[發(fā)明專利]用于污水處理的智能管理系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110340116.X
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113023873B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張冰;唐和禮;毛鑫;申渝
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶工商大學(xué)
• 主分類號: G06N3/04
• 分類號: G06N3/04;C02F3/00;G06N3/08;G06K9/62
• 代理公司: 重慶強(qiáng)大凱創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50217
• 代理人: 趙玉乾

1.用于污水處理的智能管理系統(tǒng)，其特征在于：包括位于各個(gè)污水處理點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集模塊、污水處理模塊、調(diào)控模塊和控制模塊，以及與各個(gè)控制模塊通信連接的云服務(wù)器；所述數(shù)據(jù)采集模塊、污水處理模塊、調(diào)控模塊與控制模塊通信連接；

所述污水處理模塊，包括污水處理環(huán)節(jié)中的膜生物反應(yīng)器；

所述調(diào)控模塊，用于各個(gè)污水處理點(diǎn)的膜生物反應(yīng)器進(jìn)行調(diào)控；

所述數(shù)據(jù)采集模塊，用于實(shí)時(shí)采集各個(gè)膜生物反應(yīng)器中MBR膜污染信息并發(fā)送給控制模塊；

所述控制模塊，用于將接收到的MBR膜污染信息發(fā)送給云服務(wù)器；

所述云服務(wù)器包括：污水識別模塊，用于在接收到MBR膜污染信息時(shí)識別該信息對應(yīng)的污水處理點(diǎn)；

數(shù)據(jù)庫，用于存儲各個(gè)污水處理點(diǎn)的膜生物反應(yīng)器總信息和控制模型，所述膜生物反應(yīng)器總信息包括MBR膜跨膜壓差和MBR膜通量；

模型建立模塊，用于根據(jù)某一污水處理點(diǎn)的歷史MBR膜跨膜壓差、膜通量信息建立膜生物反應(yīng)器的控制模型，所述控制模型與各污水處理點(diǎn)一一對應(yīng)；

模型匹配模塊，用于根據(jù)當(dāng)前接收到的MBR膜污染信息從數(shù)據(jù)庫中選擇某一污水處理點(diǎn)所對應(yīng)的控制模型，并將該控制模型的信息傳輸給對應(yīng)污水處理點(diǎn)的控制模塊，控制模塊根據(jù)傳輸?shù)男畔⒖刂普{(diào)控模塊對膜生物反應(yīng)器進(jìn)行調(diào)控；

還包括膜污染預(yù)測模塊，位置調(diào)節(jié)量生成模塊還包括調(diào)度方案生成模塊、更換時(shí)間預(yù)測模塊和更換時(shí)間統(tǒng)一調(diào)度模塊，調(diào)度方案生成模塊用于生成膜生物反應(yīng)器位置調(diào)度方案；膜污染預(yù)測模塊采用基于人工智能的膜污染預(yù)測模型對各個(gè)調(diào)度方案下的各個(gè)污水處理節(jié)點(diǎn)的膜生物反應(yīng)器的污染情況進(jìn)行預(yù)測；更換時(shí)間預(yù)測模塊用于根據(jù)膜污染預(yù)測模塊的預(yù)測結(jié)果，判斷各個(gè)調(diào)度方案下，各個(gè)膜生物反應(yīng)器的MBR膜的更換時(shí)間，更換時(shí)間統(tǒng)一調(diào)度模塊用于根據(jù)更換時(shí)間預(yù)測模塊的預(yù)測結(jié)果對各個(gè)調(diào)度方案進(jìn)行評分，并選取評分最高的調(diào)度方案作為目標(biāo)方案，根據(jù)目標(biāo)方案生成對應(yīng)的生物反應(yīng)器位置調(diào)節(jié)量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于污水處理的智能管理系統(tǒng)，其特征在于：所述污水處理模塊還包括格柵井和調(diào)節(jié)池；所述格柵井用于去除沉淀物；所述調(diào)節(jié)池用于對水量、水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于污水處理的智能管理系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)采集模塊還包括采集各個(gè)污水處理點(diǎn)的出水量。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于污水處理的智能管理系統(tǒng)，其特征在于：所述模型建立模塊用于根據(jù)某一污水處理點(diǎn)的歷史出水信息建立膜生物反應(yīng)器的控制模型。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于污水處理的智能管理系統(tǒng)，其特征在于：所述模型匹配模塊還用于根據(jù)當(dāng)前接收到的出水信息從數(shù)據(jù)庫中選擇某一污水處理點(diǎn)所對應(yīng)的控制模型。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于污水處理的智能管理系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)庫還存儲與MBR膜污染信息對應(yīng)的專家經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)；所述模型匹配模塊，還用于匹配不到某一控制模型時(shí)，根據(jù)當(dāng)前接收的MBR膜污染信息選擇相應(yīng)的專家經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，若選擇到相應(yīng)的專家經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，則將該專家經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)送給與MBR膜污染信息對應(yīng)的控制模塊。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于污水處理的智能管理系統(tǒng)，其特征在于：所述云服務(wù)器還包括報(bào)警模塊，所述報(bào)警模塊用于在MBR膜污染信息超出正常范圍值時(shí)，向控制模塊發(fā)出報(bào)警信息。

8.用于污水處理的智能管理方法，其特征在于：采用了權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的用于污水處理的智能管理系統(tǒng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于污水處理的智能管理方法，其特征在于：包括以下步驟：

污水處理步驟：膜生物反應(yīng)器對污水進(jìn)行處理；

調(diào)控步驟：各個(gè)污水處理點(diǎn)的膜生物反應(yīng)器進(jìn)行調(diào)控；

數(shù)據(jù)采集步驟：實(shí)時(shí)采集各個(gè)膜生物反應(yīng)器中MBR膜污染信息并發(fā)送給控制模塊；

控制步驟：將接收到的MBR膜污染信息發(fā)送給云服務(wù)器。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于污水處理的智能管理方法，其特征在于：還包括：

污水識別步驟：在接收到MBR膜污染信息時(shí)識別該信息對應(yīng)的污水處理點(diǎn)；

數(shù)據(jù)庫建立步驟：存儲各個(gè)污水處理點(diǎn)的膜生物反應(yīng)器總信息和控制模型，所述膜生物反應(yīng)器總信息包括MBR膜跨膜壓差和MBR膜通量；

模型建立步驟：根據(jù)某一污水處理點(diǎn)的歷史MBR膜跨膜壓差、膜通量信息建立膜生物反應(yīng)器的控制模型，所述控制模型與各污水處理點(diǎn)一一對應(yīng)；

模型匹配步驟：根據(jù)當(dāng)前接收到的MBR膜污染信息從數(shù)據(jù)庫中選擇某一污水處理點(diǎn)所對應(yīng)的控制模型，并將該控制模型的信息傳輸給對應(yīng)污水處理點(diǎn)的控制模塊，控制模塊根據(jù)傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行控制調(diào)控模塊。