CN111320246A - 一种基于多变量控制的混凝剂智能精确投加控制系统 - Google Patents
一种基于多变量控制的混凝剂智能精确投加控制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111320246A CN111320246A CN202010169710.2A CN202010169710A CN111320246A CN 111320246 A CN111320246 A CN 111320246A CN 202010169710 A CN202010169710 A CN 202010169710A CN 111320246 A CN111320246 A CN 111320246A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- control
- medicament
- intelligent
- unit
- dosing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/008—Control or steering systems not provided for elsewhere in subclass C02F
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
本发明涉及污水处理自动控制设备领域,尤其涉及一种基于多变量控制的药剂智能精确投加控制系统,包括:药剂智能控制单元,前馈单元,加药执行单元,反馈单元,控操作平台和远程传输‑监控单元。本发明通过建立以药剂投加量为输出的多变量控制数学模型,并开发成智能控制设备,更精确地计算药剂投加量,实现节约药剂,降低运行成本的目标。解决了传统污水处理过程中药剂投加不精确、药剂消耗成本高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理自动控制设备领域,尤其涉及一种基于多变量控制的药剂智能精确投加控制系统。
背景技术
本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
氮、磷污染物的排放日益增多,极易造成湖泊、河流、海洋等水体富营养化,“水华”、“赤潮”等现象频繁发生,对人类的饮用水资源以及水体中的大量生物造成严重危害。总磷逐渐成为重点湖库、重点奖和流域地表水首要污染物,磷酸盐成为近岸海域首要污染物。欧美等国针对重点水域出台了更为严格的污水处理厂尾水排放标准,部分地区近几年采用高于国家标准的地方污染物排放标准,对氮、磷做出了更为严格的排放限制。
在污水处理过程中,磷的去除一般采用磷酸盐与金属阳离子混凝剂发生化学反应形成难溶于水的颗粒性物质并经过混凝、沉淀过程从污水中去除。混凝剂作为除磷药剂,其投加量及控制方式成为污水厂的运维焦点。目前,混凝剂投加量主要根据经验值确定并由人工控制投加,少数情况根据处理水量进行前馈控制或者根据出水中磷的浓度建立简单的反馈控制方式。然而,混凝剂的投加量受进水量、浊度或悬浮物(SS)、磷酸盐(PO4 3--P)、电导率、pH、温度、混凝时间、氧化还原物质等多个重要变量的共同影响,传统的药剂投加控制方式不精确,易造成混凝剂投加过量,增加污水处理运行成本。
然而,本发明人发现:在污水处理过程中,处理水量和水质会时刻发生变化,传统的混凝剂投加控制方式,无法做到实时调节,存在严重的时间滞后性,导致处理效果不稳定。而现有的混凝剂投加控制系统的控制操作仅限厂区内,当污水厂的运行管理人员离开厂区时,对厂内污水处理工艺的运行情况难以及时了解,影响其对问题的判断及提出方案建议。
发明内容
针对上述的问题,本发明提出一种基于多变量控制的药剂智能精确投加控制系统。通过建立以药剂投加量为输出的多变量控制数学模型,并开发成智能控制设备,更精确地计算药剂投加量,实现节约药剂,降低运行成本的目标。为实现上述目的,本发明公开了下述技术方案。
一种基于多变量控制的药剂智能精确投加控制系统,包括:药剂智能控制单元,前馈单元,加药执行单元,反馈单元控操作平台和远程传输-监控单元。
所述药剂智能控制单元用于根据前馈单元反馈的信息实时计算最佳药剂投加量后,将计算结果传输至加药执行单元。
所述前馈单元包括检测单元,该检测单元用于检测进水中影响药剂投加量的因素的变化,且能将检测的信息反馈给药剂智能控制单元。
