CN112180879A - 一种渗沥液配水控制***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及渗沥液处理技术领域,其目的在于提供一种渗沥液配水控制***及方法。本发明公开了一种渗沥液配水控制***,包括数据采集单元、处理单元、后台管理单元、配水控制单元及渗沥液处理***;数据采集单元包括水质信息采集模块、工艺信息采集模块、运行信息采集模块及控制策略信息采集模块。本发明还公开了一种渗沥液配水控制方法,基于渗沥液配水控制***实现。本发明可提高渗沥液处理***的处理效率和效果,并减少人力和资源的投入。
Description
技术领域
本发明涉及渗沥液处理技术领域,特别是涉及一种渗沥液配水控制***及方法。
背景技术
垃圾渗沥液是垃圾转运、填埋处理及焚烧处理过程中产生的不可避免的二次污染物。垃圾渗沥液中含有大量的有毒有害物质,如果其得不到妥善处理,可能会造成严重后果,甚至对动植物生长和生态环境都会造成较大的影响。目前,国内渗沥液常用处理技术基本形式为“预处理-生物处理-深度处理”的形式,在此基础上延伸出多种处理工艺,主要包括“预处理-MBR-NF-RO”、“预处理-两级DTRO处理技术”、“预处理-蒸发处理技术”及“预处理-生物处理-高级氧化处理”等处理工艺。在渗沥液处理过程中,需要将适应的药剂融入水内,然后对渗沥液进行配水,以便于渗沥液的后续处理。
目前,考虑到填埋场水量较大,国内大部分填埋场均存在一定的渗沥液积存情况,而且渗沥液的水质、水量与填埋场所在地的水文地质条件、填埋时间、填埋方式等因素密切相关,填埋场不同时期的渗沥液水质差异也十分显著。由于不同水质差异的渗沥液存在不同的适应处理工艺,导致了在一个填埋场内存在多种渗沥液处理工艺的情况。
现有技术中,在一个填埋场内的各处理工艺中的配水均采用人工配水的方式进行,配水前需要人工检测渗沥液水质等情况,然后针对渗沥液水质及处理工艺的不同,对渗沥液进行配水。然而,由于人工配水的滞后性及对渗沥液水质掌控的局限性,导致出现配水不成功的情况,严重影响后续处理工艺的正常运行,更难以使后续处理工艺达到最佳的处理能力;另外,采用人工配水的方式,造成配水效率低,同时极为浪费人力成本。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题,本发明提供了一种渗沥液配水控制***及方法。
本发明采用的技术方案是:
一种渗沥液配水控制***,包括数据采集单元、处理单元、后台管理单元、配水控制单元及渗沥液处理***;
所述数据采集单元包括:水质信息采集模块,用于采集指定渗沥液水源的水质信息,然后将指定渗沥液水源的水质信息发送至处理单元;工艺信息采集模块,用于采集渗沥液处理***的工艺信息,然后将渗沥液处理***的工艺信息发送至处理单元;运行信息采集模块,用于采集渗沥液处理***的运行信息,然后将渗沥液处理***的运行信息发送至处理单元;以及,控制策略信息采集模块,用于采集渗沥液处理***的控制策略信息,然后将控制策略信息发送至处理单元;
所述处理单元,用于收发并处理指定渗沥液水源的水质信息、渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息及渗沥液处理***的控制策略信息,并根据指定渗沥液水源的水质信息、渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息及渗沥液处理***的控制策略信息,生成渗沥液处理***的配水方案,然后根据渗沥液处理***的配水方案发送配水指令至配水控制单元;
所述后台管理单元,用于接收并存储由处理单元发送的指定渗沥液水源的水质信息、渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息、渗沥液处理***的控制策略信息、渗沥液处理***的配水方案及操作日志;
所述配水控制单元,用于接收由处理单元发送的配水指令,然后根据配水指令控制渗沥液处理***进行配水。
优选地,所述后台管理单元包括本地数据库服务器和/或云数据服务器。
优选地,所述指定渗沥液水源包括调节池、渗沥液暂存池和/或新鲜渗沥液储池。
优选地,所述渗沥液水源的水质信息包括渗沥液水源中水质的pH值、COD、NH3-N、TN、BOD5、SS和/或电导率。
优选地,所述渗沥液处理***的工艺信息包括处理工艺水质要求参数、水质要求参数阈值和/或渗沥液处理***的健康状态指标。
