[發明專利]再生水廠原水水質在線預警系統及預警方法

無效

• 申請號: 201110412427.9
• 申請日: 2011-12-11
• 公開（公告）號: CN102565296A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 單金林;彭森;于佳瀛;莊寶玉;孫井梅;趙新華
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李素蘭

技術領域

本發明涉及環境保護科學中的再生水檢測技術，尤其涉及城市再生水廠原水水質的監測和安全預警系統及預警方法。

背景技術

污水回用是解決城市水資源短缺的重要途徑。近年來許多城市應用污水回用處理技術建立再生水廠，一定程度上緩解了當前城市水資源緊缺的壓力。然而，由于再生水廠原水的來源和水質變化情況較為復雜等方面因素的影響，在再生水廠生產運行過程中，保障再生水水質安全的難度較大，缺乏有效的再生水廠原水水質安全預警方法和預警系統，成功應用于實際再生水生產的例子很少。

發明內容

基于上述現有技術存在的難題，本發明提出了一種再生水廠原水水質在線預警系統及預警方法，利用可遠程控制的計算輔助系統結合再生水廠原水水質的采集信息分析，從而迅速準確的在再生水原水水質變化條件下對再生水生產進行預測、預警及調整工藝參數，并對再生水廠生產運行情況的相關數據進行有效的管理，實現再生水廠的安全穩定運行。

本發明提出了一種再生水廠原水水質在線預警系統，該系統包括原水水質指標的數據采集與監測系統SCADA、數據中心和主控計算機，其中：

所述SCADA系統包括若干個用于采集再生水廠原水進水監測點處的水質數據的遙測遠傳RTU終端，按約定的采集時段定時發送采集數據給數據中心；采集數據發送在本系統中經由有線或無線通訊系統，實現RTU終端與數據中心的信息通訊；

所述數據中心，用于控制SCADA系統，并存儲SCADA系統發回的原水水質數據；包括：用于監控過程值并與過程硬件通訊的服務器，以及用來存儲按時序監測的水質在線數據的服務器數據庫；

以及，若干臺所述主控計算機，作為該系統的操作平臺，用于存儲并運行原水水質數據的分析、預警操作，以及進行數據庫中的水質數據管理和數據操作；

所述主控計算機上運行的原水水質數據的分析、預警處理，包括以下操作：

存儲對再生水廠原水水質進行分析預警的相關數據；

控制SCADA系統對再生水廠原水進水監測點處水質指標進行循環數據采集，并將監測數據傳送到服務器數據庫中存儲并進行操作與分析，此處的操作與分析分別包括：

對再生水廠原水水質指標進行預測：讀取服務器數據庫的再生水廠原水監測點的在線監測水質數據，并代入神經網絡模型作為輸入數據對原水水質指標進行預測；

對再生水廠原水水質指標進行分析和預警：分析和評價當前原水水質監測數據，同時通過預測的原水水質指標分析評價未來水質的情況；軟件根據已經設定好的警級、警限對當前和未來的水質情況進行預警，并根據預警情況顯示出對應警情的應急預案。

所述相關數據具體包括以下數據：

再生水廠的基礎情況與數據，包括工藝流程情況、設計和運行參數；

再生水廠原水水質數據，包括原水進水的水質監測指標和原水水質的預警指標酸堿度pH、化學需氧量COD、總氮TN、氨氮NH3-N、總磷TP和懸浮物SS；

預測再生水廠未來原水水質指標的神經網絡模型，基于上述原水進水水質數據建立數據庫，并利用該數據庫的數據樣本訓練神經網絡模型；

水質預警系統中各預警指標的警級、警限數據：根據原水水質變化情況對警情進行分級，并設定各級警情的取值范圍，即警限；

原水水質安全預警應急預案。

本發明還提出一種再生水廠原水水質在線預警方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，存儲再生水廠原水水質分析預警的相關數據和信息，包括：

步驟二，控制SCADA系統對再生水廠原水進水監測點處水質指標進行循環數據采集，并將監測數據傳送到服務器數據庫中存儲并進行操作與分析，此處的操作與分析分別包括；

對再生水廠原水水質指標進行預測：讀取服務器數據庫的再生水廠原水監測點的在線監測水質數據，并代入神經網絡模型作為輸入數據對原水水質指標進行預測；

對再生水廠原水水質指標進行分析和預警：分析和評價當前原水水質監測數據，同時通過預測的原水水質指標分析評價未來水質的情況；軟件根據已經設定好的警級、警限對當前和未來的水質情況進行預警，并根據預警情況顯示出對應警情的應急預案。

所述相關數據具體包括以下數據：

再生水廠的基礎情況與數據，包括工藝流程情況、設計和運行參數；

再生水廠原水水質數據，包括原水進水的水質監測指標和原水水質的預警指標酸堿度pH、化學需氧量COD、總氮TN、氨氮NH3-N、總磷TP和懸浮物SS；