所述加药执行单元用于根据药剂智能控制装置的加药命令执行加药动作,且能够将控制加药量的参数实时反馈给药剂智能控制单元。
所述反馈单元于检测出水中影响药剂投加量的因素的变化,并将检测的信息反馈给药剂智能控制单元,药剂智能控制单元根据反馈信息判断加药执行结果,在存在偏差时进行调整。
所述中控操作平台和远程传输-监控单元均能够访问药剂智能控制单元并获取其信息,并能够远程指导或操控药剂智能控制单元。
进一步地,所述药剂智能控制单元内部嵌入运算中心,可将收集的信息数据进行分类储存、综合分析,并根据以药剂投加量为输出的多变量实时控制数学模型实现药剂投加量的精准计算,并命令加药执行单元精确投加药剂。
进一步地,所述前馈单元中,检测单元包括水量检测仪、总磷或磷酸盐浓度在线检测仪、pH在线检测仪、SS在线检测仪、电导率在线检测仪、水温在线检测仪、浊度在线检测仪等。
进一步地,所述加药执行单元主要包括变频器、计量泵和加药流量计。所述变频器用于根据药剂智能控制单元的命令调节计量泵的运行频率,并能够将计量泵的运行频率和流量信息回传给药剂智能控制单元,所述流量计设置在计量泵的出口处,用于检测流量信息。
进一步地,所述计量泵通过阀门、管路等部件与药剂储存装置、污水混凝区连接。
进一步地,所述反馈单元,检测单元包括总磷或磷酸盐浓度在线检测仪、pH在线检测仪、SS在线检测仪、浊度在线检测仪等。这些监测仪将出水水质实时变化数据反馈给药剂智能控制单元,用以校正药剂添加结果。
进一步地,远程用户可通过远程传输-监控单元在远程客户端上实现对药剂投加过程的远程监控和操作指导等功能。
进一步地,所述药剂智能控制单元包括依次连接的主电源端子,总电源开关,AC/DC转换器、DC输出端,主电源端子用于接入交流电,总电源开关用于控制交流电接通或断开,AC/DC转换器用于将交流电转换成直流电,DC输出端为药剂智能控制单元中各元件以及前馈单元、反馈单元的检测单元提供电源。信号输入端子用于向信号集成模块中传输前馈单元、反馈单元检测信息;信号集成模块用于将收集的检测信息通过IO集成卡、TCP/IP接口传输至运算中心,运算中心实时计算药剂投加量,并将该投加量信息将依次通过TCP/IP接口、IO集成卡、输出信号集成卡、输出信号传输端子传出至加药执行单元。还包括远程传输模块,通过该模块可以访问读取控制运算中心的数据及控制状态,并将这些信息通过网络外传至远程客户端。
进一步地,所述远程传输模块包含路由器和Raspberry Pi3B+数据储存及传输访问元件。
进一步地,本发明的核心之一在于所述运算中心的多变量剂投加量(DOSE)精确计算方法,计算公式为:DOSE=单参系数*单个参数+平方系数*平方参数+交叉系数*交叉参数。
与现有技术相比,本发明至少具有以下几方面的有益效果:
(1)本发明能够实时采集水质水量变化数据,并根据建立的计算模型动态输出,时刻调整药剂投加量,提高污水处理效果的稳定性。解决了污水处理过程中药剂投加不精确、药剂消耗成本高的问题。
(2)本发明通过综合分析进、出口位置的水量、浊度或悬浮物(SS)、磷酸盐(PO4 3--P)、电导率、pH、温度等多个影响因素,建立了多变量工艺数据模型,实现了药剂投加量的精确计算,改变了人工控制和简易自动控制粗糙的计算方式,可节约药剂消耗成本15%~30%。
(3)本发明解决了污水处理过程中药剂传统控制方式存在时间滞后性的问题,通过实时收集各项影响参数在线监测数据,实时分析计算并动态输出,实现了药剂加药系统的自动调节功能,消除了时间滞后性,提高了污水处理效果的稳定性。
(4)本发明的系统具有能够进行药剂投加控制、在线监测数据的远程传输、远程监控、分析及操作等功能,便于污水厂运行管理者随时随地了解掌握工艺运行状况,实现远程指导或操控。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例中药剂智能精确投加控制系统的结构示意图。
图2为本发明实施例中药剂智能控制单元的结构示意图。
图3为本发明实施例中校正系数Kfactor变化图。
附图中标记代表:1-药剂智能控制单元、101-主电源端子,102-总电源开关,103-AC/DC转换器、104-DC输出端,105-信号输入端子、106-信号集成模块,107-IO集成卡,108-TCP/IP接口,109-运算中心,110-输出信号集成卡,111-输出信号传输端子、112-为远程传输模块。
