[發明專利]預測規則生成系統、預測系統、預測規則生成方法和預測方法

有效

• 申請號: 201680019682.8
• 申請日: 2016-03-30
• 公開（公告）號: CN107531528B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 中園明子;岡崎文美;朝子弘之
• 申請（專利權）人: 住友化學株式會社
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12;G01N33/18;C12Q1/06
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 魯雯雯;金龍河

本發明生成高精度且可靠地對水處理后的水質進行預測的預測規則。預測規則生成系統(1)的計算機(10)具備：輸入部(12)，其輸入存在于進行水處理的活性污泥中的多種微生物各自的存在比例或存在于該活性污泥中的多種堿基序列各自的存在比例的時間序列數據、以及與構成該時間序列數據的各時刻的數據相對應的表示水處理后的水質的水質信息；主成分分析部(13)，其對所輸入的時間序列數據進行主成分分析，計算出構成時間序列數據的各時刻的數據的主成分得分；以及，預測規則生成部(14)，其基于所計算出的主成分得分和所輸入的表示水處理后的水質的水質信息生成預測規則，該預測規則用于由多種微生物各自的存在比例或多種堿基序列各自的存在比例預測水處理后的水質。

技術領域

本發明涉及生成用于預測水處理后的水質的預測規則的預測規則生成系統和預測規則生成方法、以及與它們相關的預測系統和預測方法。

背景技術

期待化學、鋼鐵等重化工業等中的廢水以充分降低了對人、環境生物的影響的狀態排放到自然環境中。作為為此而進行的廢水處理，進行使用復合微生物體系、即活性污泥的生物處理。通常，為了適當地進行廢水處理，對處理后的廢水進行水質監測。具體而言，通過測定處理后的廢水的生化需氧量(BOD)、化學需氧量(COD)、總有機碳(TOC)、總氮(TN)等水質數據等來進行水質監測。由于作為生物處理中重要管理指標的BOD通常需要5天左右的時間才能得到測定結果，因此有時基于其它水質數據以及溫度、pH、溶解氧濃度(DO)等生物反應槽的運轉參數來推測當天的BOD。此外，根據當前的廢水狀態來預測BOD、COD、TOC、TN等水質數據的未來值在管理上也很重要，也有時基于水質的時間序列數據、生物反應槽的運轉參數的時間序列數據來進行BOD(生化需氧量)等的預測(參照專利文獻1和2)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2007-229550號公報

專利文獻2：日本特開2007-263723號公報

發明內容

發明所要解決的問題

但是，上述那樣的使用水質、生物反應槽的運轉參數的時間序列數據的預測并未考慮活性污泥中的微生物群落的狀態而進行，有時不能以足夠的精度來進行預測。在對多種多樣的廢水進行處理的情況下，預測變得特別困難。因此，對于處理后的水的狀態的預測而言，要求提高預測精度。

本發明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供一種可以生成高精度且可靠地進行水處理后的水質的預測的預測規則的預測規則生成系統和預測規則生成方法、以及與它們相關的預測系統和預測方法。

用于解決問題的方法

為了達到上述目的，本發明的一實施方式的預測規則生成系統具備：輸入單元，其輸入：存在于進行水處理的活性污泥中的多種微生物各自的存在比例或存在于該活性污泥中的多種堿基序列各自的存在比例的時間序列數據(此后有時記作“微生物信息的時間序列數據”)、以及與構成該時間序列數據的各時刻的數據相對應的表示水處理后的水質的水質信息；主成分分析單元，其對輸入單元所輸入的時間序列數據進行主成分分析，計算出構成該時間序列數據的各時刻的數據的主成分得分；以及，預測規則生成單元，其基于主成分分析單元所計算出的構成時間序列數據的各時刻的數據的主成分得分和輸入單元所輸入的與構成該時間序列數據的各時刻的數據相對應的表示水處理后的水質的水質信息生成預測規則，該預測規則用于由多種微生物各自的存在比例或多種堿基序列各自的存在比例預測水處理后的水質。作為水處理后的水質，可以列舉例如：處理后的水中的生化需氧量(BOD)、化學需氧量(COD)、總有機碳(TOC)或總氮(TN)等。