优选地,所述渗沥液处理***的运行信息包括渗沥液处理***的跨膜压差、压力、MLSS、DO、ORP、pH值、MLVSS、NH3-N、电导率和/或外排水质信息。
一种渗沥液配水控制方法,基于上述任一项所述的渗沥液配水控制***实现,所述渗沥液配水控制方法包括以下步骤:
S1.***初始化;
S2.所述数据采集单元采集指定渗沥液水源的水质信息,然后将指定渗沥液水源的水质信息发送至处理单元;
S3.所述数据采集单元采集渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息及渗沥液处理***的控制策略信息,然后将渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息及渗沥液处理***的控制策略信息发送至处理单元;
S4.所述处理单元接收并处理指定渗沥液水源的水质信息、渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息及渗沥液处理***的控制策略信息,并根据指定渗沥液水源的水质信息、渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息及渗沥液处理***的控制策略信息生成渗沥液处理***的配水方案,然后根据渗沥液处理***的配水方案发送配水指令至配水控制单元;
S5.所述配水控制单元接收由处理单元发送的配水指令,然后根据配水指令控制渗沥液处理***进行配水。
优选地,所述渗沥液配水控制方法还包括以下步骤:
S6.所述后台管理单元接收并存储由处理单元发送的指定渗沥液水源的水质信息、渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息、渗沥液处理***的控制策略信息、渗沥液处理***的配水方案及操作日志。
优选地,所述步骤S3中,数据采集单元还采集指定渗沥液排水口的水质信息,然后将指定渗沥液排水口的水质信息发送至处理单元;所述步骤S4的具体步骤如下:
S401.处理单元接收并处理指定渗沥液水源的水质信息、渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息、渗沥液处理***的控制策略信息及指定渗沥液排水口的水质信息,然后处理单元调用后台管理单元内存储的上一周期的渗沥液处理***的运行信息、渗沥液处理***的控制策略信息及当前渗沥液排水口的水质信息,并判断当前渗沥液水源的水质信息是否满足当前渗沥液处理***的控制策略信息的需求;若是,则根据上一周期的渗沥液处理***的配水方案生成当前渗沥液处理***的配水方案,然后根据渗沥液处理***的配水方案发送配水指令至配水控制单元,并进入步骤S5;若否,则进入步骤S402;
S402.处理单元调用后台管理单元内存储的所有周期的配水方案、渗沥液处理***的运行信息及指定渗沥液排水口的水质信息,然后判断当前渗沥液水源的水质信息是否满足配水需求;若是,则根据与当前周期的对应周期的配水方案,生成当前周期渗沥液处理***的配水方案,然后根据当前周期渗沥液处理***的配水方案发送配水指令至配水控制单元,并进入步骤S5;若否,则进入步骤S403;
S403.处理单元生成维修工单。
进一步优选地,所述步骤S401中,判断当前渗沥液水源的水质信息是否满足当前渗沥液处理***的控制策略信息的需求时,具体步骤如下:
构建配水模型:
其中,w1、w2、…wn为各渗沥液处理***上一周期控制策略信息中的配水水质指标,a1、a2、…an为各渗沥液水源配水比例系数,xw1i、xw2i、…xwni为各当前渗沥液水源的水质指标;
根据配水模型获取各渗沥液水源配水比例系数,若各渗沥液水源配水比例系数不全为0,则判断当前渗沥液水源的水质信息满足当前渗沥液处理***的控制策略信息的需求;若各渗沥液水源配水比例系数全为0,则判断当前渗沥液水源的水质信息不满足当前渗沥液处理***的控制策略信息的需求。
进一步优选地,所述步骤S402中,判断当前渗沥液水源的水质信息是否满足配水需求时,具体步骤如下:
构建***运行参数余弦相似度比较模型:
其中,x1、x2、…xn为当前周期渗沥液处理***中的运行参数,y1、y2、…yn为后台管理单元中存储的各周期渗沥液处理***的运行参数;
获取当前周期渗沥液处理***中的运行参数及各周期渗沥液处理***的运行参数,并根据***运行参数余弦相似度比较模型得到***运行参数余弦相似度,若***运行参数余弦相似度大于阈值时,则当前周期渗沥液处理***的状态与上一周期渗沥液处理***的状态等同,然后进入下一步;若***运行参数余弦相似度小于阈值时,则当前周期渗沥液处理***的状态与上一周期渗沥液处理***的状态不等同,并判断当前渗沥液水源的水质信息不满足配水需求;