2-前馈单元,3-加药执行单元,4-反馈单元,5-控操作平台,6-远程传输-监控单元,7-水量检测仪,8-pH在线检测仪,9-总磷在线检测仪,10-SS在线检测仪,11-电导率在线检测仪,12-水温在线检测仪,13-浊度在线检测仪,14-变频器,15-计量泵,16-加药流量计,A-二沉池,B-混凝区,C-沉淀池。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
为了方便叙述,本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样,仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致,并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件需要具有特定的方位,以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
术语解释部分:本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或为一体;可以是机械连接,也可以是电连接,可以是直接连接,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部连接,或者两个元件的相互作用关系,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。
正如前文所述,现有的一些现有的混凝剂投加控制系统的控制操作仅限厂区内,当污水厂的运行管理人员离开厂区时,对厂内污水处理工艺的运行情况难以及时了解,影响其对问题的判断及提出方案建议。因此,本发明提出了一种基于多变量控制的药剂智能精确投加控制系统;现结合说明书附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1所示,污水经在二沉池A中进行前序处理后进入混凝池B,然后投加混凝剂后进入沉淀池C进行絮凝沉淀,最后排出。本实施例的药剂智能精确投加控制系统的主要作用是根据水质、水量等的实时波动精确控制混凝剂的投加量,对前序处理后的污水磷、悬浮物等去除。
继续参考图1,示例一种基于多变量控制的药剂智能精确投加控制系统,包括药剂智能控制单元1,前馈单元2,加药执行单元3,反馈单元4,控操作平台5和远程传输-监控单元6。
进一步地,所述药剂智能控制单元1内部嵌入运算中心,可将收集的进、出水水质数据进行分类储存、综合分析,并建立以混凝剂投加量为输出的多变量实时控制数学模型,实现混凝剂投加量的精准预测。当水质监测仪表将实时变化数据传输给混凝剂智能控制装置时,根据其建立的实时控制模型,便可精确计算出该时刻的混凝剂需求量,并将投加量信号传输给加药执行单元按照实际需求精确投加药剂。
所述前馈单元2包括检测单元,该检测单元用于检测进水中影响药剂投加量的因素的变化,即得到所述水质数据,且能将检测的水质数据反馈给药剂智能控制单元1。这些影响药剂投加量的因素主要包括水量、总磷、pH、SS、电导率、水温、浊度变量。对应地,所述前馈单元2中的检测单元包括:水量检测仪7、pH在线检测仪8、总磷在线检测仪9、SS在线检测仪10、电导率在线检测仪11、水温在线检测仪12、浊度在线检测仪13。
进一步地,所述加药执行单元3主要包括变频器14、计量泵15和加药流量计16。所述变频器14用于根据药剂智能控制单元1的命令调节计量泵15的运行频率,并能够将计量泵15的运行频率和流量信息回传给药剂智能控制单元1,所述流量计16设置在计量泵15的出口处,用于检测流量信息。所述计量泵15通过阀门、管路等部件与药剂储存装置、混凝区连接。
进一步地,所述反馈单元4包括pH在线检测仪8、总磷在线检测仪9、SS在线检测仪10和浊度在线检测仪13。这些监测仪表将出水水质实时变化数据反馈给药剂智能控制单元1的运算中心,用以校正运算中心的控制模型输出量;同时,出水管线上设置的监测仪表还能够起到监督保障功能,当水质指标超出正常范围时,该异常数据信号将反馈至运算中心,智能控制系统将发出报警信号,提醒监控人员及时发现问题,及时调整预算混凝剂投加量,保障水质处理效果的稳定性。
