloc[i, :]  # pd.Series
                siteName = df_m_1l[siteCol]

                # print('sitesInfo_df=',sitesInfo_df)
                if siteName in sitesInfo_df.index.tolist():
                    
                    targetClass = sitesInfo_df.loc[siteName, '考核级别']  # one行,a列
                    siteType = sitesInfo_df.loc[siteName, '断面类型']  # one行,a列
                    if siteType == '湖库':
                        lake = 1
                    else:
                        lake = 0

                    cls, overtimessites , cls_of_item, sucessedReg = siteEval(GB3838_reg_df, GB3838_df, siteName, 0, df_m_1l, int(typeCover(targetClass)), lake)
                    print('cls, overtimessites ', cls, overtimessites)
                    # print(df_sur_city.columns)

                    filefrom_df.loc[i, '水质类别'] = typeCover(cls)
                    filefrom_df.loc[i, '超标情况'] = overtimessites
                    [ClassPerIteminRow.append(i) for ClassPerIteminRow in cls_of_item]
                    panit_surf.extend(cls_of_item)
            print(sucessedReg)
            if len(eval(sucessedReg[sucessedReg.find('['):sucessedReg.find(']') + 1])) > 0:
                self.write_log_to_Text('Warning' + sucessedReg)
            elif len(eval(sucessedReg[sucessedReg.find('['):sucessedReg.find(']') + 1])) == 0:
                self.write_log_to_Text('INFO' + sucessedReg)

        elif (self.surfaceW_v.get() == 2):  # 不用已配置点位信息表,全部点位都是河流断面
            for i in range(filefrom_df.shape[0]):
                df_m_1l = filefrom_df.iloc[i, :]  # pd.Series
                cls, overtimessites, cls_of_item, sucessedReg = siteEval(GB3838_reg_df, GB3838_df, '', 0,df_m_1l,3, 0) # 默认类别为 targetClass = 3
                filefrom_df.loc[i, '水质类别'] = typeCover(cls)
                filefrom_df.loc[i, '超标情况'] = overtimessites
                [ClassPerIteminRow.append(i) for ClassPerIteminRow in cls_of_item]
                panit_surf.extend(cls_of_item)
            if len(eval(sucessedReg[sucessedReg.find('['):sucessedReg.find(']') + 1])) > 0:
                self.write_log_to_Text('Warning' + sucessedReg)
            elif len(eval(sucessedReg[sucessedReg.find('['):sucessedReg.find(']') + 1])) == 0:
                self.write_log_to_Text('INFO' + sucessedReg)

        elif (self.surfaceW_v.get() == 3):  # 不用已配置点位信息表,全部点位都是湖库
            for i in range(filefrom_df.shape[0]):
                df_m_1l = filefrom_df.iloc[i, :]  # pd.Series
                cls, overtimessites, cls_of_item, sucessedReg = siteEval(GB3838_reg_df, GB3838_df, '', 0, df_m_1l, 3,
                                                                         1)  # 默认类别为 targetClass = 3
                filefrom_df.loc[i, '水质类别'] = typeCover(cls)
                filefrom_df.loc[i, '超标情况'] = overtimessites
                [ClassPerIteminRow.append(i) for ClassPerIteminRow in cls_of_item]
                panit_surf.extend(cls_of_item)
            if len(eval(sucessedReg[sucessedReg.find('['):sucessedReg.find(']') + 1])) > 0:
                self.write_log_to_Text('Warning' + sucessedReg)
            elif len(eval(sucessedReg[sucessedReg.find('['):sucessedReg.find(']') + 1])) == 0:
                self.write_log_to_Text('INFO' + sucessedReg)