构建配水模型:
其中,w1、w2、…wn为各渗沥液处理***上一周期控制策略信息中的配水水质指标,a1、a2、…an为各渗沥液水源配水比例系数,xw1i、xw2i、…xwni为各当前渗沥液水源的水质指标;
根据配水模型获取各渗沥液水源配水比例系数,若各渗沥液水源配水比例系数不全为0,则判断当前渗沥液水源的水质信息满足配水需求;若各渗沥液水源配水比例系数全为0,则判断当前渗沥液水源的水质信息不满足配水需求。
优选地,数据采集单元按照预设的采集周期采集指定渗沥液水源的水质信息。
本发明的有益效果是:可提高沥液处理***的处理效率和效果,并减少人力和资源的投入。具体地,本发明在实施过程中,通过数据采集单元对指定渗沥液水源的水质信息、渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息及渗沥液处理***的控制策略信息进行实时采集及监控,然后通过处理单元根据指定渗沥液水源的水质信息、渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息及渗沥液处理***的控制策略信息实时生成配水策略,最后通过配水控制单元控制渗沥液处理***进行配水,从而实现渗沥液处理***的智能配水,提高渗沥液处理***的处理效率和效果,并减少人力和资源的投入。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明中一种渗沥液配水控制***的结构示意图;
图2是本发明中一种渗沥液配水控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例来对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是,对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而,可用很多备选的形式来体现本发明,并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。
应当理解,尽管本文可能使用术语第一、第二等等来描述各种单元,但是这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元,同时不脱离本发明的示例实施例的范围。
应当理解,对于本文中可能出现的术语“和/或”,其仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,单独存在B,同时存在A和B三种情况;对于本文中可能出现的术语“/和”,其是描述另一种关联对象关系,表示可以存在两种关系,例如,A/和B,可以表示:单独存在A,单独存在A和B两种情况;另外,对于本文中可能出现的字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
应当理解,在本文中若将单元称作与另一个单元“连接”、“相连”或“耦合”时,它可以与另一个单元直相连接或耦合,或中间单元可以存在。相対地,在本文中若将单元称作与另一个单元“直接相连”或“直接耦合”时,表示不存在中间单元。另外,应当以类似方式来解释用于描述单元之间的关系的其他单词(例如,“在……之间”对“直接在……之间”,“相邻”对“直接相邻”等等)。
应当理解,本文使用的术语仅用于描述特定实施例,并不意在限制本发明的示例实施例。若本文所使用的,单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式,除非上下文明确指示相反意思。还应当理解,若术语“包括”、“包括了”、“包含”和/或“包含了”在本文中被使用时,指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性,并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。
应当理解,还应当注意到在一些备选实施例中,所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如,取决于所涉及的功能/动作,实际上可以实质上并发地执行,或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。
