[發明專利]一種基于物聯網的污水處理精細化控制系統及控制方法

在審

• 申請號: 201911124725.0
• 申請日: 2019-11-18
• 公開（公告）號: CN111777138A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 侯延進;王佳佳;邵淑梅;尉婕;王常海;傅士盛
• 申請（專利權）人: 山東新日電氣設備有限公司
• 主分類號: C02F1/50
• 分類號: C02F1/50;C02F3/02;C02F7/00;G06F9/54;G06Q50/06;C02F101/30
• 代理公司: 濟南瑞宸知識產權代理有限公司 37268
• 代理人: 呂艷芹

1.一種基于物聯網的污水處理精細化控制系統，其特征在于：包括地表檢測系統、地面CPU處理器、云服務CPU計算系統、地面控制執行單元和網絡終端，所述的地表檢測系統對曝氣池和消毒池進行數據采集和數據檢測，所述的地面CPU處理器將檢測信號傳送至所述的云服務CPU計算系統，所述的云服務CPU計算系統把收集到的信號進行處理，所述的地面控制執行單元接受所述的云服務CPU計算系統發出的指令，并根據計算出的曝氣量和藥量進行自動投加，所述的云服務CPU計算系統將設備的運行狀態傳送到所述的網絡終端，所述的網絡終端根據設備運行狀態進行智能分析，能夠實現軟件發生故障時主動調試修復。

2.根據權利要求1所述的基于物聯網的污水處理精細化控制系統，其特征在于：所述的地表檢測系統包括總磷測定儀、BOD測定儀、COD測定儀和濁度儀，數據采集和數據檢測的范圍包括曝氣池的實時曝氣量、水體中的COD(化學需氧量)、BOD(生化需氧量)、有機磷和消毒池的水中細菌、藻類數量。

3.根據權利要求1所述的基于物聯網的污水處理精細化控制系統，其特征在于：所述的云服務CPU計算系統采用流量前饋，余氯反饋、滯后時間修正、歷史數據參考、上下限限值、系數修正方式，結合數學模型做工藝模擬，采用比例、微分、積分進行調節，依據行業運行數據進行投加，保證投加效果穩定。

4.根據權利要求1所述的基于物聯網的污水處理精細化控制系統，其特征在于：所述的地面控制執行單元包括投加系統和曝氣系統。

5.根據權利要求4所述的基于物聯網的污水處理精細化控制系統，其特征在于：所述的投加系統和曝氣系統把順序控制、網絡技術、非線性計算和回路控制集成在一起，根據水量、水質以及計算出的曝氣量和藥量數據進行智能投加和曝氣。

6.一種應用權利要求1的控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)所述的地面監測系統采集水體中的信號，所述的地面CPU處理器將采集到的信號轉化為神經元的輸入信號；

(2)所述的地面CPU處理器將信號傳送至所述的云服務CPU計算系統，云服務CPU計算系統采用基于神經元的自適用PID控制策略，通過神經元算法進行計算，結合污水處理行業運行大數據根據水體指標預測實時需要的曝氣量和消毒劑濃度，并將處理后的數據返回所述的地面控制執行單元；

(3)所述的云服務CPU計算系統將實時數據反饋到所述的地面控制執行單元以后，所述的地面控制執行單元根據水處理池需要的曝氣量和消毒劑濃度進行智能曝氣和加藥；

(4)設備運行狀態通過所述的云服務CPU計算系統傳送到所述的網絡終端，所述的網絡終端對設備的運行狀態進行分析，實現遠程服務和主動調試修復。

智能化控制系統包括：

(1)地表檢測系統：包括總磷測定儀、BOD測定儀、COD測定儀和濁度儀

(2)地面CPU處理器：將檢測信號轉化為神經元的輸入信號，傳送至云服務器

(3)云服務CPU計算系統：云服務器把收集到的信號進行處理，采用流量前饋，余氯反饋、滯后時間修正、歷史數據參考、上下限限值、系數修正等方式，結合數學模型做工藝模擬，采用比例、微分、積分等進行調節，依據行業運行數據進行深入學習，保證投加效果穩定。

(4)地面控制執行單元：接受云服務器CPU發出的指令，并根絕算出的曝氣量和藥量進行自動頭加。

所述的投加系統把順序控制、網絡技術、非線性計算和回路控制集成在一起，當水量和水質發生波動時，智能化控制系統會自動計算出需要投加的藥劑含量和曝氣量，并根據數據進行智能投加和曝氣，使水體指標穩定在標準范圍內，實現水處理系統的智能控制。