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文檔簡介
(74)專利代理機構(gòu)上海臻選專利代理事務(wù)所(普通合伙)31600一種水處理用藥劑加藥控制方法及控制系統(tǒng)(57)摘要測量以及加藥過程中水體目標數(shù)據(jù)的變化和水質(zhì)情況的變化確定反饋控制權(quán)重和前饋控制權(quán)方法能夠基于水質(zhì)的情況和水處理系統(tǒng)的整體有技術(shù)中的單一控制邏輯增加了整體控制的準基于獲取到待進入所述生物池的待處理水的理化數(shù)據(jù),并根據(jù)所述理化數(shù)據(jù)進行在線水質(zhì)檢測得到關(guān)于所述待處理水的水質(zhì)數(shù)據(jù)根據(jù)多個所述水質(zhì)數(shù)據(jù)和目標指標數(shù)據(jù)確定藥劑預(yù)測投放量基于所述藥劑預(yù)測投放量確定所述加藥泵的初始頻率,并確定實時目標指標數(shù)據(jù)與設(shè)定指標數(shù)據(jù)的誤差值,通過所述誤差值確定加藥泵的反饋頻率,基于所述初始頻率與所述反饋頻率確定目標頻率,基于所述目標頻率控制所述加藥泵進行加藥21.一種水處理用藥劑加藥控制方法,其特征在于,應(yīng)用于水處理系統(tǒng),所述水處理系統(tǒng)包括至少一個生物池以及加藥泵,所述生物池連接有進水管,并在所述進水管和所述生物池中設(shè)置有多個傳感器,多個傳感器用于獲取多個理化數(shù)據(jù)和目標指標數(shù)據(jù);所述方法包基于獲取到待進入所述生物池的待處理水的理化數(shù)據(jù),并根據(jù)所述理化數(shù)據(jù)進行在線氨含量和懸浮固體量中的任意一種或多種,所述水質(zhì)數(shù)據(jù)包括溶解性化學(xué)需氧量、磷酸鹽含量和碳氮比中的任意一種或多種;根據(jù)多個所述水質(zhì)數(shù)據(jù)和目標指標數(shù)據(jù)確定藥劑預(yù)測投放量;基于所述藥劑預(yù)測投放量確定所述加藥泵的初始頻率,并確定實時目標指標數(shù)據(jù)與設(shè)定指標數(shù)據(jù)的誤差值,通過所述誤差值確定加藥泵的反饋頻率,基于所述初始頻率與所述反饋頻率確定目標頻率,基于所述目標頻率控制所述加藥泵進行加藥;所述實時目標指標數(shù)據(jù)基于梯度時間獲取。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水處理用藥劑加藥控制方法,其特征在于,對獲取到的所述電導(dǎo)率、pH值、所述溫度、所述流量和所述懸浮固體量進行對應(yīng)權(quán)重的加權(quán)求和,得到所述溶解性化學(xué)需氧量。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水處理用藥劑加藥控制方法,其特征在于,對獲取到的所述電行對應(yīng)權(quán)重的加權(quán)求和,得到所述磷酸鹽含量。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水處理用藥劑加藥控制方法,其特征在于,對獲取到的所述電導(dǎo)率、pH值、所述溫度、所述流量、所述懸浮固體量和所述磷酸鹽含量進行對應(yīng)權(quán)重的加權(quán)5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水處理用藥劑加藥控制方法,其特征在于,所述根據(jù)多個所述水質(zhì)數(shù)據(jù)和目標指標數(shù)據(jù)確定藥劑預(yù)測投放量,包括:根據(jù)所述目標指標數(shù)據(jù)的類型確定多個所述水質(zhì)數(shù)據(jù)所對應(yīng)的權(quán)重值,基于權(quán)重值對所述水質(zhì)數(shù)據(jù)進行更新,將更新后的多個所述水質(zhì)數(shù)據(jù)與所述目標指標數(shù)據(jù)輸入至訓(xùn)練呈收斂的藥劑預(yù)測模型得到所述藥劑預(yù)測投放量。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水處理用藥劑加藥控制方法,其特征在于,所述藥劑預(yù)測模型為由輸入層、隱含層和輸出層構(gòu)建的前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,并通過遺傳算法對隱含層與輸出層之間的權(quán)重值以及高斯基函數(shù)中心寬度向量進行優(yōu)化,并基于優(yōu)化后的參數(shù)調(diào)整初始網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù),并基于調(diào)整后的藥劑預(yù)測模型進行訓(xùn)練至收斂。