所述中控操作平台5和远程传输-监控单元6均能够访问药剂智能控制单元1并获取药剂投加、控制等相关信息,并能够远程指导或操控药剂智能控制单元1。所述药剂智能控制单元1可将控制信号传输给厂区内中控室的中控操作平台5,便于厂内监控人员观察设备的运行状况。而对于厂区外的运行管理人员,可通过远程传输-监控单元6将混凝剂投加的相关运行信息传输至远程用户的便携电脑或手机上,便于管理人员进行远程指导或操控。
在污水混凝剂的投加量控制方式中,传统的控制方式主要包括工人手工控制、或者简单的自动控制,其精确性较差,混凝剂浪费比较严重,运行成本较高。而本实施例通过以采集水量、水质等影响混凝剂投加量的多种变量,并以相应的在线监测仪组成了混凝剂智能控制系统的复合控制单元,复合控制单元负责实时监测进、出水中水质水量等变量,并将这些数据实时传输给混凝剂智能控制装置,有效提高了加药精确性,降低了药剂的浪费。
进一步地,参考图2,在一些实施例中,所述药剂智能控制单元1包括:主电源端子101,总电源开关102,AC/DC转换器103、DC输出端104,信号输入端子105、信号集成模块106,IO集成卡107,TCP/IP接口108,运算中心109,输出信号集成卡110,输出信号传输端子111,远程传输模块112,其中:
所述主电源端子101,总电源开关102,AC/DC转换器103、DC输出端104依次连接。主电源端子101用于接入交流电,可接入100-230V、50/60HZ的交流电源。总电源开关102作为断路器控制交流电接通或断开,所有模块的电子元件均受此断路器控制。AC/DC转换器103用于将将输入的交流电源转换成直流电(例如24V),然后供给DC输出端104;而DC输出端104为药剂智能控制单元1中各元件以及前馈单元2、反馈单元4中的各个在线监测仪提供电源。
所述信号输入端子105用于向信号集成模块106中传输前馈单元2、反馈单元4的检测信息;前馈单元和反馈单元中的所有在线监测仪的数据,如进水量、SS、TP、浊度、pH、电导率等数据均接入信号输入端子105,然后传输至输入信号集成模块106。
所述信号集成模块106负责输入数据的收集,然后将数据传输至IO集成卡107,IO集成卡控制输入和输出信号的集成。IO集成卡107上的IO卡TCP/IP接口108与运算中心109的LAN B接口相连,负责智能控制运算中心和IO卡之间的信号输入和输出。信号集成模块106将收集的检测信息通过IO集成卡107、TCP/IP接口108传输至运算中心109,运算中心109对收集的数据进行分类储存、综合分析并建立以混凝剂投加量为输出的控制数学模型,实时计算药剂投加量,并将该投加量信息将依次通过TCP/IP接口108、IO集成卡107、输出信号集成卡110、输出信号传输端子111传出至加药执行单元的计量泵变频器,实现混凝剂投加量的调节。
所述远程传输模块112与运算中心109的LAN A接口相连,远程传输模块112包含路由器和Raspberry Pi3B+数据储存及传输访问元件,通过该模块可以访问读取智能控制运算中心109的数据及控制状态,并将这些信息通过网络外传至远程客户端(如便携电脑或手机),便于厂外管理人员对混凝沉淀单元的运行进行远程监控、分析以及远程操控或指导;同时,也便于系统研发厂家对智能控制运算程序进行远程维护或升级。
进一步地,为了实现混凝剂投加量的精确计算,本发明开发了基于在线检测仪检测到的各变量的数据的计算方程,即:DOSE(投加量)=单参系数*单个参数+平方系数*平方参数+交叉系数*交叉参数,见方程式(1):
DOSE=YTUI*TUI+YpHI*pHI+YCNI*CNI+YSSI*SSI+YOPI*OPI+YTPI*TPI+…(单参数)+YTUITUI*TUI*TUI+YpHIpHI*pHI*pHI+YCNICNI*CNI*CNI+YSSISSI*SSI*SSI+YOPIOPI*OPI*OPI+YTPITPI*TPI*TPI+…(平方参数)+YpHITUI*pHI*TUI+YCNITUI*CNI*TUI+YSSITUI*SSI*TUI+…(交叉参数)……; 方程式(1)。
多参数方程式(1)中,各符号定义如表1所示;各参数平方和交叉相乘取值规规则如表2所示;方程中的单参数、平方和交叉相乘系数Y的定义如表3所示。
表1参数定义表
表2多参数方程中参数平方和交叉相乘取值表
表3多参数方程中各项系数Y定义表
现基于上述的多参数方程式(1)进行详细混凝剂投加量的精确计算以及调控过程,具体如下:
