JPH024497A - Controlling device for methane producing equipment - Google Patents

Controlling device for methane producing equipment

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JPH024497A
JPH024497A JP63151294A JP15129488A JPH024497A JP H024497 A JPH024497 A JP H024497A JP 63151294 A JP63151294 A JP 63151294A JP 15129488 A JP15129488 A JP 15129488A JP H024497 A JPH024497 A JP H024497A
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methane production
time
methane
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control device
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良輔 三浦
Kazuo Shibazaki
柴崎 和夫
Shioko Kurihara
潮子 栗原
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AKUA RUNESANSU GIJUTSU KENKYU KUMIAI
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Abstract

PURPOSE:To enable extremely accurate operating control by extracting the characteristics of a methane producing equipment by collation with a standard analogous type and comparing them with the knowledge data of a knowledge base to infer them and deciding a necessary operating controlling method. CONSTITUTION:In a controlling device 1, the process signal of a methane producing equipment 6 which is inputted from an input terminal 7 is stored time sequentially in a data storage part 2 and a time element is erased in an analysis part 2 while considering response time and the range of registration claim and the relation of the mutual input-output signals is calculated and the characteristics of the methane producing equipment 6 are extracted by collation with a standard analogous type. Then the obtained characteristics are compared with the knowledge data of a knowledge base 4 and inferred in an inference part 5 and a necessary operating controlling method is decided and indicated on an indicator 9 and also operation of the equipment 6 is controlled via an interface part 8 and an output terminal 10. By such a way, extremely accurate operating control can be performed.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、有機性廃水を嫌気性処理するメタン製造装
置の制御装置に関し、特に2種以上の信号の時系列デー
タの相互関係を分析してメタン製造装置の運転状態を把
握し、必要な運転管理方法を指示することができるメタ
ン製造装置の制御装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a control device for a methane production device that anaerobically treats organic wastewater, and particularly relates to a control device for controlling time-series data of two or more types of signals. The present invention relates to a control device for a methane production device that can understand the operating state of the methane production device by analyzing interrelationships and instruct necessary operation management methods.

(従来の技術) 下水や産業廃水を嫌気的に処理し、介在するメタン醗酵
によって燃料として利用価値の高いメタンガスを製造す
ることは、処理コストの削減や発生汚泥量の低減などが
期待される有望な技術である。
(Conventional technology) Anaerobically treating sewage and industrial wastewater and producing methane gas, which has high utility value as fuel, through methane fermentation is a promising method that is expected to reduce treatment costs and reduce the amount of sludge generated. It is a great technology.

介在するメタン醗酵は、これを司どるメタン菌が信性の
嫌気性細菌のために空気の混入を非常に嫌い、さらに発
生するガスが可燃性気体であるために、装置全体を密閉
系としなければならない。
In the methane fermentation that takes place, the methane bacteria that control this fermentation are highly anaerobic and therefore dislike air contamination, and the gas generated is flammable, so the entire device must be a closed system. Must be.

そのため、従来の好気性および通性の装置と比べ、醗酵
の状態の監視が非常にしにくいものである。
Therefore, it is very difficult to monitor the fermentation status compared to conventional aerobic and facultative devices.

そこで、従来より、メタン製造装置に流入する廃水の流
量や有機物濃度および発生するガス量やその組成、さら
に流出する処理スイ・yチの水質を検知し、これらの値
からメタン製造装置内部で生じている生物化学反応の状
態を解析する数理モデルが利用されてきた。
Therefore, conventional methods have been used to detect the flow rate and organic matter concentration of wastewater flowing into the methane production equipment, the amount and composition of gas generated, and the quality of the water flowing out from the processing switch. Mathematical models have been used to analyze the state of biochemical reactions.

(発明が解決しようとする課題) しかし、数理モデルによって演算できる生物化学反応は
極めて限定されたものであり、かつ検出可能な水質因子
もpHやORP等種類が限られていること、およびそれ
らのプロセス計測器としての信顆性も好気性処理のもの
と比べてかなり低く、数理モデルを用いた制御システム
制御精度も極めて低く、はとんど実用に供し得ない状態
である。
(Problem to be solved by the invention) However, the biochemical reactions that can be calculated using mathematical models are extremely limited, and the types of water quality factors that can be detected are also limited, such as pH and ORP. Its reliability as a process measuring instrument is considerably lower than that for aerobic processing, and the control accuracy of the control system using a mathematical model is also extremely low, making it almost impossible to put it into practical use.