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水處理用藥劑加藥控制方法,其特征在于,所述梯度時間為采樣間隔時間逐漸減少的時間設(shè)置,基于所述采樣間隔時間獲取水體的實時目標指標數(shù)據(jù)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水處理用藥劑加藥控制方法,其特征在于,所述加藥泵的所述初始頻率基于加藥泵流量和加藥泵液體體積進行確定,所述加藥泵流量基于藥劑濃度、藥劑預(yù)測投放量和所述流量進行確定。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水處理用藥劑加藥控制方法,其特征在于,所述基于所述初始頻率與所述反饋頻率確定目標頻率,包括:通過所述初始頻率和所述反饋頻率的組合權(quán)重對所述初始頻率和所述反饋頻率進行組合;所述組合權(quán)重基于單位時間內(nèi)的水質(zhì)數(shù)據(jù)的變3數(shù)據(jù)處理裝置,用于根據(jù)所述理化數(shù)據(jù)進行在線水質(zhì)檢測得到關(guān)于待處理水的水質(zhì)數(shù)控制輸出裝置,用于獲取初始頻率和反饋頻率,并基于所述初4一種水處理用藥劑加藥控制方法及控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本申請涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域,為一種加藥控制方案,具體涉及一種水處理用藥劑加藥控制方法及控制系統(tǒng)。背景技術(shù)[0002]自動化控制技術(shù)雖然在工業(yè)領(lǐng)域得到普及,但在污水處理廠中針對投藥過程的自動化控制研究尚不多見,現(xiàn)有技術(shù)中多集中于通過構(gòu)建經(jīng)驗公式實現(xiàn)藥劑投加。藥劑投加自動化控制程度低造成了能源的浪費,也阻礙了污水處理廠進一步提標改造的步伐。發(fā)明內(nèi)容[0003]針對上述技術(shù)問題,本申請?zhí)峁┮环N水處理用藥劑加藥控制方法及控制系統(tǒng),通過采集進水的多個理化數(shù)據(jù)并確定待處理水體的水質(zhì)信息,并基于水質(zhì)信息與當前處理水體的關(guān)鍵指標進行結(jié)合對藥劑的加入量進行精準控制。為了達到上述目的,本發(fā)明實施例采用的技術(shù)方案如下:[0004]第一方面,提供一種水處理用藥劑加藥控制方法,應(yīng)用于水處理系統(tǒng),所述水處理系統(tǒng)包括至少一個生物池以及加藥泵,所述生物池連接有進水管,并在所述進水管和所述生物池中設(shè)置有多個傳感器,多個傳感器用于獲取多個理化數(shù)據(jù)和目標指標數(shù)據(jù);所述方法包括:基于獲取到待進入所述生物池的待處理水的理化數(shù)據(jù),并根據(jù)所述理化數(shù)據(jù)進行在線水質(zhì)檢測得到關(guān)于所述待處理水的水質(zhì)數(shù)據(jù);所述理化數(shù)據(jù)包括電導(dǎo)率、pH值、流量、溫度、氨含量和懸浮固體量中的任意一種或多種,所述水質(zhì)數(shù)據(jù)包括溶解性化學(xué)需氧量、磷酸鹽含量和碳氮比中的任意一種或多種;根據(jù)多個所述水質(zhì)數(shù)據(jù)和目標指標數(shù)據(jù)確定藥劑預(yù)測投放量;基于所述藥劑預(yù)測投放量確定所述加藥泵的初始頻率,并確定實時目標指標數(shù)據(jù)與設(shè)定指標數(shù)據(jù)的誤差值,通過所述誤差值確定加藥泵的反饋頻率,基于所述初始頻率與所述反饋頻率確定目標頻率,基于所述目標頻率控制所述加藥泵進行加藥;所述實時目標指標數(shù)據(jù)基于梯度時間獲取。[0005]在一些具體實現(xiàn)方式中,對獲取到的所述電導(dǎo)率、pH值、所述溫度、所述流量和所述懸浮固體量進行對應(yīng)權(quán)重的加權(quán)求和,得到所述溶解性化學(xué)需氧量。懸浮固體量、所述氨含量和所述溶解性化學(xué)需氧量進行對應(yīng)權(quán)重的加權(quán)求和,得到所述磷酸鹽含量。懸浮固體量和所述磷酸鹽含量進行對應(yīng)權(quán)重的加權(quán)求和,得到所述碳氮比。[0008]在一些具體實現(xiàn)方式中,所述根據(jù)多個所述水質(zhì)數(shù)據(jù)和目標指標數(shù)據(jù)確定藥劑預(yù)測投放量,包括:根據(jù)所述目標指標數(shù)據(jù)的類型確定多個所述水質(zhì)數(shù)據(jù)所對應(yīng)的權(quán)重值,基于權(quán)重值對所述水質(zhì)數(shù)據(jù)進行更新,將更新后的多個所述水質(zhì)數(shù)據(jù)與所述目標指標數(shù)據(jù)輸入至訓(xùn)練呈收斂的藥劑預(yù)測模型得到所述藥劑預(yù)測投放量。