(1)各水质参数符号按表1定义,极限值由用户输入,若无输入时,则使用默认值。
(2)表2为各项在线监测的水质参数输入值相乘规则,各项在线监测数据通过智能控制装置的信号输入模块传输至混凝剂智能控制运算中心,运算中心将按着表2中的相乘规则进行数据的综合处理,得到一系列交互作用的数据,并保存至大数据库。程序开发人员则应用这些相关在线监测历史数据,建立以混凝剂投加量为输出的多变量过程控制模型。随着污水处理工艺运行时间的延长,在线监测水质数据也不断更新,该数学模型也会不断被校正升级。
(3)多参数方程式(1)中的各项系数Y的定义可对应表3。各项系数Y的数值则是根据历史数据建立的数学模型进行赋值,赋值完成后多参数方程式(1)便可投入运算。当前馈单元和反馈单元的实时在线监测仪将数据传输至运算中心时,这些数据便会按着表2所示的运算规格进行交叉相乘,表2所有运算结果将作为多参数方程式(1)的输入值,由此得到精准的混凝剂投加量DOSE,并将该计算结果传输给加药执行单元,完成混凝剂的调节。由于在线监测数据是实时变化的,所以运算中心的输出也是动态的,这样便消除了调节上的时间滞后性问题。
(4)若某一在线监测仪发生故障,如水量监测仪QIN报告错误,运算程序将自动使用过去6小时的QIN平均值作为输入值;若某一参数值未位于定义的极限范围内,则该参数值将被放弃,表2和表3中与该参数项相关的数值和系数均为0,不参与方程计算。
(5)反馈校正:反馈单元的在线监测仪可将混凝剂投加后的净水结果反馈至运算中心,运算中心包含多种反馈校正算法,以pH为例(反馈单元的浊度、SS、总磷等参数也可作为反馈校正,运算中心也包含相应的校正算法),对多参数方程式(1)的混凝剂投加量DOSE进行反馈调整,以提高智能控制系统的稳定性。
校正后投加量DOSEcorrected=Kfactor*DOSE…… 方程式(2)。
方程式(2)中,Kfactor为校正系数,其采用以下公式进行计算,其遵循带死区的连续比例增益调度原理:
得到校正系数Kfactor变化图如图3所示。其中:参数pHH、pHHH、pHL、pHLL、KHH、KH、KL和KLL作调谐参数,以获得剂量预测的最佳校正。混凝剂呈酸性,混凝剂投加越多,出水pH值越低。根据这一规律:当出水pH位于正常范围内时,校正系数为1,可直接输出方程1的计算结果;当出水pH高于正常范围时,表明方程1混凝剂预算量不足,为达到正常标准范围,根据比例调节,预算量将乘以校正系数作为新的输出量;相反当出水pH值低于正常范围时,表明方程1混凝剂预算量过高需要乘以相应的校正系数以降低投加量。
综上,对于混凝剂投加量的控制,现有方式是通过经验值或以磷的去除量为主要参数进行计算,未考虑pH、电导率、浊度或SS、温度、反应时间等重要参数对投加量的影响,导致混凝剂投加不精确,造成药剂浪费。而本发明综合分析了多项参数间的相互关系,建立了以混凝剂投加量为输出值的多变量控制数学模型,实现更加精确地预测混凝剂投加量,可节约混凝剂消耗成本15%~30%。
另外,由于处理水量和水质会时刻发生变化,现有的混凝剂控制方式存在严重的时间滞后性,容易导致净水效果不稳定,本发明可实时收集水质变化数据,动态输出,实时调整混凝剂投加量,彻底实现混凝剂自动化控制,提高净水效果稳定性。
最后,现有的混凝剂投加控制系统无厂外远程访问功能,对控制系统的操控主要在厂内中控室完成,当管理人员离开厂区时将无法随时观察工艺运行情况,本发明实现了厂外远程客户端的访问,便于管理人员随时随地通过便携式电脑或手机APP对混凝剂投加系统进行远程分析和操控。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于多变量控制的药剂智能精确投加控制系统,其特征在于,包括:
药剂智能控制单元,用于根据前馈单元反馈的信息实时计算最佳药剂投加量后,将计算结果传输至加药执行单元;
前馈单元,包括检测单元,该检测单元用于检测进水中影响药剂投加量的因素的变化,且能将检测的信息反馈给药剂智能控制单元;
加药执行单元,用于根据药剂智能控制装置的加药命令执行加药动作,且能够将控制加药量的参数实时反馈给药剂智能控制单元;
反馈单元,用于检测出水中影响药剂投加量的因素的变化,并将检测的信息反馈给药剂智能控制单元,其根据反馈信息判断加药执行结果,存在偏差时进行调整;
中控操作平台、远程传输-监控单元,均能够访问药剂智能控制单元并获取其信息,并能够远程指导或操控药剂智能控制单元。
