[發明專利]一種制造企業能源中心水處理控制系統及方法

在審

• 申請號: 202110303207.6
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113087288A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 郭韻;張諾楠;陳思文;邱李培;張栩寧;張福建
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F1/00;C02F3/30
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔡彭君

本發明涉及一種制造企業能源中心水處理控制系統及方法，讀取從所有反應池的儀表數據和設備狀態數據，儀表數據包括溶解氧數據，設備狀態數據包括曝氣設備的相對曝氣量；計算各相鄰反應池的溶解氧差值，并分別構建對應于三個好氧反應池的輸入向量，其中，針對第i個反應池的輸出入向量至少包括：第i個反應池相比于第i?1個反應池的溶解量增加量，第i?1個反應池相比于第i?2個反應池的溶解量增加量，以及第i個反應池的曝氣設備的相對曝氣量；將輸入向量輸入至對應的狀態模型，接收由狀態模型輸出的控制參數，并基于該控制參數控制對應反應池的曝氣設備。與現有技術相比，本發明具有平順性好等優點。

技術領域

本發明涉及企業能源中心水處理領域，尤其是涉及一種制造企業能源中心水處理控制系統及方法。

背景技術

水處理是通過物理、化學和生物等手段，調整水質，使水質達標，以滿足生產和生活需要的全過程。

水處理領域涉及的范圍分為自來水的生產及供應，污水處理及再生利用，其他水處理、利用與分配等三大類。

制造企業水處理過程是一個典型的非線性、多變量、高湍流度的復雜系統。強干擾增加了制造企業水處理過程的控制難度。現有技術中，污水處理參考模型1號，即BSM1，提供了一種適用于制造企業水處理的系統，如圖1所示，其由5個生化反應池和1個二次沉淀池組成，該結構模擬A/O流程。反應池中的基本生化反應過程。

其中5個生化反應池分為缺氧和好氧，溶解氧作為污水處理過程中的核心控制變量，在污水處理過程中起著重要作用，但在實際過程中，仍采用人工調節來改變污水中溶解氧濃度。調節過程容易過度，從而降低了生化反應的質量。

發明內容

本發明的目的就是為了提供一種制造企業能源中心水處理控制系統及方法，通過將第i個反應池相比于第i-1個反應池的溶解量增加量，第i-1個反應池相比于第i-2個反應池的溶解量增加量，第i個反應池的溶解氧，以及第i個反應池的曝氣設備的相對曝氣量，作為狀態模型的輸入向量，提高了曝氣設備切換的平順性，從而提高控制效果。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種制造企業能源中心水處理控制系統，包括：

數據服務層，包括數據采集模塊和數據存儲模塊，所述數據采集模塊被配置為采集所有反應池的儀表數據和設備狀態數據，所述數據存儲模塊被配置為存儲各反應池的儀表數據和設備狀態數據，其中，所述反應池共設有五個，前兩個為缺氧反應池，后三個為好氧反應池；

中間處理層，包括數據讀取模塊和數據處理模塊，所述數據讀取模塊被配置讀取數據存儲模塊中的數據并轉發至數據處理模塊，所述數據處理模塊被配置根據所有反應池的儀表數據和設備狀態數據生成各好氧反應池曝氣設備的控制參數；

界面顯示層，被配置為顯示反應池的儀表數據和設備狀態數據；

所述數據處理模塊被配置具體實現以下步驟：

從數據存儲模塊讀取從所有反應池的儀表數據和設備狀態數據，其中，所述儀表數據包括溶解氧數據，所述設備狀態數據包括曝氣設備的相對曝氣量；

計算各相鄰反應池的溶解氧差值，并分別構建對應于三個好氧反應池的輸入向量，其中，針對第i個反應池的輸出入向量至少包括：第i個反應池相比于第i-1個反應池的溶解量增加量，第i-1個反應池相比于第i-2個反應池的溶解量增加量，第i個反應池的溶解氧，以及第i個反應池的曝氣設備的相對曝氣量；

將輸入向量輸入至對應的狀態模型，接收由狀態模型輸出的控制參數，并基于該控制參數控制對應反應池的曝氣設備。

所述控制參數為相對曝氣量的調整值，基于該控制參數控制對應反應池的曝氣設備具體包括：

基于相對曝氣量的調整值和當前相對曝氣量得到目標相對曝氣量；