5[0009]在一些具體實現(xiàn)方式中,所述藥劑預(yù)測模型為由輸入層、隱含層和輸出層構(gòu)建的前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,并通過遺傳算法對隱含層與輸出層之間的權(quán)重值以及高斯基函數(shù)中心寬度向量進行優(yōu)化,并基于優(yōu)化后的參數(shù)調(diào)整初始網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù),并基于調(diào)整后的藥劑預(yù)測模型進行訓(xùn)練至收斂。[0010]在一些具體實現(xiàn)方式中,所述梯度時間為采樣間隔時間逐漸減少的時間設(shè)置,基于所述采樣間隔時間獲取水體的實時目標指標數(shù)據(jù)。[0011]在一些具體實現(xiàn)方式中,所述加藥泵的所述初始頻率基于加藥泵流量和加藥泵液體體積進行確定,所述加藥泵流量基于藥劑濃度、藥劑預(yù)測投放量和所述流量進行確定。[0012]在一些具體實現(xiàn)方式中,所述基于所述初始頻率與所述反饋頻率確定目標頻率,包括:通過所述初始頻率和所述反饋頻率的組合權(quán)重對所述初始頻率和所述反饋頻率進行組合;所述組合權(quán)重基于單位時間內(nèi)的水質(zhì)數(shù)據(jù)的變化量和實時目標指標數(shù)據(jù)進行確定。[0013]第二方面,提供一種加藥控制系統(tǒng),應(yīng)用于水處理系統(tǒng),所述水處理系統(tǒng)包括至少一個生物池以及加藥泵,所述生物池連接有進水管,并在所述進水管和所述生物池中設(shè)置有多個傳感器;所述控制系統(tǒng)與多個所述傳感器和所述加藥泵電通信連接,控制多個傳感器和加藥泵,并獲取多個所述傳感器采集的多個理化數(shù)據(jù)和目標指標數(shù)據(jù);所述控制系統(tǒng)包括:數(shù)據(jù)處理裝置,用于根據(jù)所述理化數(shù)據(jù)進行在線水質(zhì)檢測得到關(guān)于待處理水的水質(zhì)數(shù)據(jù);預(yù)測裝置,用于根據(jù)多個所述水質(zhì)數(shù)據(jù)和目標指標數(shù)據(jù)確定藥劑預(yù)測投放量;控制輸出裝置,用于獲取初始頻率和反饋頻率,并基于所述初始頻率和所述反饋頻率確定目標頻[0014]本申請實施例提供的技術(shù)方案中,通過對入水的水質(zhì)進行預(yù)測得到關(guān)于待處理水的水質(zhì)數(shù)據(jù),并將水質(zhì)數(shù)據(jù)作為關(guān)鍵參數(shù)獲取對應(yīng)的藥劑投放預(yù)測量,并基于此預(yù)測量以及加藥過程中水體目標數(shù)據(jù)的變化和水質(zhì)情況的變化確定反饋控制權(quán)重和前饋控制權(quán)重,并對反饋控制權(quán)重和前饋控制權(quán)重進行組合得到關(guān)于加藥控制量。本申請實施例提供的控制方法能夠基于水質(zhì)的情況和水處理系統(tǒng)的整體環(huán)境變化實現(xiàn)對于控制量的精準確定,相較于現(xiàn)有技術(shù)中的單一控制邏輯增加了整體控制的準確性,能夠解決水處理的復(fù)雜系統(tǒng)和環(huán)境控制不準確的問題。附圖說明[0015]為了更清楚地說明本申請實施例中的技術(shù)方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0016]附圖中的方法、系統(tǒng)和/或程序?qū)⒏鶕?jù)示例性實施例進一步描述。這些示例性實施例將參照圖紙進行詳細描述。這些示例性實施例是非限制的示例性實施例,其中示例數(shù)字在附圖的各個視圖中代表相似的機構(gòu)。[0017]圖1是本申請實施例提供的水處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。[0018]圖2是本申請實施例提供的加藥控制方法流程示意圖。[0019]圖3是本申請實施例提供的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。[0020]圖4是本申請實施例提供的終端設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。6具體實施方式[0021]為了更好的理解上述技術(shù)方案,下面通過附圖以及具體實施例對本申請技術(shù)方案做詳細的說明,應(yīng)當理解本申請實施例以及實施例中的具體特征是對本申請技術(shù)方案的詳細的說明,而不是對本申請技術(shù)方案的限定,在不沖突的情況下,本申請實施例以及實施例中的技術(shù)特征可以相互組合。[0022]在下面的詳細描述中,通過實例闡述了許多具體細節(jié),以便提供對相關(guān)指導(dǎo)的全面了解。然而,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,顯然可以在沒有這些細節(jié)的情況下實施本申請。在其他情況下,公知的方法、程序、系統(tǒng)、組成和/或電路已經(jīng)在一[0023]本申請中使用流程圖說明根據(jù)本申請的實施例的系統(tǒng)所執(zhí)行的執(zhí)行過程。