2.如权利要求1所述的基于多变量控制的药剂智能精确投加控制系统,其特征在于,所述前馈单元中,检测单元包括水量检测仪、总磷或磷酸盐浓度在线检测仪、pH在线检测仪、SS在线检测仪、电导率在线检测仪、水温在线检测仪、浊度在线检测仪。
3.如权利要求1所述的基于多变量控制的药剂智能精确投加控制系统,其特征在于,所述加药执行单元主要包括变频器、计量泵和加药流量计;所述变频器用于根据药剂智能控制单元的命令调节计量泵的运行频率,并能够将计量泵的运行频率和流量信息回传给药剂智能控制单元,所述流量计设置在计量泵的出口处。
4.如权利要求3所述的基于多变量控制的药剂智能精确投加控制系统,其特征在于,所述计量泵通过阀门、管路与药剂储存装置、污水混凝区连接。
5.如权利要求1所述的基于多变量控制的药剂智能精确投加控制系统,其特征在于,所述反馈单元中,检测单元包括总磷或磷酸盐浓度在线检测仪、pH在线检测仪、SS在线检测仪、浊度在线检测仪。
6.如权利要求1所述的基于多变量控制的药剂智能精确投加控制系统,其特征在于,远程用户通过远程传输-监控单元在远程客户端上实现对药剂投加过程的远程监控和操作指导功能。
7.如权利要求1-6任一项所述的基于多变量控制的药剂智能精确投加控制系统,其特征在于,所述药剂智能控制单元中嵌入运算中心,运算中心中设置多参数药剂投加量精确计算模型:DOSE=单参系数*单个参数+平方系数*平方参数+交叉系数*交叉参数。
8.如权利要求7所述的基于多变量控制的药剂智能精确投加控制系统,其特征在于,所述药剂智能控制单元包括:依次连接的主电源端子,总电源开关,AC/DC转换器、DC输出端,信号输入端子用于向信号集成模块中传输前馈单元、反馈单元的检测信息;信号集成模块用于将收集的检测信息通过IO集成卡、TCP/IP接口传输至运算中心,运算中心并将投加量信息将依次通过TCP/IP接口、IO集成卡、输出信号集成卡、输出信号传输端子传出至加药执行单元。
9.如权利要求8所述的基于多变量控制的药剂智能精确投加控制系统,其特征在于,还包括远程传输模块,通过该模块能够访问读取控制运算中心的数据及控制状态,并将这些信息通过网络外传至远程客户端。
10.如权利要求8所述的基于多变量控制的药剂智能精确投加控制系统,其特征在于,所述远程传输模块包含路由器和Raspberry Pi3B+数据储存及传输访问元件。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010169710.2A CN111320246B (zh) | 2020-03-12 | 2020-03-12 | 一种基于多变量控制的混凝剂智能精确投加控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010169710.2A CN111320246B (zh) | 2020-03-12 | 2020-03-12 | 一种基于多变量控制的混凝剂智能精确投加控制系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111320246A true CN111320246A (zh) | 2020-06-23 |
CN111320246B CN111320246B (zh) | 2023-04-11 |
Family
ID=71171589
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010169710.2A Active CN111320246B (zh) | 2020-03-12 | 2020-03-12 | 一种基于多变量控制的混凝剂智能精确投加控制系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111320246B (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111422930A (zh) * | 2020-04-08 | 2020-07-17 | 青岛道斯康环保科技有限公司 | 一种化学药剂智能投加控制系统及控制方法 |
CN111847614A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-10-30 | 中法水务管理(中山)有限公司 | 精准加药方法和系统 |
