谷氨酸發(fā)酵過程的在線補(bǔ)料控制和故障診斷系統(tǒng)的中期報(bào)告I.研究背景谷氨酸是一種重要的氨基酸，在醫(yī)藥、食品、化工等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)是目前該化合物主要的工業(yè)化生產(chǎn)方式，其生產(chǎn)過程是利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸。由于發(fā)酵過程的復(fù)雜性與不確定性，谷氨酸的工業(yè)生產(chǎn)面臨許多技術(shù)難題，其中質(zhì)量控制是最關(guān)鍵的一個(gè)。在線補(bǔ)料控制和故障診斷系統(tǒng)是一種需要研究的新技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)谷氨酸發(fā)酵過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控、在線判斷和自動(dòng)調(diào)控。它可以對生產(chǎn)過程中發(fā)生的各種故障進(jìn)行診斷和預(yù)測，及時(shí)采取措施，減少損失和生產(chǎn)停滯。同時(shí)，它可以通過在線監(jiān)控谷氨酸發(fā)酵過程的關(guān)鍵參數(shù)，自動(dòng)控制補(bǔ)料量，保證發(fā)酵過程的穩(wěn)定性和谷氨酸產(chǎn)量的提高。因此，開發(fā)一種在線補(bǔ)料控制和故障診斷系統(tǒng)，對提高谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)工藝的效率、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)能力等方面都有重要意義。II.研究目的本研究旨在建立一種谷氨酸發(fā)酵過程的在線補(bǔ)料控制和故障診斷系統(tǒng)，提高生產(chǎn)效率、降低成本、改善產(chǎn)品質(zhì)量和提高生產(chǎn)能力。III.研究內(nèi)容1.系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)本文將設(shè)計(jì)一種谷氨酸發(fā)酵過程的在線補(bǔ)料控制和故障診斷系統(tǒng)，包括硬件和軟件兩個(gè)部分。硬件部分：采用現(xiàn)代化的傳感器、控制器、數(shù)據(jù)接口和執(zhí)行器等裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、處理和控制；軟件部分：采用現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)庫、圖像處理和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲、信息處理和自動(dòng)控制。2.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)本文將實(shí)現(xiàn)以下系統(tǒng)功能：（1）實(shí)時(shí)監(jiān)測谷氨酸發(fā)酵過程的關(guān)鍵參數(shù)，包括溶氧量、pH值、溫度、攪拌速度、發(fā)酵液體積等；（2）基于實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)控制補(bǔ)料，以保證發(fā)酵過程的穩(wěn)定性和谷氨酸產(chǎn)量的提高；（3）實(shí)現(xiàn)對谷氨酸發(fā)酵過程中各類異常事件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和自動(dòng)診斷，如污染、氣體泄漏、發(fā)酵液體積不足、溶氧量不足、pH值過高等情況；（4）實(shí)現(xiàn)對異常事件進(jìn)行預(yù)警和自動(dòng)處理措施，如即時(shí)通知工作人員、采取應(yīng)急措施、停止生產(chǎn)等。3.系統(tǒng)測試本文將通過現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析，對設(shè)計(jì)的在線補(bǔ)料控制和故障診斷系統(tǒng)進(jìn)行測試和驗(yàn)證，評估系統(tǒng)的性能、可靠性和穩(wěn)定性。IV.研究意義本研究的意義在于：（1）提高谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)過程的效率和質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品競爭力；（2）開發(fā)和推廣一種新型的智能化、自動(dòng)化的生產(chǎn)控制系統(tǒng)，為工業(yè)化生產(chǎn)的智能化提供新的思路