應(yīng)當明確理解的是,流程圖的執(zhí)行過程可以不按順序執(zhí)行。相反,這些執(zhí)行過程可以以相反的順序或同時執(zhí)行。另外,可以將至少一個其他執(zhí)行過程添加到流程圖。一個或多個執(zhí)行過程可以從流程圖中刪除。[0024]對本發(fā)明實施例進行進一步詳細說明之前,對本發(fā)明實施例中涉及的名詞和術(shù)語進行說明,本發(fā)明實施例中涉及的名詞和術(shù)語適用于如下的解釋。[0025](1)響應(yīng)于,用于表示所執(zhí)行的操作所依賴的條件或者狀態(tài),當滿足所依賴的條件或狀態(tài)時,所執(zhí)行的一個或多個操作可以是實時的,也可以具有設(shè)定的延遲;在沒有特別說明的情況下,所執(zhí)行的多個操作不存在執(zhí)行先后順序的限制。[0026](2)基于,用于表示所執(zhí)行的操作所依賴的條件或者狀態(tài),當滿足所依賴的條件或狀態(tài)時,所執(zhí)行的一個或多個操作可以是實時的,也可以具有設(shè)定的延遲;在沒有特別說明的情況下,所執(zhí)行的多個操作不存在執(zhí)行先后順序的限制。[0027]本申請實施例提供一種加藥控制系統(tǒng)應(yīng)用于水處理系統(tǒng)中,用于對水處理過程中需要投放藥劑量進行精準控制。[0028]其中,一般情況下污水處理的過程一般分為三級。第一級處理主要采用物理方法,格柵過濾、沉淀靜置、離心分離原理等方式去除懸浮固體或浮化油等物質(zhì)。第二級處理常用生物處理方法,二級處理后剩余一些如氮、磷以及難以降解可溶化合物、病原體等。經(jīng)過二級處理后的污水不滿足較高排放標準,直接排放可能會對稀釋能力較弱的河流造成污染,并且也不能用于自來水、工業(yè)用水的補給。第三級處理是進一步去除二級處理未能處理的用化學(xué)法、物理化學(xué)法等對未能處理的污染物進一步處理,三級處理消耗巨大但能充分利用水資源。經(jīng)過三級處理后的污水中依舊可能存在有害物質(zhì),如有害細菌等,可以通過紫外線消毒、臭氧消毒等方式殺死有害細菌,避免排放出來的污水對干凈水源造成污染。[0029]對于本申請實施例的水處理系統(tǒng)為上述處理的二級或三級過程,具體的關(guān)于此水處理系統(tǒng)請參閱圖1,水處理系統(tǒng)100包括至少一個生物池,其中生物池用于實現(xiàn)上述二級或三級的處理過程,優(yōu)先選擇二級生物池作為本實施例的目標生物池。當然,在其他實施例中關(guān)于水處理可以為其他多級結(jié)構(gòu),生物池的選擇也可以是其他多結(jié)構(gòu)中的任意一級需要進行投藥處理的生物池。[0030]在此生物池對應(yīng)配置有加藥泵110,用于向生物池進行加藥處理,并且在生物池通7過設(shè)置進水管與外部水源連接,外部水源通過進水管引流至生物池內(nèi)。加藥泵的加藥處理是水處理過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),所加入的藥品的含量決定著水處理效果;當加入的藥品含量較小時無法實現(xiàn)對于水處理的結(jié)果要求,當加入的藥品含量過多時不僅造成藥品的浪費,還會使原本的水體產(chǎn)生生物變化和化學(xué)變化從而降低水處理的效果。所以,如何實現(xiàn)對于藥品加入量的精確控制是目前水處理技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)。[0031]在現(xiàn)有技術(shù)中,對于加藥量一般情況下還是依賴技術(shù)人員的經(jīng)驗來手動調(diào)劑藥品的投加量來對水質(zhì)進行控制。由技術(shù)人員進行采樣并通過觀察加入藥品后原水的水體指標數(shù)據(jù),并結(jié)合過往的投藥量和個人經(jīng)驗來判斷出合適的投藥量;還可以通過對歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,制定關(guān)于水體質(zhì)量與藥耗的對照表,并結(jié)合實際情況進行投藥量的確定。這種方法高度依賴經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員進行判斷和控制,因而人力成本較高,同時也容易造成藥劑浪費。隨著自動化水平的提高,目前在一些水處理場景中也采用了自動化控制方法實現(xiàn)對于精確的投藥。一般情況下,在現(xiàn)有技術(shù)中的自動化投藥方法中組要采用動態(tài)調(diào)節(jié)過程,對特定采樣點的實時檢測,并將檢測到的實際值與預(yù)先設(shè)定的目標值進行比較,從而確定兩者之間的偏差,根據(jù)這一偏差計算出相應(yīng)的控制輸出量,以實現(xiàn)對藥品投加量的精確調(diào)整。對于此方法由于藥品投入后,水體需要經(jīng)過較為復(fù)雜的處理過程并且此過程所對應(yīng)那個的滯后時間較長,當水體水質(zhì)或流量發(fā)生較大變化時次控制方法無法及時調(diào)整藥品的投加量;此方法雖然解決了人工經(jīng)驗進行藥品投加量控制不精準的問題,但是在實際使用過程中其控制精準性還有待加長。[0032]針對于上述技術(shù)背景,為了解決現(xiàn)有技術(shù)中對于藥品投加量控制不精確的問題,本申請實施例在上述水處理系統(tǒng)中還配置有加藥控制系統(tǒng)120,用于對投藥量進行精確控制。具體的,對于增加的加藥控制系統(tǒng),在水處理系統(tǒng)中的進水管和生物池中分別設(shè)置有多個傳感器130,分別用于獲取多個理化數(shù)據(jù)和目標指標數(shù)據(jù),并將以上數(shù)據(jù)傳輸至加藥控制系統(tǒng)作為加藥控制系統(tǒng)的輸入來源,并通過在加藥控制系統(tǒng)中配置加藥控制方法確定當前水處理系統(tǒng)中的實時加藥量以及加藥泵對應(yīng)的頻率,并將此頻率下發(fā)至加藥泵實現(xiàn)加藥控[0033]值得注意的是,對于污水處理是一個涉及多個方面的復(fù)雜過程,包括物理、生物和化學(xué)反應(yīng)。這種復(fù)雜性主要體現(xiàn)在幾個方面:首先,這些反應(yīng)通常呈非線性特征,使得建立精確的模型變得困難。其次,存在許多不確定性因素,如進水水質(zhì)的波動和處理設(shè)備的運行狀態(tài)變化,增加了建立準確模型的挑戰(zhàn)。第三,污水處理系統(tǒng)的運行狀態(tài)隨時間變化,包括進水水質(zhì)的波動和處理設(shè)備的老化維護,這使得靜態(tài)模型無法準確描述系統(tǒng)的動態(tài)行為。此外,污水處理過程中存在一定的時間滯后,使得實時監(jiān)測和控制變得更加困難。[0034]綜上,對于本實施例中提供的控制系統(tǒng)的控制模型為了實現(xiàn)精準的加藥量控制,需要將入水水質(zhì)數(shù)據(jù)作為重要的輸入指標,并且還需要將過程中水體的變化作為整體控制過程中的關(guān)鍵擾動因素。[0035]所以,對于本實施例中的進水管和生物池中的傳感器的設(shè)置不同且采集到的數(shù)據(jù)也不同。其中,進水管中的傳感器用于采集進水的與水質(zhì)相關(guān)的水體數(shù)據(jù),對于生物池中傳感器用于采集生物池內(nèi)與排放是否達標的相關(guān)標志物的水體數(shù)據(jù)??梢岳斫鉃椋诒緦嵤├行枰谶M行投藥之前確定關(guān)于水體的水質(zhì)信息并根據(jù)水質(zhì)信息確定投藥量,基于投藥過程獲取生物池內(nèi)的水體數(shù)據(jù)判斷是否達到可排放標準并基于此水體數(shù)據(jù)以及水質(zhì)信息8進行線性組合,得到關(guān)于投藥量的調(diào)節(jié)量并進行調(diào)節(jié)。[0036]在另一種可實施方式中,對于本實施例中所提供的加藥控制方法的具體過程可參閱圖2,包括以下步驟:[0037]步驟S21.基于獲取到待進入所述生物池的待處理水的理化數(shù)據(jù),并根據(jù)所述理化數(shù)據(jù)進行在線水質(zhì)檢測得到關(guān)于所述待處理水的水質(zhì)數(shù)據(jù)。[0038]一般情況下,對于自動化控制過程通過采集當前環(huán)境的關(guān)鍵參數(shù),并基于關(guān)鍵參數(shù)與控制目標對應(yīng)的關(guān)鍵參數(shù)的差值確定補償量并基于補償量確定控制量的變化。此方法在單一環(huán)境中因為擾動因素較低,其系統(tǒng)內(nèi)的變化呈線性或趨近于線性所以根據(jù)關(guān)鍵參數(shù)的變化就能對系統(tǒng)的變化進行推理。但是在水處理場景中,對于水體中關(guān)鍵參數(shù)的變化的影響由多種因素組成,且影響因素的變化無法進行推理,如果單一根據(jù)關(guān)鍵參數(shù)的變化來推理系統(tǒng)的控制參數(shù)則會造成系統(tǒng)控制不準確、高延遲等問題。[0039]所以,在本實施例中為了提高對于投藥控制的精確性,需要獲取當前待處理水體的水質(zhì)信息,并將水質(zhì)信息引入后續(xù)的推理過程,提高了對于控制參數(shù)獲取的準確性。意一種或多種;水質(zhì)數(shù)據(jù)包括溶解性化學(xué)需氧量、磷酸鹽含量和碳氮比中的任意一種或多種。[0041]其中對于水體的化學(xué)需氧量(COD)的在線測量非常重要,但是在實際運行過程中對水體的溶解性化學(xué)需氧量(SCOD)在線檢測的忽視導(dǎo)致未能充分的利用原水中的COD,從而影響后續(xù)藥劑投加的精準性。進水水體中的磷酸鹽水質(zhì)指標是運行過程中需監(jiān)測的一項重要指標,合理并準確的預(yù)估進水磷酸鹽的濃度不僅方便管理者及時了解進水水質(zhì)狀況,而且有助于對污水的可生化性進行評價。進水碳氮比(C/N)是污水處理脫氮工藝中影響藥劑投加的關(guān)鍵參數(shù),其通過微生物代謝需求、反硝化效率和經(jīng)濟性等多個維度對投藥策略產(chǎn)生直接影響;不同的進水來源,其水體中的碳氮比不同,所以需要對于進水水體中的碳氮比進行檢測確定水體中具體的含量。[0042]在現(xiàn)有技術(shù)中的對于上述水質(zhì)數(shù)據(jù)的檢測方法,若采用在線分析方法需要對水體進行人工采樣-過濾-化學(xué)分析,或采用TP在線分析儀。但上述過程一般情況下在15-30min,若采用現(xiàn)有技術(shù)中的檢測方法很難滿足對進水水體的SCOD、磷酸鹽含量和碳氮比進行實時監(jiān)測的要求。[0043]在本實施例中,對于上述水質(zhì)數(shù)據(jù)的確定通過多元線性回歸的方式建立檢測模型基于此檢測模型實現(xiàn)在線檢測。進行對應(yīng)權(quán)重的加權(quán)求和得到最后的結(jié)果。其中,對于上述理化數(shù)據(jù)所對應(yīng)的權(quán)重基于檢測模型在訓(xùn)練過程中線性回歸得到。在一種實施方式中,對于訓(xùn)練方法通過獲取上述理化數(shù)據(jù)的多組數(shù)據(jù),將多組數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練樣本和校準樣本的分類,采用多元線性回歸分析并對結(jié)果進行擬合,得到關(guān)于SCOD對應(yīng)的多元線性回歸模型,基于下式表示:SCOD=流量*0.0271+pH*6.4424+電導(dǎo)率*0.0091+溫度*1.7274+懸浮固體量*0.1339-95.603。[0045]同理,對于磷酸鹽含量和碳氮比的結(jié)果獲取同樣基于多元線性回歸的方式構(gòu)建對應(yīng)的檢測模型,在此檢測模型中配置有理化數(shù)據(jù)所對應(yīng)的權(quán)重值。但不同在于,對于磷酸鹽含量和碳氮比之間以及與SCOD之間的理化數(shù)據(jù)不同。其中,對于磷酸鹽含量中多元線性回9在磷酸鹽含量的檢測中還需要將溶解性化學(xué)需氧量作為參考變量。對于磷酸鹽的多元線性回歸檢測模型,基于下式表示:PO3-==10.1583-0.0094*SCOD+0.0003*流量-2.2928*pH+0.0027*電導(dǎo)率+0.1888*溫度-0.0028*懸浮固體量+0.0593*氨含量。對于碳氮比含兩種多在碳氮比含量的檢測中還需要將磷酸鹽作為參考變量。對于,碳氮比的多源線性回歸檢測模型,基于下式表示:C/N=12.4843+0.0007*流量+7.7775*pH-0.0048*電導(dǎo)率+0.0314*懸浮固體量-0.4178*溫度-11.0004*PO34。[0046]步驟S22.根據(jù)多個所述水質(zhì)數(shù)據(jù)和目標指標數(shù)據(jù)確定藥劑預(yù)測投放量。[0047]在本實施例中,針對于步驟S21中獲取到多個水質(zhì)數(shù)據(jù)。但是在水處理場景中,對于不同的處理階段其處理工藝不同處理目標不同,水質(zhì)中的不同類型數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的影響也不同,對于投入的藥物要求也不同。所以,需要根據(jù)不同的水處理要求對水質(zhì)數(shù)據(jù)進行優(yōu)化得到最終的藥劑預(yù)測投放量。[0048]具體的,在本實施例中需要根據(jù)目標指標數(shù)據(jù)的類型確定多個水質(zhì)數(shù)據(jù)所對應(yīng)的權(quán)重值,并根據(jù)權(quán)重值對水質(zhì)數(shù)據(jù)進行更新,并將更新后的多個水質(zhì)數(shù)據(jù)與目標指標數(shù)據(jù)作為輸入進行藥劑預(yù)測投放量的確定。[0049]在一種實施方式中,對于藥劑預(yù)測投放量的確定通過采用藥劑預(yù)測模型進行得到。其中,對于藥劑預(yù)測模型為輸入層、隱含層和輸出層構(gòu)建的前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。關(guān)于前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的處理過程,將更新后的溶解性化學(xué)需氧量、磷酸鹽含量、碳氮比以及目標指標數(shù)據(jù)傳輸至輸入層,在輸入層中對上述數(shù)據(jù)進行歸一化處理,將特征縮放到[0,1]區(qū)間,并通過高斯核函數(shù)作為維度激活函數(shù)在輸入層映射到隱含層的一系列徑向基函數(shù)得到非線性特征,并通過網(wǎng)絡(luò)中的權(quán)值對非線性特征進行轉(zhuǎn)化得到輸出特征。其中,對于輸出特征即為藥劑投放量預(yù)測值即藥劑預(yù)測投放量。[0050]其中,對于此神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對于預(yù)測結(jié)果精準性通過優(yōu)化模型的關(guān)鍵參數(shù)來實現(xiàn)。為了提高本實施例中對于此神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的預(yù)測精準性,采用遺傳算法作為優(yōu)化方法進行實現(xiàn)。[0051]具體的,通過二進制編碼對初始高斯基函數(shù)寬度向量和隱含層與輸出層之間的權(quán)重值兩個參數(shù)進行染色體轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的二進制混合編碼,并對轉(zhuǎn)換后的二進制豎直進行異或操作得到新的數(shù)值生成特殊二進制編碼?;谶m應(yīng)度函數(shù)對生成的特殊二進制編碼進行適應(yīng)度計算,并基于適應(yīng)度是否達到種群要求或迭代上限;如果達到了種群要求或迭代上線則當前參數(shù)為最優(yōu)參數(shù),如果未達到上述條件則采用賭輪盤法保留適應(yīng)度最高的參數(shù)所對應(yīng)的個體。對選中的個體進行參數(shù)交叉生成新參數(shù)組合,以設(shè)置隨機概率調(diào)整高斯基函數(shù)寬度向量和隱含層與輸出層之間的權(quán)重值對新參數(shù)組合進行擴增。對擴增后的新參數(shù)組合進行迭代,直至滿足上述終止條件并輸出最優(yōu)參數(shù)組合為目標參數(shù),基于此目標參數(shù)對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進行優(yōu)化。[0052]其中,對于個體進行參數(shù)交叉生成新參數(shù)組合采用遺傳算法進行。具體的,對于通過賭輪盤法初步選擇操作后,父代開始通過初始自適應(yīng)交叉和變異生成新子代,其中自適應(yīng)交叉概率和變異概率會隨著種群中子代的適應(yīng)度不斷改變,得到初始交叉概率、變異概率和子代新交叉概率。兩個變異子代個體是在經(jīng)過優(yōu)化篩選的父代種群中隨機選取兩個父體進行交叉選擇和變異擇優(yōu)選擇得到的,變異子代染色體與父代染色體的適應(yīng)度比較,如果子代適應(yīng)度優(yōu)于父代,則將子代與父代替換編入種群P中成為新種群進行反復(fù)迭代進化,通過交叉和變異所得兩個子代染色體。其中每個種群個體可以作為一個獨立的計算單元在交叉和變異過程中進行并行計算優(yōu)化,實現(xiàn)多目標并行優(yōu)化,從而縮短搜索過程,得到最優(yōu)選擇個體。[0053]步驟S23.基于所述藥劑預(yù)測投放量確定所述加藥泵的初始頻率,并確定實時目標指標數(shù)據(jù)與設(shè)定指標數(shù)據(jù)的誤差值,通過所述誤差值確定加藥泵的反饋頻率,基于所述初始頻率與所述反饋頻率確定目標頻率,基于所述目標頻率控制所述加藥泵進行加藥。[0054]在本實施例中,實時目標指標數(shù)據(jù)基于梯度時間獲取,其中針對于梯度時間為采樣間隔時間逐漸減少的時間設(shè)置。[0055]具體的,對于采樣間隔指的是傳感器回傳數(shù)據(jù)的時間間隔。并且,值得注意的是針對于梯度時間的設(shè)置是在一次完整的水處理過程中設(shè)置。而對于一次完整的水處理過程指的是當前處理的水體的體積為生物池的水體存儲體積,即通過出水流量和時間能夠確定以第一次進水開始作為節(jié)點,其處理的水體體積;也可以將開始投藥作為節(jié)點,確定投藥過程中處理的水體體積。如此設(shè)置的原因在于,隨投入藥量和時間的變化,水體中目標指標數(shù)據(jù)的變化加劇,基于加劇變化的目標指標數(shù)據(jù)為了保證控制的準確性應(yīng)當增加其采樣頻率。[0056]在本實施例中,采用前饋控制器與反饋控制器結(jié)合的方式進行投藥控制。[0057]具體的,對于前饋控制器的輸入為步驟S22中獲取到藥劑預(yù)測投放量,其通過對藥劑預(yù)測投放量確定加藥泵的初始頻率。對于反饋控制器的輸入為基于梯度時間采集到的實時目標指標數(shù)據(jù)與設(shè)定指標數(shù)據(jù)的誤差值,并根據(jù)此誤差值確定加藥泵的反饋頻率。最后,將初始頻率與反饋頻率進行線性組合得到目標頻率,并基于此目標頻率控制加藥泵進行藥劑投料。[0058]其中,對于加藥泵的初始頻率基于加藥泵流量和加藥泵液體體積進行確定,基于下式計算:,其中Q為加藥泵流量,C為每沖程的藥劑體積;其中對于加藥泵流量[0059]在一種可實施方式中,對于反饋控制器的輸入可以為實時目標指標數(shù)據(jù)與設(shè)定指標數(shù)據(jù)的誤差值,其控制器可基于PID控制器進行構(gòu)建,通過控制器基于誤差值更新比例系數(shù)、積分時間和微分時間得到對應(yīng)的控制變量,此控制變量即為加藥泵的反饋頻率。其中,對于設(shè)定指標數(shù)據(jù)指的是滿足排水要求的數(shù)據(jù)。[0060]值得注意的是,對于整體投藥系統(tǒng)因為水質(zhì)的不同導(dǎo)致產(chǎn)生擾動也具有不同,其處理過程反應(yīng)時間也不同,從擾動產(chǎn)生到形成明顯的偏差需要經(jīng)歷一定時滯,這導(dǎo)致反饋控制器難以迅速做出響應(yīng)。所以,在本實施例中采用將前饋控制與反饋控制進行結(jié)合,并根據(jù)水質(zhì)產(chǎn)生的變化來調(diào)整反饋控制的權(quán)重,以迅速應(yīng)對水質(zhì)變化所帶來的干擾。具體的,當水質(zhì)發(fā)生顯著變化時,降低反饋控制權(quán)重,提高前饋控制的權(quán)重;當水質(zhì)相對穩(wěn)定時,降低前饋權(quán)重并提高反饋權(quán)重,以確保出水水質(zhì)更加穩(wěn)定。調(diào)整方式基于下式表示:其中S?和S'分別為當前時刻和上一時刻的溶解性化學(xué)需氧量,P和P′分別為當前時刻和得到關(guān)于待處理水的水質(zhì)數(shù)據(jù),并將水質(zhì)數(shù)據(jù)作為關(guān)鍵參數(shù)獲取對應(yīng)的藥劑投放預(yù)測量,并基于此預(yù)測量以及加藥過程中水體目標數(shù)據(jù)的變化和水質(zhì)情況的變化確定反饋控制權(quán)申請實施例提供的控制方法能夠基于水質(zhì)的情況和水處理系統(tǒng)的整體環(huán)境變化實現(xiàn)對于[0065]數(shù)據(jù)處理裝置121,用于根據(jù)所述理化數(shù)據(jù)進行在線水質(zhì)檢測得到關(guān)于所述待處性能不同而產(chǎn)生比較大的差異,可以包括一個或一個以上的處理器401和存儲器402,存儲儲或持久存儲。存儲在存儲器402的應(yīng)用程序可以包括一個或一個以上模塊(圖示未示出),設(shè)備還可以包括一個或一個以上電源403,一個或一個以上有線/無線網(wǎng)絡(luò)接口404,一個或一個以上輸入/輸出接口405,一個或一個一個或者一個以上處理器執(zhí)行該一個或者一個以上程序包含用于進行以下計算機可執(zhí)行與設(shè)定指標數(shù)據(jù)的誤差值,通過所述誤差值確定加藥泵的反饋頻率,基于所述初始頻率與所述反饋頻率確定目標頻率,基于所述目標頻率控制所述加藥泵進行加藥。[0073]下面對處理器的各個構(gòu)成部件進行具體的介紹:integratedcircuit,ASIC),或者是被配置成實施本申請實施例的一個或多個集成電路,例如:一個或多個微處理器(digitalsignalprocessor,DSP),或,一程門陣列(fieldprogrammablegatearray,FPGA)。[0075]可選地,處理器可以通過運行或執(zhí)行存儲在存儲器內(nèi)的軟件程序,以及調(diào)用存儲在存儲器內(nèi)的數(shù)據(jù),執(zhí)行各種功能,例如執(zhí)行上述圖2所示的方法。[0076]在具體的實現(xiàn)中,作為一種實施例,處理器可[0077]其中,所述存儲器用于存儲執(zhí)行本申請方案的軟件程序,并由處理器來控制執(zhí)行,具體實現(xiàn)方式可以參考上述方法實施例,此處不再贅述。[0078]可選地,存儲器可以是只讀存儲器(read-onlymemory,ROM)或可存儲靜態(tài)信息和指令的其他類型的靜態(tài)存儲設(shè)備,隨機存取存儲器(randomaccessmemory,RAM)或者可存儲信息和指令的其他類型的動態(tài)存儲設(shè)備,也可以是電可擦可編程只讀存儲器discread-onlymemory,CD-ROM)或其他光盤存儲、光碟存儲(包括壓縮光碟、激光碟、光碟、數(shù)字通用光碟、藍光光碟等)、磁盤存儲介質(zhì)或者其他磁存儲設(shè)存儲具有指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的期望的程序代碼并能夠由計算機存取的任何其他介質(zhì),但不限于此。存儲器可以和處理器集成在一起,也可以獨立存在,并通過處理器的接口電路與處理單元進行耦合,本申請實施例對此不作具體限定。[0079]需要說明的是,在本實施例中示出的處理器的結(jié)構(gòu)并不構(gòu)成對該裝置的限定,實際的裝置可以包括比圖示更多或更少的部件,或者組合某些部件,或者不同的部件布置。[0080]此外,處理器的技術(shù)效果可以參考上述方法實施例所述的方法的技術(shù)效果,此處不再贅述。[0081]應(yīng)理解,在本申請實施例中的處理器可以是其他通用處理器、數(shù)字信號處理器(digitalsignalcircuit,ASIC)、現(xiàn)成可編程門陣列(fieldprogrammablegatearray,FPGA)或者其他可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件等。通用處理器可以是微處理器或者該處理器也可以是任何常規(guī)的處理器等。少一項(個)”或其類似表達,是指的這些項中的任意組合,包括單項(個)或復(fù)數(shù)項(個)的任其中a,b,c可以是單個,也可以是多個。[0083]應(yīng)理解,在本申請的各種實施例中,上述各過程的序號的大
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