CN112875827A (zh) * | 2021-01-28 | 2021-06-01 | 中冶赛迪重庆信息技术有限公司 | 基于图像识别和数据挖掘的智能加药系统和水处理系统 |
CN113636723A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-11-12 | 广州市华绿环保科技有限公司 | 一种处理生活污水的除磷加药自动化控制系统 |
CN113800583A (zh) * | 2021-10-22 | 2021-12-17 | 桂润环境科技股份有限公司 | 一种自动加药控制系统和方法 |
CN114563988A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-05-31 | 浙江中控信息产业股份有限公司 | 一种基于随机森林算法的水厂智能pac投加方法及系统 |
CN115340164A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-11-15 | 西安热工研究院有限公司 | 一种基于混凝反应沉淀池的远程无线控制系统 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003284904A (ja) * | 2002-03-27 | 2003-10-07 | Toshiba Corp | 浄水場の凝集剤注入制御装置 |
CN1683254A (zh) * | 2005-03-17 | 2005-10-19 | 哈尔滨工业大学 | 基于多源信息融合技术的混凝过程智能监测与控制方法 |
CN201139974Y (zh) * | 2007-10-17 | 2008-10-29 | 成都齐力水处理科技有限公司 | 混凝剂自动加药控制系统 |
CN102053568A (zh) * | 2010-11-09 | 2011-05-11 | 河海大学 | 意外建模和数据驱动的水质控制系统及诱导干预控制方法 |
CN107540069A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-01-05 | 河海大学 | 一种全自动混凝剂投加系统 |
-
2020
- 2020-03-12 CN CN202010169710.2A patent/CN111320246B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003284904A (ja) * | 2002-03-27 | 2003-10-07 | Toshiba Corp | 浄水場の凝集剤注入制御装置 |
CN1683254A (zh) * | 2005-03-17 | 2005-10-19 | 哈尔滨工业大学 | 基于多源信息融合技术的混凝过程智能监测与控制方法 |
CN201139974Y (zh) * | 2007-10-17 | 2008-10-29 | 成都齐力水处理科技有限公司 | 混凝剂自动加药控制系统 |
CN102053568A (zh) * | 2010-11-09 | 2011-05-11 | 河海大学 | 意外建模和数据驱动的水质控制系统及诱导干预控制方法 |
CN107540069A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-01-05 | 河海大学 | 一种全自动混凝剂投加系统 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111422930A (zh) * | 2020-04-08 | 2020-07-17 | 青岛道斯康环保科技有限公司 | 一种化学药剂智能投加控制系统及控制方法 |
CN111422930B (zh) * | 2020-04-08 | 2023-03-14 | 青岛道斯康环保科技有限公司 | 一种化学药剂智能投加控制系统及控制方法 |
CN111847614A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-10-30 | 中法水务管理(中山)有限公司 | 精准加药方法和系统 |