        filefrom_df.to_excel(filenamefrom[0:filenamefrom.find('.')] + '_Evaluated.xlsx', index=False)
        book = openpyxl.load_workbook(filenamefrom[0:filenamefrom.find('.')] + '_Evaluated.xlsx')
        sheets = book.sheetnames  # 获取全部sheet
        ws = book[sheets[0]]
        for item in panit_surf:  # openpyxl 读写单元格时,单元格的坐标位置起始值是(1,1),并且第一行为标题,故第一行数据加2
            ws.cell(item[2] + 2, item[0] + 1).fill = PatternFill(fill_type='solid', fgColor=getFgColor(item[1]))
        book.save(filenamefrom[0:filenamefrom.find('.')] + '_Evaluated.xlsx')
        self.filename_out_label.config(text="输出的文件:" + filenamefrom[0:filenamefrom.find('.')] + '_Evaluated.xlsx')

        try:
            os.startfile(r''+filenamefrom[0:filenamefrom.find('.')] + '_Evaluated.xlsx')  # windows下成功打开excel
        except:
            print('系统没有自动打开文件的工具')
            return


    def underW_EVA(self):
        global filefrom_df, sitesInfo_df, GBT14848_df, filenamefrom
        panit_surf = []
        if filenamefrom == '':
            return
        if (self.underW_v.get() == 1):  # 用已配置点位信息表
            colNames = filefrom_df.columns.tolist()
            if '断面名称' in colNames:
                siteCol = '断面名称'
            elif '监测点位' in colNames:
                siteCol = '监测点位'
            elif '点位名称' in colNames:
                siteCol = '点位名称'
            else:
                self.write_log_to_Text('Error:' + "在您输入的Excel中未找到点位列,请确保点位列使用 '断面名称'或'监测点位'或'点位名称'之一 ")
                return
            for i in range(filefrom_df.shape[0]):
                df_m_1l = filefrom_df.iloc[i, :]  # pd.Series

                siteName = df_m_1l[siteCol]  # 或者叫监测点位、点位名称

                # print('sitesInfo_df=', sitesInfo_df)

                if siteName in sitesInfo_df.index.tolist():
                    
                    targetClass = sitesInfo_df.loc[siteName, '考核级别']  # one行,a列
                    cls, overtimessites, cls_of_item,sucessedReg = siteEval_underwater(GBT14848_df[GBT14848_df['是否评价'] == 1], GBT14848_df, siteName, 0,
                                                                           df_m_1l, int(typeCover(targetClass)))
                    filefrom_df.loc[i, '水质类别'] = typeCover(cls)
                    filefrom_df.loc[i, '超标情况'] = overtimessites
                    [ClassPerIteminRow.append(i) for ClassPerIteminRow in cls_of_item]
                    panit_surf.extend(cls_of_item)
            if len(eval(sucessedReg[sucessedReg.find('['):sucessedReg.find(']') + 1])) > 0:
                self.write_log_to_Text('Warning' + sucessedReg)
            elif len(eval(sucessedReg[sucessedReg.find('['):sucessedReg.find(']') + 1])) == 0:
                self.write_log_to_Text('INFO' + sucessedReg)

        elif (self.underW_v.get() == 2):  # 不用已配置点位信息表
            for i in range(filefrom_df.shape[0]):
                df_m_1l = filefrom_df.iloc[i, :]  # pd.Series
                cls, overtimessites, cls_of_item, sucessedReg = siteEval_underwater(GBT14848_df[GBT14848_df['是否评价'] == 1], GBT14848_df, '', 0,
                                                                           df_m_1l, 3) # 默认类别为 targetClass = 3
                filefrom_df.loc[i, '水质类别'] = typeCover(cls)
                filefrom_df.loc[i, '超标情况'] = overtimessites
                [ClassPerIteminRow.append(i) for ClassPerIteminRow in cls_of_item]
                panit_surf.extend(cls_of_item)
            if len(eval(sucessedReg[sucessedReg.find('['):sucessedReg.find(']')+1]))>0:
                self.write_log_to_Text('Warning' + sucessedReg)
            elif len(eval(sucessedReg[sucessedReg.find('['):sucessedReg.find(']')+1]))==0:
                self.write_log_to_Text('INFO' + sucessedReg)

        filefrom_df.to_excel(filenamefrom[0:filenamefrom.find('.')] + '_Evaluated.xlsx', index=False)
        book = openpyxl.load_workbook(filenamefrom[0:filenamefrom.find('.')] + '_Evaluated.xlsx')
        sheets = book.sheetnames  # 获取全部sheet
        ws = book[sheets[0]]
        for item in panit_surf:  # openpyxl 读写单元格时,单元格的坐标位置起始值是(1,1),并且第一行为标题,故第一行数据加2
            ws.cell(item[2] + 2, item[0] + 1).fill = PatternFill(fill_type='solid', fgColor=getFgColor(item[1]))
        book.save(filenamefrom[0:filenamefrom.find('.')] + '_Evaluated.xlsx')
        self.filename_out_label.config(text="输出的文件:" + filenamefrom[0:filenamefrom.find('.')] + '_Evaluated.xlsx')
        try:
            os.startfile(r'' + filenamefrom[0:filenamefrom.find('.')] + '_Evaluated.xlsx')  # windows下成功打开excel
        except:
            print('----系统没有自动打开文件的工具----')
            return

    # 获取当前时间
    def get_current_time(self):
        current_time = time.strftime('%y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime(time.time()))
        return current_time
    def get_current_time2(self):
        current_time = time.strftime('%Y%m%d%H%M%S', time.localtime(time.time()))
        return current_time

    # 日志动态打印
    def write_log_to_Text(self, logmsg):
        global LOG_LINE_NUM
        current_time = self.get_current_time()
        if LOG_LINE_NUM == 0:
            logmsg_in = " " + str(logmsg) + "\n"  # 换行
        else: logmsg_in = str(current_time) + " " + str(logmsg) + "\n"  # 换行
        if LOG_LINE_NUM <= 50:
            self.log_data_Text.insert(END, logmsg_in)
            LOG_LINE_NUM = LOG_LINE_NUM + 1
        else:
            self.log_data_Text.delete(1.0, 2.0)
            self.log_data_Text.insert(END, logmsg_in)
        if logmsg.find('Error')>-1:
            messagebox.showerror('出错了',logmsg)
        elif logmsg.find('Warning')>-1:
            messagebox.showwarning('请注意', logmsg)

    def openFileDialog(self):
        "打开对话框,参数与保存对话框相同.略"
        global filefrom_df,filenamefrom
        self.filename = askopenfilename(filetypes=filetype)
        self.filename_label.config(text="打开的文件:" + self.filename)
        if self.filename:
            filefrom_df = pd.read_excel(self.filename, keep_default_na=False, header=0)
            filenamefrom = self.filename
        else:
            pass
        # print(self.filename)

    def openGB3838(self):
        try:
            filepath = os.path.join('./staticData', 'GB3838-2002-t1.xls')
            os.startfile(filepath)  # windows下打开地表水标准配置文件

        except:
            print('----未找到关于地表水标准的配置文件,请确认已经正确创建----')
            self.log_data_Text.insert(END, '未找到关于地表水标准的配置文件,请确认已经正确创建')
            return

    def openGB14848(self):
        try:

            filepath = os.path.join('./staticData', 'GBT14848-2017-t1.xls')
            os.startfile(filepath)  # windows下打开地下水标准配置文件

        except:
            print('----未找到关于地下水标准的配置文件,请确认已经正确创建----')
            self.log_data_Text.insert(END, '未找到关于地下水标准的配置文件,请确认已经正确创建')
            return

    def openSites(self):
        try:
            filepath = os.path.join('./staticData', 'sitesInfo.xls')
            os.startfile(filepath)  # windows下打开地表水标准配置文件
        except:
            print('----未找到关于地下水标准的配置文件,请确认已经正确创建----')
            self.log_data_Text.insert(END, '未找到关于地下水标准的配置文件,请确认已经正确创建')
            return


def gui_start():
    window = Tk()  # 实例化出一个父窗口
    ZMJ_PORTAL = EMSAS(window)
    # 设置根窗口默认属性
    ZMJ_PORTAL.set_window()

    window.mainloop()  # 父窗口进入事件循环,可以理解为保持窗口运行,否则界面不展示


if __name__ == "__main__":
    gui_start()

五、论文参考

  • 计算机毕业设计选题推荐-污水处理大数据平台论文参考:
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六、系统视频

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结语

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