应当理解,在下面的描述中提供了特定的细节,以便于对示例实施例的完全理解。然而,本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出***,以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实例中,可以不以不必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术,以避免使得示例实施例不清楚。
实施例1:
本实施例提供一种渗沥液配水控制***,如图1所示,包括数据采集单元、处理单元、后台管理单元、配水控制单元及渗沥液处理***;本实施例中,数据采集单元、处理单元、后台管理单元及配水控制单元之间可通过光纤通讯、无线通讯、串口通讯、并口通讯等通讯方式实现通信连接,此处不予赘述。
数据采集单元包括:水质信息采集模块,用于采集指定渗沥液水源的水质信息,然后将指定渗沥液水源的水质信息发送至处理单元;工艺信息采集模块,用于采集渗沥液处理***的工艺信息,然后将渗沥液处理***的工艺信息发送至处理单元;运行信息采集模块,用于采集渗沥液处理***的运行信息,然后将渗沥液处理***的运行信息发送至处理单元;以及,控制策略信息采集模块,用于采集渗沥液处理***的控制策略信息,然后将控制策略信息发送至处理单元;渗沥液处理***的运行信息指两个配水周期之间渗沥液处理***的运行信息,可根据渗沥液处理***的特点及评估需求设定采集周期。
处理单元,用于收发并处理指定渗沥液水源的水质信息、渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息及渗沥液处理***的控制策略信息,并根据指定渗沥液水源的水质信息、渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息及渗沥液处理***的控制策略信息,生成渗沥液处理***的配水方案,然后根据渗沥液处理***的配水方案发送配水指令至配水控制单元,渗沥液处理***的配水方案包括渗沥液处理***的配水量、配水时间等信息;
后台管理单元,用于接收并存储由处理单元发送的指定渗沥液水源的水质信息、渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息、渗沥液处理***的控制策略信息、渗沥液处理***的配水方案及操作日志;具体地,后台管理单元可根据指定渗沥液水源的水质信息、渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息、渗沥液处理***的控制策略信息分析渗沥液处理***的处理趋势,用以完善数据库。
配水控制单元,用于接收由处理单元发送的配水指令,然后根据配水指令控制渗沥液处理***进行配水。
本实施例在实施过程中,通过数据采集单元对指定渗沥液水源的水质信息、渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息及渗沥液处理***的控制策略信息进行实时采集及监控,然后通过处理单元根据指定渗沥液水源的水质信息、渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息及渗沥液处理***的控制策略信息实时生成配水策略,最后通过配水控制单元控制渗沥液处理***进行配水,从而实现渗沥液处理***的智能配水,提高渗沥液处理***的处理效率和效果,并减少人力和资源的投入。
具体地,数据采集单元可实现对为满足配水需求而进行的指标监测及渗沥液配水控制***各组成单元之间相互通讯连接,其包括多种与采集信息对应的数据采集传感器及配套数据传输软硬件等。
处理单元为提供数据处理及方案生成的业务点,为满足渗沥液配水方法逻辑控制而设置的软件、硬件。具体地,处理单元可以指联网或集聚的处理器、相关网路和存放装置的集合体,同时,处理单元也应指包含可采用多种类型开发语言开发的软件及一个或多个资料库***和配套处理单元所提供的服务的应用软件。从硬件角度来说,处理单元可以在配置上存在巨大差异,但一般可以包括一个或多个中央处理器和存储单元。还可包括一个或多个大型存放区设备、一个或多个电源、一个或多个有线或无线网络组件、一个或多个输入设备、一个或多个输出设备、一个或多个操作***。上述的开发语言可以是C语言、C#语言、C++语言、VB语言、Java语言、Python语言、Visual Basic.NET语言、JavaScript语言、SQL语言、PHP语言和/或R语言等;操作***可以是Windows Services操作***、Mac OS X操作***、Linux操作***、Unix操作***或FreeBSD操作***等。