CN112875827A (zh) * | 2021-01-28 | 2021-06-01 | 中冶赛迪重庆信息技术有限公司 | 基于图像识别和数据挖掘的智能加药系统和水处理系统 |
CN112875827B (zh) * | 2021-01-28 | 2023-01-31 | 中冶赛迪信息技术(重庆)有限公司 | 基于图像识别和数据挖掘的智能加药系统和水处理系统 |
CN113636723A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-11-12 | 广州市华绿环保科技有限公司 | 一种处理生活污水的除磷加药自动化控制系统 |
CN113800583A (zh) * | 2021-10-22 | 2021-12-17 | 桂润环境科技股份有限公司 | 一种自动加药控制系统和方法 |
CN114563988A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-05-31 | 浙江中控信息产业股份有限公司 | 一种基于随机森林算法的水厂智能pac投加方法及系统 |
CN115340164A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-11-15 | 西安热工研究院有限公司 | 一种基于混凝反应沉淀池的远程无线控制系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111320246B (zh) | 2023-04-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111320246B (zh) | 一种基于多变量控制的混凝剂智能精确投加控制系统 | |
CN111422930B (zh) | 一种化学药剂智能投加控制系统及控制方法 | |
KR101301072B1 (ko) | 정수처리장의 수질센서 및 원격 모니터링 시스템에 기반한 전문가 의사결정 시스템 | |
CN103601342B (zh) | 一种化学除磷工艺优化控制装置 | |
CN103197539A (zh) | 污水处理智能优化控制曝气量的方法 | |
CN114545985B (zh) | 一种基于絮体特征监测及过程反馈的加药系统及方法 | |
CN102681498B (zh) | 污水处理过程优化运行方法 | |
CN104238527A (zh) | 污水处理厂曝气总量的精确控制方法 | |
CN111470628B (zh) | 碳源药剂投加设备与投加方法 | |
CN105373092B (zh) | 一种水厂专用智能化控制系统及其控制方法 | |
CN104150652B (zh) | 一种化工园区集中污水处理厂进水监控调节系统及方法 | |
CN113325702B (zh) | 一种曝气控制方法及装置 | |
CN115793471A (zh) | 一种基于污水处理监测的可调式控制方法及系统 | |
CN111708339A (zh) | 一种污水厂人工智能控制系统、方法及其应用 | |
CN111439900A (zh) | 本地污水管理系统 | |
CN111825190A (zh) | 一种基于物联网的水处理智能加药设备 | |
CN117049709B (zh) | 一种监测与诊断一体化联动污水处理系统和方法 | |
CN110655229A (zh) | 一种对净水厂产能进行模拟校正的系统 | |
CN114933386B (zh) | 一种联合消毒自动控制系统和方法 | |
CN116282250A (zh) | 一种智能臭氧投加方法和系统 | |
CN216141386U (zh) | 一种设置在线氧化还原电位仪的优化消毒系统 | |
WO2022193737A1 (zh) | 一种用于循环冷却水系统的智慧控制系统及方法 | |
CN212609739U (zh) | 一种应用于自来水厂的混凝剂自动投加系统 | |
CN205676222U (zh) | 用于Orbal氧化沟的精确曝气控制系统 | |
CN217838641U (zh) | 一种污水处理智能除磷加药系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |