CN110240223B - 一种紫外消毒装置的控制方法、装置和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种紫外消毒装置的控制方法、装置和系统。该方法包括：获取待处理污水的检测菌群数量、检测液位值和检测流量值；根据所述检测液位值和所述检测流量值对所述检测菌群数量进行修正，获得修正菌群数量；根据所述修正菌群数量从预设数据库中确定对应的紫外灯光强控制信息；根据所述紫外灯光强控制信息控制紫外消毒装置。本发明的技术方案不仅可以合理使用紫外消毒资源，避免资源浪费，还可准确、高效地完成污水的消毒工作。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种紫外消毒装置的控制方法、装置和系统。
背景技术
为了减小对环境的影响，污水需要在污水处理厂内进行集中处理，并在达标后才能排入河流等区域。其中，微生物指标为污水处理厂出水水质中的基本控制指标。目前常见的针对微生物的消毒工艺包括紫外线消毒等方式。为了实现紫外线消毒，国内外厂家生产了针对污水处理厂的紫外消毒装置。但是，目前对紫外消毒装置各运行参数，例如紫外灯强度等的控制，主要还依赖于工作人员的经验，容易出现消毒不彻底而需重复消毒，或者过度使用紫外灯的情况，这都将造成资源的浪费。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种紫外消毒装置的控制方法、装置和系统。
第一方面，本发明提供了一种紫外消毒装置的控制方法，该方法包括如下步骤：
获取待处理污水的检测菌群数量、检测液位值和检测流量值。
根据所述检测液位值和所述检测流量值对所述检测菌群数量进行修正，获得修正菌群数量。
根据所述修正菌群数量从预设数据库中确定对应的紫外灯光强控制信息。
根据所述紫外灯光强控制信息控制紫外消毒装置。
第二方面，本发明提供了一种紫外消毒装置的控制装置，该装置包括：
获取模块，用于获取待处理污水的检测菌群数量、检测液位值和检测流量值。
第一处理模块，用于根据所述检测液位值和所述检测流量值对所述检测菌群数量进行修正，获得修正菌群数量。
第二处理模块，用于根据所述修正菌群数量从预设数据库中确定对应的紫外灯光强控制信息。
控制模块，用于根据所述紫外灯光强控制信息控制紫外消毒装置。
第三方面，本发明提供了一种紫外消毒装置的控制装置，该装置包括存储器和处理器；所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如上所述的紫外消毒装置的控制方法。
第四方面，本发明提供了一种紫外消毒装置的控制系统，该系统包括如上所述的控制装置以及水质传感器、液位传感器、流量传感器和紫外消毒装置，所述控制装置分别与所述水质传感器、所述液位传感器、所述流量传感器和所述紫外消毒装置电连接。
所述水质传感器，用于测量待处理污水的检测菌群数量。
所述液位传感器，用于测量待处理污水的检测液位值。
所述流量传感器，用于测量待处理污水的检测流量值。
本发明提供的紫外消毒装置的控制方法、装置和系统的有益效果是，通过检测污水处理厂来水的水质信息获取例如污水中粪大肠杆菌的菌群数量，同时获取来水的液位信息和流量信息。结合液位信息、流量信息对检测的菌群数量进行修正，获得更能准确反映污水情况的修正菌群数量。根据修正菌群数量所在的不同数值范围选择对应的紫外灯光强控制信息，通过自动调整紫外消毒装置的光强参数，对污水中的菌群进行有效消灭。不仅可以合理使用紫外消毒资源，避免资源浪费，还可准确、高效地完成污水的消毒工作。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的紫外消毒装置的控制方法的流程示意图；
图2为本发明实施例的紫外消毒装置的特性拟合曲线的示意图；
图3为本发明实施例的紫外消毒装置的控制装置的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，本发明实施例提供的一种紫外消毒装置的控制方法包括如下步骤：
获取待处理污水的检测菌群数量、检测液位值和检测流量值。
根据所述检测液位值和所述检测流量值对所述检测菌群数量进行修正，获得修正菌群数量。
根据所述修正菌群数量从预设数据库中确定对应的紫外灯光强控制信息。
根据所述紫外灯光强控制信息控制紫外消毒装置。
在本实施例中，通过检测污水处理厂来水的水质信息获取例如污水中粪大肠杆菌的菌群数量，同时获取来水的液位信息和流量信息。结合液位信息、流量信息对检测的菌群数量进行修正，获得更能准确反映污水情况的修正菌群数量。根据修正菌群数量所在的不同数值范围选择对应的紫外灯光强控制信息，通过自动调整紫外消毒装置的光强参数，对污水中的菌群进行有效消灭。不仅可以合理使用紫外消毒资源，避免资源浪费，还可准确、高效地完成污水的消毒工作。
优选地，所述获取修正菌群数量的过程具体包括：
根据所述检测液位值确定液位影响补偿系数，根据所述检测流量值确定流量影响补偿系数。
根据第一公式确定所述修正菌群数量，所述第一公式为：
Te＝(T1-T0)*Hcor*Qcor。
其中，Te表示所述修正菌群数量，T1表示所述检测菌群数量，T0表示菌群基准数量，Hcor表示所述液位影响补偿系数，Qcor表示所述流量影响补偿系数。
具体地，由于污水处理厂的污水源可能来自多个小区或工厂等，来水情况可能也会随时间和天气等因素而变化，通过单一的水质传感器检测的特定菌群数量可能无法准确反映该阶段来水的真实污染情况。根据检测液位值确定液位影响补偿系数，即反映污水来水液位对检测菌群数量的影响，并根据检测流量值确定流量影响补偿系数，即反映污水来水流量对检测菌群数量的影响。随后基于液位影响补偿系数和流量影响补偿系数等对检测菌群数量进行修正。其中，第一公式中的T0表示菌群基准数量，也就是紫外消毒处理后，污水中依然残留的符合排放标准的菌群数量，通常可取10^3左右的数值。
在本优选实施例中，通过污水来水的液位信息和流量信息等对检测菌群数量进行修正，可以获得可更准确反映该阶段来水真实污染情况的修正菌群数量，有利于后期进行更有针对性的紫外消毒工作。
优选地，所述确定液位影响补偿系数的具体实现包括：
根据第二公式确定所述液位影响补偿系数，所述第二公式为：
Hcor＝k1*(H1/H0)+b1。
其中，k1表示液位检测修正系数，H1表示所述检测液位值，H0表示调试时基准液位，b1表示液位调试常数。
具体地，k1可调，初始可设定为1。b1可调，初始可设定为0。第二公式中的H0表示调试时基准液位，也就是在紫外消毒装置进行调试，污水处理厂达到设定流量的时候，紫外消毒装置处的来水液位。
优选地，所述确定流量影响补偿系数的具体实现包括：
根据第三公式确定所述流量影响补偿系数，所述第三公式为：
其中，k2表示流量检测修正系数，Q1表示所述检测流量值，Q0表示调试时基准流量，b2表示流量调试常数。
具体地，k2可调，初始可设定为1。b2可调，初始可设定为0。第三公式中的Q0表示调试时基准流量，也就是在紫外消毒装置进行调试，污水处理厂达到设定流量的时候，紫外消毒装置处的污水流量。
优选地，所述预设数据库包括指示菌群数量的多个区间：[10^3,10^4]、[10^4,10^5]、[10^5,10^6]、[10^6,10^7]和[10^7,10^8]。
所述根据所述修正菌群数量从预设数据库中确定对应的紫外灯光强控制信息具体包括：
当所述修正菌群数量位于区间[10^3,10^4]时，令所述紫外灯光强控制信息指示的紫外灯光强为[10％,20％]的最大紫外灯光强。
当所述修正菌群数量位于区间[10^4,10^5]时，令所述紫外灯光强控制信息指示的紫外灯光强为[20％,30％]的最大紫外灯光强。
当所述修正菌群数量位于区间[10^5,10^6]时，令所述紫外灯光强控制信息指示的紫外灯光强为[30％,50％]的最大紫外灯光强。
当所述修正菌群数量位于区间[10^6,10^7]时，令所述紫外灯光强控制信息指示的紫外灯光强为[50％,60％]的最大紫外灯光强。
当所述修正菌群数量位于区间[10^7,10^8]时，令所述紫外灯光强控制信息指示的紫外灯光强为[60％,75％]的最大紫外灯光强。
具体地，在设定不同区间的菌群数量与相应紫外灯光强的对应关系前，首先进行多组实验。采集污水处理厂紫外消毒装置进水系统来水，检测不同剂量条件下(保持紫外灯管与培养皿距离一定，以及照射时间相同时，采用不同紫外灯光强)，粪大肠菌群的灭活程度的变化情况，获得如图2所示的该污水处理厂紫外消毒装置的特性拟合曲线。可以看到，随着紫外灯光强的增加，粪大肠菌群数量逐渐下降。需要注意的是，纵坐标的菌群数量为对数形式，也就是纵坐标值8代表10^8，纵坐标值1代表10^1。在紫外灯光强，即紫外剂量达到特定值前，粪大肠菌群的对数曲线呈近似线性下降，但随着紫外剂量的进一步增加，粪大肠菌群数量下降变缓，最终保持在一定值左右。该定值可以作为菌群基准数量。
基于此，当修正菌群数量位于不同区间时，结合紫外消毒装置最大紫外灯光强确定对应的应使用的紫外灯光强，不仅可以合理、充分利用紫外消毒装置的紫外灯消毒资源，还可对特定菌群进行有效消灭。
优选地，所述预设数据库还包括指示菌群数量的区间[0,10^3]和[10^8,+∞]。
所述根据所述修正菌群数量从预设数据库中确定对应的紫外灯光强控制信息具体还包括：
当所述修正菌群数量位于区间[0,10^3]时，令所述紫外灯光强控制信息指示的紫外灯光强为10％的最大紫外灯光强。
当所述修正菌群数量位于区间[10^8,+∞]时，令所述紫外灯光强控制信息指示的紫外灯光强为[75％,95％]的最大紫外灯光强。
具体地，不论修正菌群数量位于何种区间，均具有相应的紫外消毒措施，也就是由相应光强的紫外灯对特定菌群进行消灭，并且由于紫外灯的光强始终位于[10％,95％]的区间内，这可有效延长紫外灯管的寿命并减少清洗和维护工作量。
另外，对于相邻的两个预设菌群数量区间，可以进行差值平滑处理，消除区间过渡时的参数变化引起的对紫外灯光强控制的震荡，实现低扰动切换。对于紫外消毒装置整体的紫外灯光强，可通过控制多个紫外灯管开启的数量和强度来实现，并实时记录当前菌群数量区间状态和紫外消毒灯工作状态，供后续进行趋势分析。
如图3所示，本发明实施例提供的一种紫外消毒装置的控制装置包括：
获取模块，用于获取待处理污水的检测菌群数量、检测液位值和检测流量值。
第一处理模块，用于根据所述检测液位值和所述检测流量值对所述检测菌群数量进行修正，获得修正菌群数量。
第二处理模块，用于根据所述修正菌群数量从预设数据库中确定对应的紫外灯光强控制信息。
控制模块，用于根据所述紫外灯光强控制信息控制紫外消毒装置。
在本发明另一实施例中，一种紫外消毒装置的控制装置包括存储器和处理器。所述存储器，用于存储计算机程序。所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如上所述的紫外消毒装置的控制方法。该装置可以为工控机等。
在本发明另一实施例中，一种紫外消毒装置的控制系统包括如上所述的控制装置以及水质传感器、液位传感器、流量传感器和紫外消毒装置，所述控制装置分别与所述水质传感器、所述液位传感器、所述流量传感器和所述紫外消毒装置电连接。
所述水质传感器，用于测量待处理污水的检测菌群数量。
所述液位传感器，用于测量待处理污水的检测液位值。
所述流量传感器，用于测量待处理污水的检测流量值。
具体地，水质传感器可为COD水质传感器。为控制系统供电的供电系统可以为双回路电源，包括主回路电源和备用回路电源，主回路电源采用太阳能光伏板供电，备用电源采用市政0.4KV低压电源供电。
优选地，该系统还包括摄像装置与移动终端，所述摄像装置与所述控制装置电连接，所述控制装置与所述移动终端通信连接。
所述移动终端，用于远程读取所述控制装置的处理信息。
具体地，控制装置还可接入摄像装置，以对紫外消毒装置进行远程监控，其中，摄像装置可以为带有红外功能和LED补光功能的摄像头，以保证光线不足情况下实时监控效果。
同时，可通过移动终端远程查看或下载控制装置的处理信息。移动终端可通过4G无线通信等方式接入，可远程了解紫外消毒装置的关键状态信息，使工作人员无需去项目现场便可完成相应工作，大大减少了维护工程量。
读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (9)
1.一种紫外消毒装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取待处理污水的检测菌群数量、检测液位值和检测流量值；
根据所述检测液位值和所述检测流量值对所述检测菌群数量进行修正，获得修正菌群数量；
根据所述修正菌群数量从预设数据库中确定对应的紫外灯光强控制信息；
根据所述紫外灯光强控制信息控制紫外消毒装置；
所述获取修正菌群数量的过程具体包括：
根据所述检测液位值确定液位影响补偿系数，根据所述检测流量值确定流量影响补偿系数；
根据第一公式确定所述修正菌群数量，所述第一公式为：
Te＝(T1-T0)*Hcor*Qcor；
其中，Te表示所述修正菌群数量，T1表示所述检测菌群数量，T0表示菌群基准数量，Hcor表示所述液位影响补偿系数，Qcor表示所述流量影响补偿系数。
2.根据权利要求1所述的紫外消毒装置的控制方法，其特征在于，所述确定液位影响补偿系数的具体实现包括：
根据第二公式确定所述液位影响补偿系数，所述第二公式为：
Hcor＝k1*(H1/H0)+b1；
其中，k1表示液位检测修正系数，H1表示所述检测液位值，H0表示调试时基准液位，b1表示液位调试常数。
3.根据权利要求1所述的紫外消毒装置的控制方法，其特征在于，所述确定流量影响补偿系数的具体实现包括：
根据第三公式确定所述流量影响补偿系数，所述第三公式为：
其中，k2表示流量检测修正系数，Q1表示所述检测流量值，Q0表示调试时基准流量，b2表示流量调试常数。
4.根据权利要求1至3任一项所述的紫外消毒装置的控制方法，其特征在于，所述预设数据库包括指示菌群数量的多个区间：[10^3,10^4]、[10^4,10^5]、[10^5,10^6]、[10^6,10^7]和[10^7,10^8]；
所述根据所述修正菌群数量从预设数据库中确定对应的紫外灯光强控制信息具体包括：
当所述修正菌群数量位于区间[10^3,10^4]时，令所述紫外灯光强控制信息指示的紫外灯光强为[10％,20％]的最大紫外灯光强；
当所述修正菌群数量位于区间[10^4,10^5]时，令所述紫外灯光强控制信息指示的紫外灯光强为[20％,30％]的最大紫外灯光强；
当所述修正菌群数量位于区间[10^5,10^6]时，令所述紫外灯光强控制信息指示的紫外灯光强为[30％,50％]的最大紫外灯光强；
当所述修正菌群数量位于区间[10^6,10^7]时，令所述紫外灯光强控制信息指示的紫外灯光强为[50％,60％]的最大紫外灯光强；
当所述修正菌群数量位于区间[10^7,10^8]时，令所述紫外灯光强控制信息指示的紫外灯光强为[60％,75％]的最大紫外灯光强。
5.根据权利要求4所述的紫外消毒装置的控制方法，其特征在于，所述预设数据库还包括指示菌群数量的区间[0,10^3]和[10^8,+∞]；
所述根据所述修正菌群数量从预设数据库中确定对应的紫外灯光强控制信息具体还包括：
当所述修正菌群数量位于区间[0,10^3]时，令所述紫外灯光强控制信息指示的紫外灯光强为10％的最大紫外灯光强；
当所述修正菌群数量位于区间[10^8,+∞]时，令所述紫外灯光强控制信息指示的紫外灯光强为[75％,95％]的最大紫外灯光强。
6.一种紫外消毒装置的控制装置，其特征在于，应用于如权利要求1至5任一项所述的紫外消毒装置的控制方法中，包括：
获取模块，用于获取待处理污水的检测菌群数量、检测液位值和检测流量值；
第一处理模块，用于根据所述检测液位值和所述检测流量值对所述检测菌群数量进行修正，获得修正菌群数量；
第二处理模块，用于根据所述修正菌群数量从预设数据库中确定对应的紫外灯光强控制信息；
控制模块，用于根据所述紫外灯光强控制信息控制紫外消毒装置；
所述第一处理模块具体用于：
根据所述检测液位值确定液位影响补偿系数，根据所述检测流量值确定流量影响补偿系数；
根据第一公式确定所述修正菌群数量，所述第一公式为：
Te＝(T1-T0)*Hcor*Qcor；
其中，Te表示所述修正菌群数量，T1表示所述检测菌群数量，T0表示菌群基准数量，Hcor表示所述液位影响补偿系数，Qcor表示所述流量影响补偿系数。
7.一种紫外消毒装置的控制装置，其特征在于，包括存储器和处理器；
所述存储器，用于存储计算机程序；
所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如权利要求1至5任一项所述的紫外消毒装置的控制方法。
8.一种紫外消毒装置的控制系统，其特征在于，包括如权利要求7所述的控制装置以及水质传感器、液位传感器、流量传感器和紫外消毒装置，所述控制装置分别与所述水质传感器、所述液位传感器、所述流量传感器和所述紫外消毒装置电连接；
所述水质传感器，用于测量待处理污水的检测菌群数量；
所述液位传感器，用于测量待处理污水的检测液位值；
所述流量传感器，用于测量待处理污水的检测流量值。
9.根据权利要求8所述的紫外消毒装置的控制系统，其特征在于，还包括摄像装置与移动终端，所述摄像装置与所述控制装置电连接，所述控制装置与所述移动终端通信连接；
所述移动终端，用于远程读取所述控制装置的处理信息。
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2019
- 2019-05-06 CN CN201910371905.2A patent/CN110240223B/zh active Active
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| CN110240223A (zh) | 2019-09-17 |
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