后台管理单元可以但不仅限于此采用本地数据库服务器和/或云数据服务器等实现,其可包括单个或多个数据库服务器或组合服务器。
指定渗沥液水源包括调节池、渗沥液暂存池和/或新鲜渗沥液储池。
渗沥液水源的水质信息包括渗沥液水源中水质的pH值、COD、NH3-N、TN、BOD5、SS和/或电导率等水质信息。
渗沥液处理***包括“预处理-MBR-NF-RO”处理***、“预处理-两级DTRO”***、“预处理-蒸发处理”***和/或“预处理-生物处理-高级氧化处理”***。
渗沥液处理***的工艺信息包括处理工艺水质要求参数、水质要求参数阈值和/或渗沥液处理***的健康状态指标,其中,处理工艺水质要求参数包括pH值、COD、NH3-N、TN、BOD5、SS及电导率等,水质要求参数包括跨膜压差、DO、MLSS、ORP、pH及MLVSS等参数,渗沥液处理***的健康状态指标包括进膜压力、pH、ORP、回流比、MLSS、电导率及MLVSS等指标。
渗沥液处理***的运行信息包括渗沥液处理***的跨膜压差、压力、MLSS、DO、ORP、pH值、MLVSS、NH3-N、电导率和/或外排水质等信息,以及上述信息在预定时间段内的浮动数据相关的信息,用以反映渗沥液处理***健康状态的关键指标、渗沥液处理***健康状态的变化趋势及其浮动范围等,渗沥液处理***健康状态的变化趋势及其浮动范围包括DO变化趋势及其浮动范围、ORP变化趋势及浮动范围、MLSS变化趋势及其浮动范围、跨膜压差变化范围及其浮动范围、压力变化趋势及其浮动范围、pH变化趋势及其浮动范围、产水率变化趋势及其浮动范围、电导率变化趋势及其浮动范围、排放水质变化趋势及其浮动范围。
渗沥液处理***的控制策略信息包括当前渗沥液处理厂指定的配水整体控制策略信息,如根据各渗沥液处理***处理单价而确定的处理成本最低化配水控制策略信息、根据各渗沥液处理***碳排放量而确定的碳排放量最低配水控制策略信息及根据渗沥液排放标准而制定的各渗沥液处理***排放水质指标影响的配水控制策略信息等。应当理解,控制策略信息为配水控制策略,其内容是多种多样的,可以是单一的控制策略,也可是多种控制策略的组合。
配水控制单元为针对渗沥液处理***进行渗沥液配水而设置的设施设备,配水控制单元可包括配水泵、配水阀门、变频器及配水池液位开关等。
实施例2:
在实施例1的基础上,如图2所示,本发明提供一种渗沥液配水控制方法,其特征在于:基于实施例1的渗沥液配水控制***实现,渗沥液配水控制方法包括以下步骤:
S1.***初始化。具体地,***初始化是指初始化本方法运行的基本需求信息,包括录入渗沥液处理***的初始工艺信息、渗沥液处理***的初始运行信息及渗沥液处理***的初始控制策略信息等。
S2.数据采集单元采集指定渗沥液水源的水质信息,然后将指定渗沥液水源的水质信息发送至处理单元。
本实施例中,数据采集单元按照预设的采集周期采集指定渗沥液水源的水质信息。本实施例中,采集周期根据渗沥液的不同处理工艺、渗沥液处理***水力停留时间(HRT)、渗沥液配水池池容等参数进行设定,如此可避免数据采集单元实时采集指定渗沥液水源的水质信息造成的***运行压力过大的问题。
S3.数据采集单元采集渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息及渗沥液处理***的控制策略信息,然后将渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息及渗沥液处理***的控制策略信息发送至处理单元。
S4.处理单元接收并处理指定渗沥液水源的水质信息、渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息及渗沥液处理***的控制策略信息,并根据指定渗沥液水源的水质信息、渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息及渗沥液处理***的控制策略信息生成渗沥液处理***的配水方案,然后根据渗沥液处理***的配水方案发送配水指令至配水控制单元。
具体地,所述步骤S3中,数据采集单元还采集指定渗沥液排水口的水质信息,然后将指定渗沥液排水口的水质信息发送至处理单元;此时,所述步骤S4的具体步骤如下:
S401.处理单元接收并处理指定渗沥液水源的水质信息、渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息、渗沥液处理***的控制策略信息及指定渗沥液排水口的水质信息,然后处理单元调用后台管理单元内存储的上一周期的渗沥液处理***的运行信息、渗沥液处理***的控制策略信息及当前渗沥液排水口的水质信息,并判断当前渗沥液水源的水质信息是否满足当前渗沥液处理***的控制策略信息的需求;若是,则根据上一周期的渗沥液处理***的配水方案生成当前渗沥液处理***的配水方案,然后根据渗沥液处理***的配水方案发送配水指令至配水控制单元,并进入步骤S5;若否,则进入步骤S402;
具体地,步骤S401中,判断当前渗沥液水源的水质信息是否满足当前渗沥液处理***的控制策略信息的需求时,具体步骤如下:
S4011.构建配水模型:
其中,w1、w2、…wn为各渗沥液处理***上一周期控制策略信息中的配水水质指标,如COD、氨氮、总氮及电导率等;a1、a2、…an为各渗沥液水源配水比例系数,a1、a2、…an不全为0;xw1i、xw2i、…xwni为各当前渗沥液水源的水质指标;
S4012.根据配水模型获取各渗沥液水源配水比例系数,若各渗沥液水源配水比例系数a1、a2…an不全为0,则判断当前渗沥液水源的水质信息满足当前渗沥液处理***的控制策略信息的需求,并进入步骤S5;若各渗沥液水源配水比例系数a1、a2…an全为0,则判断当前渗沥液水源的水质信息不满足当前渗沥液处理***的控制策略信息的需求,然后进入步骤S402。
S402.处理单元调用后台管理单元内存储的所有周期的配水方案、渗沥液处理***的运行信息及指定渗沥液排水口的水质信息,以得出当前渗沥液配水控制***内的水质健康状态,然后判断当前渗沥液水源的水质信息是否满足配水需求,即判断当前渗沥液处理***内的水质健康状态是否处于水质的健康阈值范围内;若是,则根据与当前周期的对应周期的配水方案,生成当前周期渗沥液处理***的配水方案,然后根据当前周期渗沥液处理***的配水方案发送配水指令至配水控制单元,并进入步骤S5;若否,则进入步骤S403;
具体地,步骤S402中,判断当前渗沥液水源的水质信息是否满足配水需求时,具体步骤如下:
S4021.构建***运行参数余弦相似度比较模型:
其中,x1、x2、…xn为当前周期渗沥液处理***中的运行参数,运行参数包括COD、氨氮、pH、跨膜压差、压力、DO及MLSS等参数,y1、y2、…yn为后台管理单元中存储的各周期渗沥液处理***的运行参数;
S4022.获取当前周期渗沥液处理***中的运行参数及各周期渗沥液处理***的运行参数,并根据***运行参数余弦相似度比较模型得到***运行参数余弦相似度,若***运行参数余弦相似度大于阈值时,则当前周期渗沥液处理***的状态与上一周期渗沥液处理***的状态等同,然后进入步骤S4023;若***运行参数余弦相似度小于阈值时,则当前周期渗沥液处理***的状态与上一周期渗沥液处理***的状态不等同,并判断当前渗沥液水源的水质信息不满足配水需求,然后进入步骤S403;
具体地,“MBR-NF-RO”的***运行参数余弦相似度阈值为0.8;“BBR+两级Fenton-BAF”的***运行参数余弦相似度阈值为0.85;“预处理-两级DTRO”的***运行参数余弦相似度阈值为0.7;“预处理-MVR蒸发”的***运行参数余弦相似度阈值为0.7。
S4023.构建配水模型:
其中,w1、w2、…wn为各渗沥液处理***上一周期控制策略信息中的配水水质指标,如COD、氨氮、总氮及电导率等;a1、a2、…an为各渗沥液水源配水比例系数,a1、a2、…an不全为0;xw1i、xw2i、…xwni为各当前渗沥液水源的水质指标;
S4024.根据配水模型获取各渗沥液水源配水比例系数,若各渗沥液水源配水比例系数a1、a2…an不全为0,则判断当前渗沥液水源的水质信息满足配水需求,并进入步骤S5;若各渗沥液水源配水比例系数a1、a2…an全为0,则判断当前渗沥液水源的水质信息不满足配水需求,然后进入步骤S403。
S403.处理单元生成维修工单。需要说明的是,处理单元可将维修工单发送至用户终端,污水处理工程师可通过用户终端接收维修工单,以进行人为干预,人为指定渗沥液处理***的配水方案。
S5.配水控制单元接收由处理单元发送的配水指令,然后根据配水指令控制渗沥液处理***进行配水。
S6.后台管理单元接收并存储由处理单元发送的指定渗沥液水源的水质信息、渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息、渗沥液处理***的控制策略信息、渗沥液处理***的配水方案及操作日志。具体地,后台管理单元可根据指定渗沥液水源的水质信息、渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息、渗沥液处理***的控制策略信息分析渗沥液处理***的处理趋势,用以完善数据库。
以上所描述的多个实施例仅仅是示意性的,若涉及到作为分离部件说明的单元,其可以是或者也可以不是物理上分开的;若涉及到作为单元显示的部件,其可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
最后应说明的是,本发明不局限于上述可选的实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制,本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准,并且说明书可以用于解释权利要求书。
Claims (10)
1.一种渗沥液配水控制***,其特征在于:包括数据采集单元、处理单元、后台管理单元、配水控制单元及渗沥液处理***;
所述数据采集单元包括:水质信息采集模块,用于采集指定渗沥液水源的水质信息,然后将指定渗沥液水源的水质信息发送至处理单元;工艺信息采集模块,用于采集渗沥液处理***的工艺信息,然后将渗沥液处理***的工艺信息发送至处理单元;运行信息采集模块,用于采集渗沥液处理***的运行信息,然后将渗沥液处理***的运行信息发送至处理单元;以及,控制策略信息采集模块,用于采集渗沥液处理***的控制策略信息,然后将控制策略信息发送至处理单元;
所述处理单元,用于收发并处理指定渗沥液水源的水质信息、渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息及渗沥液处理***的控制策略信息,并根据指定渗沥液水源的水质信息、渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息及渗沥液处理***的控制策略信息,生成渗沥液处理***的配水方案,然后根据渗沥液处理***的配水方案发送配水指令至配水控制单元;
所述后台管理单元,用于接收并存储由处理单元发送的指定渗沥液水源的水质信息、渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息、渗沥液处理***的控制策略信息、渗沥液处理***的配水方案及操作日志;
所述配水控制单元,用于接收由处理单元发送的配水指令,然后根据配水指令控制渗沥液处理***进行配水。
2.根据权利要求1所述的一种渗沥液配水控制***,其特征在于:所述渗沥液水源的水质信息包括渗沥液水源中水质的pH值、COD、NH3-N、TN、BOD5、SS和/或电导率。
3.根据权利要求1所述的一种渗沥液配水控制***,其特征在于:所述渗沥液处理***的工艺信息包括处理工艺水质要求参数、水质要求参数阈值和/或渗沥液处理***的健康状态指标。
4.根据权利要求1所述的一种渗沥液配水控制***,其特征在于:所述渗沥液处理***的运行信息包括渗沥液处理***的跨膜压差、压力、MLSS、DO、ORP、pH值、MLVSS、NH3-N、电导率和/或外排水质信息。
5.一种渗沥液配水控制方法,其特征在于:基于权利要求1至4任一项所述的渗沥液配水控制***实现,所述渗沥液配水控制方法包括以下步骤:
S1.***初始化;
S2.所述数据采集单元采集指定渗沥液水源的水质信息,然后将指定渗沥液水源的水质信息发送至处理单元;
S3.所述数据采集单元采集渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息及渗沥液处理***的控制策略信息,然后将渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息及渗沥液处理***的控制策略信息发送至处理单元;
S4.所述处理单元接收并处理指定渗沥液水源的水质信息、渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息及渗沥液处理***的控制策略信息,并根据指定渗沥液水源的水质信息、渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息及渗沥液处理***的控制策略信息生成渗沥液处理***的配水方案,然后根据渗沥液处理***的配水方案发送配水指令至配水控制单元;
S5.所述配水控制单元接收由处理单元发送的配水指令,然后根据配水指令控制渗沥液处理***进行配水。
6.根据权利要求5所述的一种渗沥液配水控制方法,其特征在于:所述渗沥液配水控制方法还包括以下步骤:
S6.所述后台管理单元接收并存储由处理单元发送的指定渗沥液水源的水质信息、渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息、渗沥液处理***的控制策略信息、渗沥液处理***的配水方案及操作日志。
7.根据权利要求5所述的一种渗沥液配水控制方法,其特征在于:所述步骤S3中,数据采集单元还采集指定渗沥液排水口的水质信息,然后将指定渗沥液排水口的水质信息发送至处理单元;所述步骤S4的具体步骤如下:
S401.处理单元接收并处理指定渗沥液水源的水质信息、渗沥液处理***的工艺信息、渗沥液处理***的运行信息、渗沥液处理***的控制策略信息及指定渗沥液排水口的水质信息,然后处理单元调用后台管理单元内存储的上一周期的渗沥液处理***的运行信息、渗沥液处理***的控制策略信息及当前渗沥液排水口的水质信息,并判断当前渗沥液水源的水质信息是否满足当前渗沥液处理***的控制策略信息的需求;若是,则根据上一周期的渗沥液处理***的配水方案生成当前渗沥液处理***的配水方案,然后根据渗沥液处理***的配水方案发送配水指令至配水控制单元,并进入步骤S5;若否,则进入步骤S402;
S402.处理单元调用后台管理单元内存储的所有周期的配水方案、渗沥液处理***的运行信息及指定渗沥液排水口的水质信息,然后判断当前渗沥液水源的水质信息是否满足配水需求;若是,则根据与当前周期的对应周期的配水方案,生成当前周期渗沥液处理***的配水方案,然后根据当前周期渗沥液处理***的配水方案发送配水指令至配水控制单元,并进入步骤S5;若否,则进入步骤S403;
S403.处理单元生成维修工单。
8.根据权利要求7所述的一种渗沥液配水控制方法,其特征在于:所述步骤S401中,判断当前渗沥液水源的水质信息是否满足当前渗沥液处理***的控制策略信息的需求时,具体步骤如下:
构建配水模型:
其中,w1、w2、…wn为各渗沥液处理***上一周期控制策略信息中的配水水质指标,a1、a2、…an为各渗沥液水源配水比例系数,xw1i、xw2i、…xwni为各当前渗沥液水源的水质指标;
根据配水模型获取各渗沥液水源配水比例系数,若各渗沥液水源配水比例系数不全为0,则判断当前渗沥液水源的水质信息满足当前渗沥液处理***的控制策略信息的需求;若各渗沥液水源配水比例系数全为0,则判断当前渗沥液水源的水质信息不满足当前渗沥液处理***的控制策略信息的需求。
9.根据权利要求7所述的一种渗沥液配水控制方法,其特征在于:所述步骤S402中,判断当前渗沥液水源的水质信息是否满足配水需求时,具体步骤如下:
构建***运行参数余弦相似度比较模型:
其中,x1、x2、…xn为当前周期渗沥液处理***中的运行参数,y1、y2、…yn为后台管理单元中存储的各周期渗沥液处理***的运行参数;
获取当前周期渗沥液处理***中的运行参数及各周期渗沥液处理***的运行参数,并根据***运行参数余弦相似度比较模型得到***运行参数余弦相似度,若***运行参数余弦相似度大于阈值时,则当前周期渗沥液处理***的状态与上一周期渗沥液处理***的状态等同,然后进入下一步;若***运行参数余弦相似度小于阈值时,则当前周期渗沥液处理***的状态与上一周期渗沥液处理***的状态不等同,并判断当前渗沥液水源的水质信息不满足配水需求;
构建配水模型:
其中,w1、w2、…wn为各渗沥液处理***上一周期控制策略信息中的配水水质指标,a1、a2、…an为各渗沥液水源配水比例系数,xw1i、xw2i、…xwni为各当前渗沥液水源的水质指标;
根据配水模型获取各渗沥液水源配水比例系数,若各渗沥液水源配水比例系数不全为0,则判断当前渗沥液水源的水质信息满足配水需求;若各渗沥液水源配水比例系数全为0,则判断当前渗沥液水源的水质信息不满足配水需求。
10.根据权利要求5所述的一种渗沥液配水控制方法,其特征在于:数据采集单元按照预设的采集周期采集指定渗沥液水源的水质信息。
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