そのため、メタン製造装置の運転管理は従来、上記のよ
うな制御システムによらず、自ずと運転員の長年の経験
に基づく管理手法に委ねられ、従って手動運転が主に行
なわれており、汎用性のあるメタン製造装置の制御装置
の出現が望まれていた。
For this reason, the operational management of methane production equipment has traditionally been left to management methods based on the operator's long experience, rather than the control systems described above, and manual operation has therefore been the main method. The appearance of a control device for a certain methane production facility was desired.

ところで、メタン製造装置から得ることの出来る信顆性
のある信号は、水質に関する信号よりも流量に関する信
号であり、流量信号の中でも下水や排水等の廃水の流入
流量(以下、流入量と称する)と発生するガスの流出R
(以下、ガス流量と称する)とは、容易に長期間安定し
て得ることの出来る信号である。
By the way, a reliable signal that can be obtained from a methane production device is a signal related to flow rate rather than a signal related to water quality, and among flow rate signals, the inflow flow rate of wastewater such as sewage and wastewater (hereinafter referred to as inflow amount) and the gas outflow R
(hereinafter referred to as gas flow rate) is a signal that can be easily and stably obtained for a long period of time.

そこで、発明者は、これらの安定して得られるメタン製
造装置の流量信号を入力信号とする制御システムに注目
し、その開発を試みた。
Therefore, the inventor focused on a control system that uses these stably obtained flow rate signals of a methane production apparatus as an input signal, and attempted to develop it.

−数的に、流入量とガス流量との関係は、現行の手動運
転によるメタン製造装置の管理手法においても重要な監
視項目である。すなわち、運転員であるメタン製造装置
の専門家(エキスパート)は、流入量の特性およびガス
流量の応答特性に関し、相互に関係付ける規範を経験的
に蓄積しており、その規範に準拠して日常の運転管理を
行なっている。
- Numerically speaking, the relationship between the inflow amount and the gas flow rate is an important monitoring item in the current manual management method for methane production equipment. In other words, the operators of methane production equipment (experts) have accumulated norms relating to each other regarding the characteristics of the inflow amount and the response characteristics of the gas flow rate through experience, and operate in accordance with these norms on a daily basis. is in charge of operational management.

しかしながら、専門家(エキスパート)が準拠する規範
はしばしば個々人によって異なっており、しかも使用す
る用語も共通でない場合がある。そのため、従来の手動
による運転管理は実用的ではあるが体系的でなく、また
専門的ではあるが客観性に乏しいという問題点があった
However, the standards that experts adhere to often differ from person to person, and the terminology used may not be the same. Therefore, although conventional manual operation management is practical, it is not systematic, and although it is specialized, it lacks objectivity.

さらに、メタン製造装置の形式や装置の規模、廃水の性
質の違いによってその判断がばらつく問いう問題点もあ
った。
Furthermore, there was the problem that the judgment varied depending on the type of methane production equipment, the scale of the equipment, and the characteristics of the wastewater.

この発明は、このような従来のメタン製造装置の制御装
置の問題点に鑑みてなされたもので、流入量とガス流量
という従来の経験的管理方法において重要であり、かつ
信顆性のある信号の時系列データを活用し、これら2種
類の信号を含む複数の信号の2階時間差分値間の相互関
係を分析して特徴を抽出し、運転操作員(エキスパート
)の経験的知識との特徴の比較により最適な運転管理方
法を見出だすことのできるメタン製造装置の制御装置を
提供することを目的とする。
This invention was made in view of the problems of the conventional control device for methane production equipment, and it provides reliable and important signals in the conventional empirical management method of inflow amount and gas flow rate. Utilizing time-series data of The purpose of the present invention is to provide a control device for a methane production device that can find an optimal operation management method by comparing the following.

[発明の構成] 〈課題を解決するための手段) この発明は、都市下水や工場排水等の有機性廃水を嫌気
性処理をしてメタンガスとして回収するメタン製造装置
の制御装置において、メタン製造装置に流入する流体に
関する信号と流出する流体に関する信号との双方を含む
複数の信号の時系列データを記憶するデータ記憶部と、
前記データ記憶部に記憶された複数の信号の時系列デー
タから時間要素を消去して相互関係を求め、応答の標準
形との比較により応答遅れ時間を含むプロセスの特徴を
抽出する分析部と、前記複数の信号の相互関係の特徴と
メタン製造装置の運転管理方法との因果関係を定めた知
識ベースと、前記分析部の分析結果と前記知識ベースに
基づいて運転管理方法を決定する推論部とを備えたもの
である。
[Structure of the Invention] <Means for Solving the Problems] The present invention provides a control device for a methane production device that anaerobically processes organic wastewater such as urban sewage or industrial wastewater and recovers it as methane gas. a data storage unit that stores time series data of a plurality of signals including both signals related to fluid flowing into the fluid and signals related to fluid flowing out;
an analysis unit that deletes time elements from time-series data of a plurality of signals stored in the data storage unit to find mutual relationships, and extracts characteristics of the process including response delay time by comparison with a standard form of the response; a knowledge base that determines a causal relationship between characteristics of the interrelationships of the plurality of signals and an operation management method for the methane production equipment; and an inference unit that determines an operation management method based on the analysis results of the analysis unit and the knowledge base. It is equipped with the following.

(作用) 一般に、メタン製造装置のようなプロセスの入出力時系
列信号を、専門家(エキスパート)の経験的知識を用い
る制御システムに利用する場合、しばしば時系列信号デ
ータは様々な手法でその応答特性が分析され、その分析
結果が制御システムにおけるプロセスに関する知識に変
換される。
(Function) In general, when input/output time-series signals of a process such as a methane production device are used in a control system that uses the experiential knowledge of experts, the time-series signal data is often processed using various methods. Characteristics are analyzed and the results of the analysis are translated into knowledge about the processes in the control system.

そこで、この発明のメタン製造装置の制御装置では、メ
タン製造装置に流入する流体に関する信号と、メタン製
造装置から流出する流体に関する信号との間での応答遅
れ時間をも考慮して、これらの入出力信号間の相互関係
を求め、前記入出力信号間の相互関係の標準類型との比
較により実際のメタン製造装置の運転特性を抽出し、必
要な運転管理方法をエキスパートの経験的知識データと
の比較により見出だすことにより、I&適な運転管理を
実現するのである。
Therefore, in the control device for a methane production device of the present invention, the response delay time between the signal related to the fluid flowing into the methane production device and the signal related to the fluid flowing out from the methane production device is taken into account, and these inputs are controlled. The interrelationships between the output signals are determined, and the operating characteristics of the actual methane production equipment are extracted by comparing the interrelationships between the input and output signals with standard types, and the necessary operation management methods are determined based on the empirical knowledge data of experts. By finding out through comparison, we can realize I & appropriate operation management.

すなわち、入出力信号の時系列データX(t)。That is, time series data X(t) of input/output signals.

Y(t)は、次式で時間差分時系列データ文(1)、?
(1)に変換される。
Y(t) is the time difference time series data statement (1) using the following formula, ?
It is converted to (1).

文(t)=X(t)−X(t−1)・・・(1)室 (
t )  =Y  (t )  −Y  (t−1) 
 ・・・ (2)ここで、t、t−i、・・・はサンプ
リング時刻である。
Sentence (t)=X(t)-X(t-1)...(1) Room (
t ) = Y (t) - Y (t-1)
... (2) Here, t, t-i, ... are sampling times.

ついで、2種のプロセス信号の時系列データX(t)、
Y (t)の相互関係、また1階時間差分時系列データ
の相互関係が、入出力信号間の実際の時間遅れτを考慮
しながら、双方の共通の変数である時間要素を消去する
ことにより求められる。
Next, time series data X(t) of two types of process signals,
The correlation between Y (t) and the correlation between the first-order time difference time series data can be determined by eliminating the time element, which is a common variable for both, while taking into account the actual time delay τ between the input and output signals. Desired.

そして、これは、<x、y)座標上に(X(t−τ)、
Y(t));(文(t−τ)、室(t))をプロットす
ることにより得られる図形として表現することができる
And this is on the <x, y) coordinates (X(t-τ),
It can be expressed as a figure obtained by plotting Y(t)); (sentence (t-τ), chamber (t)).

そして、これらの図形の性質は、プロセスの応答状態を
反映しており、かつ運転操作方法と直接関連している。
The properties of these figures reflect the response state of the process and are directly related to the operating method.

そこで、この入出力信号間の時間遅れτをも考慮した図
形から特徴を抽出し、エキスパートの経験的知識から得
られた知識ベースと比較することにより、プロセスの運
転状態を把握できると共に、必要な運転管理方法を自動
的に見出だすことができる。
Therefore, by extracting features from the figure that also takes into account the time delay τ between input and output signals, and comparing it with the knowledge base obtained from the experiential knowledge of experts, it is possible to understand the operating status of the process, and also to understand the necessary information. Operation management methods can be automatically found.

(実施例) 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。(Example) Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained in detail based on the drawings.

第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図であり、
制御装置1は、データ記憶部2、分析部3、知識ベース
4および推論部5から構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention,
The control device 1 includes a data storage section 2, an analysis section 3, a knowledge base 4, and an inference section 5.

そして、メタン製造装置6からのデータの入力端7がデ
ータをデータ記憶部2に与えるようになっている。また
推論部5の出力はインタフェース部8を介して表示器9
に接続され、同時にメタン製造装置6の操作出力t41
0に接続されている。
A data input terminal 7 from the methane production device 6 supplies data to the data storage section 2. Further, the output of the inference section 5 is sent to the display device 9 via the interface section 8.
At the same time, the operating output t41 of the methane production device 6 is connected to
Connected to 0.

第2図は、前記分析部3の詳しい内部構成を示しており
、後述するように線図化回路11と、この線図化回路1
1により得られた線図情報からメタン製造装置6の属性
値を種々の応答遅れ時間に対応して演算する属性値演算
回路12と、この属性値演算回路12で得られた種々の
遅れ時間に対する属性値を予め記憶されている標準類型
と比較し、遅れ時間でを求めると共に、特徴リストを抽
出する標準形選択回路13とから構成されている。
FIG. 2 shows a detailed internal configuration of the analysis section 3, which includes a diagramming circuit 11 and a diagramming circuit 1 as described later.
an attribute value calculation circuit 12 that calculates attribute values of the methane production device 6 corresponding to various response delay times from the diagram information obtained in step 1; It is comprised of a standard type selection circuit 13 that compares the attribute value with a standard type stored in advance, determines the delay time, and extracts a feature list.

上記の構成のメタン製造装置の制御装置の動作について
、次に説明する。
The operation of the control device for the methane production apparatus having the above configuration will be described next.

制御装置1は、メタン製造装置6から入力@7を介して
メタン製造袋N6に流入する廃水の流入量信号と、メタ
ン製造装置6内で発生するメタンガスの排出量信号とを
取り込み、データ記憶部2にメタン製造装置6の時系列
データとして記憶する。
The control device 1 takes in an inflow amount signal of waste water flowing into the methane production bag N6 from the methane production device 6 via the input @7 and a discharge amount signal of methane gas generated within the methane production device 6, and stores the signal in the data storage section. 2 as time series data of the methane production device 6.

次に分析部3において、上記時系列データからメタン製
造装置6に対する前記入出力信号間の相互関係の特徴を
表わす特徴リストが後述する手順で生成される。
Next, in the analysis section 3, a feature list representing the characteristics of the interrelationship between the input and output signals for the methane production device 6 is generated from the time-series data in accordance with the procedure described later.

この特徴リストは、知識ベース4に送られ、知識ベース
4に格納されている知識データを修正する。
This feature list is sent to the knowledge base 4 and modifies the knowledge data stored in the knowledge base 4.

この修正された知識ベース4内の知識データは、推論部
5に参照されて記号処理され、メタン製造装置6を制御
するための1&適な運転管理方法を決定する。
This modified knowledge data in the knowledge base 4 is referred to by the inference unit 5 and subjected to symbolic processing to determine an appropriate operation management method for controlling the methane production device 6.

そして、この推論部5による運転管理方法の決定内容が
、制御装置1の出力としてインタフェース部8を介して
表示器9と操作出力@10とに与えられる。
The details of the operation management method determined by the inference section 5 are provided as an output of the control device 1 to the display 9 and the operation output @10 via the interface section 8.

このような推論動作により、制御装置1内に取り込まれ
る時系列データを基にして最適な運転管理方法の自動決
定がなされるのであるが、前記分析部3における特徴リ
スト生成の演算動作について、第4図に示すフローチャ
ートを基に、さらに詳しく説明する。
Through such inference operations, the optimal operation management method is automatically determined based on the time-series data taken into the control device 1. This will be explained in more detail based on the flowchart shown in FIG.

第2図の分析部3において、第1図に示したデータ記憶
部2に記憶されている少なくとも2種のプロセス信号、
つまり廃水の流入量とメタンガスの排出量との時系列デ
ータ(X (t) 、 Y (t) )を読み込み、線
図化回路11に入力される。
In the analysis section 3 of FIG. 2, at least two types of process signals stored in the data storage section 2 shown in FIG.
That is, the time series data (X (t), Y (t)) of the amount of inflow of waste water and the amount of discharge of methane gas is read and input to the diagramming circuit 11.

線図化回路11においては、次式に従って2種の時系列
データの時間差分を演算し、1階時間差分時系列データ
(X (t) 、 Y (t) )を得る(ステップS
1)。
The diagramming circuit 11 calculates the time difference between two types of time series data according to the following equation to obtain first-order time difference time series data (X (t) , Y (t) ) (step S
1).

X(t)=X(t)−X(t−1>・・・(3)Y (
t)−Y(t)−Y(t−1)・・・ (4)次に、こ
れらのプロセス信号、1階時間差分信号それぞれの規格
化演算が、次式に従って行なわれる(ステップS2)。
X(t)=X(t)-X(t-1>...(3)Y(
t)-Y(t)-Y(t-1)... (4) Next, normalization calculations for these process signals and first-order time difference signals are performed according to the following equations (step S2).

プロセス 号の     式 %式%) 1時差 の  式 文(1)−文7 大(1) ・・・ (7) 文(t)=         ・・・(8)σ文 ここで、σX、σy;σに、σ文は標準偏差、XT  
YT 、文7.室7は時系列データX(t)。
Process No. Formula % Formula %) 1 time difference Formula sentence (1) - Sentence 7 Large (1) ... (7) Sentence (t) = ... (8) σ sentence Here, σX, σy; σ , the σ statement is the standard deviation, XT
YT, Sentence 7. Room 7 is time series data X(t).

Y(t);文(t)、?(1)の期間Tの間の平均値で
ある。
Y(t); sentence(t),? This is the average value during period T in (1).

さらに、規格化されたプロセス信号(x、y)と、その
1階時間差分信号(大、9)とは、応答時間遅れτ(τ
は種々変動させる)を考慮して、<x、y)座標上に(
x (t−τ)、y(t));(大(t−τ)1文(t
))をプロットすることにより、それぞれ第3図(a)
、(b)に示すように時間要素を消去した相互関係を示
す線図として表わされる(ステップ33)。この第3図
の時系列データの線図は、その期間Tとして24時間の
毎時間ごとの信号を用いたものである。
Furthermore, the normalized process signal (x, y) and its first-order time difference signal (large, 9) have a response time delay τ (τ
(are varied in various ways), on the <x, y) coordinates (
x (t-τ), y(t)); (large (t-τ) 1 sentence (t
)) respectively in Figure 3(a).
, (b), it is expressed as a diagram showing the interrelationships with time elements removed (step 33). The time series data diagram in FIG. 3 uses a signal every hour for 24 hours as the period T.

このようにして得られた線図は、ついで属性値演算回路
12に伝送される。
The diagram obtained in this way is then transmitted to the attribute value calculation circuit 12.

属性値演算回路12では、前記遅れ時間τを変動させる
ことにより、遅れ時間ごとに一時的な特徴リストを作成
する(ステップS4)。
The attribute value calculation circuit 12 creates a temporary feature list for each delay time by varying the delay time τ (step S4).

この−時的な特徴リストは、次に標準形選択回路13に
伝送され、予め記憶されている標準類型の特徴リストと
照合され、最近似する標準類型が選択される(ステップ
S5,36>。
This temporal feature list is then transmitted to the standard form selection circuit 13, where it is compared with a pre-stored feature list of standard types, and the most similar standard type is selected (steps S5, 36>).

得られた特徴リストの一例が第5図に示されている。An example of the obtained feature list is shown in FIG.

このようにして生成された特徴リストは、属性と属性値
一対の集合としてメタン製造装置6の期間Tにおける特
徴を表わしており、属性リスト、すなわち(属性、属性
値)の集合として推論部5における推論演算によって知
識ベース4の知識データと対照され、メタン製造装置6
の運転管理方法の決定に利用される。
The feature list generated in this way represents the features of the methane production device 6 during the period T as a set of pairs of attributes and attribute values, and is used in the inference unit 5 as an attribute list, that is, a set of (attributes, attribute values). It is compared with the knowledge data of the knowledge base 4 by inference calculation, and the methane production equipment 6
It is used to determine the operation management method.

尚、知識ベース4は、第5図の特徴リストにおける上記
の属性リストと運転管理指標との関係を予め定めた知識
データを記憶している。
Note that the knowledge base 4 stores knowledge data that predetermines the relationship between the above attribute list in the feature list of FIG. 5 and the operation management index.

推論部5の推論によって決定されたメタン製造装置6の
運転管理指標は、制御装置1から出力され、推論部5で
の決定の内容および推論に用いられた知識ベース4内の
知識データおよび、推論の筋道等が表示部9に表示され
て運転員に知らせると共に、決定された運転管理指標の
内容がメタン製造装置6の操作出力端10に伝送される
The operation management index of the methane production device 6 determined by the inference of the inference unit 5 is output from the control device 1, and is based on the content of the decision in the inference unit 5, the knowledge data in the knowledge base 4 used for the inference, and the inference. The route etc. are displayed on the display unit 9 to notify the operator, and the contents of the determined operation management index are transmitted to the operation output terminal 10 of the methane production device 6.

ここで、特徴リストの属性リストと知識ベース4内の知
識データとの対照により推論動作によって運転管理方法
を決定するルールの例を示してみると、次のようになる
Here, an example of a rule for determining an operation management method by inference operation based on a comparison between the attribute list of the feature list and the knowledge data in the knowledge base 4 is as follows.

RULE  IGATBI: P (標準偏差≧レベル(5))、 かつ(回転角xy=レベル(−1))、かつ(!!択形
=標準形(2))、 かつ(遅れ時間=レベル(十6)) HEN (取水ゲー)=+20%) すなわち、有機性廃水の流入iXの標準偏差が高く、予
め決められている級数(5)以上であり、かつ線図(大
9文)の図形(この場合は、三角形)の傾きが予め切れ
られている級数の(−1)であり、かつ選択形は標準形
の(2)であり、かつ標準形(2)の遅れ時間が長くて
レベル(+6)である場合には、取水ゲートを+20%
増加して有機性廃水の流入量を低減させなければならな
い、という運転管理方法が推論の途中で候補となり、た
の候補と共に可能性の高い決定要素とされるのである。
RULE IGATBI: P (standard deviation ≧ level (5)), and (rotation angle xy = level (-1)), and (!! alternative form = standard form (2)), and (delay time = level (16 )) HEN (water intake game) = +20%) In other words, the standard deviation of the organic wastewater inflow i In this case, the slope of the triangle) is (-1) of the pre-truncated series, and the selected form is the standard form (2), and the delay time of the standard form (2) is long and the level (+6 ), the water intake gate will be increased by +20%.
An operational management method that requires increasing organic wastewater inflow to reduce the amount of inflow becomes a candidate during the reasoning process, and along with the other candidates, is considered a likely determining factor.

このようにして、メタン製造装置6への廃水の流入量信
号とメタン製造装置6内で発生したメタンガスの流出量
信号とを含む少なくとも2種類のプロセス信号に対して
、応答時間遅れも考慮しながら時間要素を消去して相互
関係を求め、また1階時間差分値についても応答時間遅
れら考慮しながら時間要素を消去することにより相互関
係を求め、これらから予め記憶されている標準類型との
パターンマツチングをとり、特徴リストを抽出する。
In this way, at least two types of process signals including the inflow amount signal of wastewater to the methane production device 6 and the outflow amount signal of methane gas generated in the methane production device 6 are processed while taking into account the response time delay. The correlation is determined by erasing the time element, and the correlation is determined by erasing the time element while considering the response time delay for the first-order time difference value, and from these, the pattern with the standard type stored in advance is determined. Perform matching and extract feature list.

そして、得られた特徴リストを知識ベース4に記憶され
ているエキスパートの経験的知識データと比較してメタ
ン製造装置6の必要な運転管理方法を指示することによ
り、エキスパートの判断に近い適確な運転管理を自動的
に行なうことができるのである。
Then, by comparing the obtained feature list with the expert's empirical knowledge data stored in the knowledge base 4 and instructing the necessary operation management method of the methane production equipment 6, it is possible to make an accurate judgment close to the expert's judgment. Operation management can be performed automatically.

尚、上記の実施例では廃水の流入量とメタンガスの流出
量の2種類について相互関係を求めるようにしているが
、3種類以上のプロセス信号について、応答時間遅れを
も考慮しながらそれらの時間要素を消去して相互関係を
求め、特徴リストを作成して運転管理方法を決定するよ
うにすることら無論できるものである。
In addition, in the above example, the correlation is calculated for two types of wastewater inflow and methane gas outflow, but for three or more types of process signals, their time factors are calculated while taking into account response time delays. Of course, this can be done by deleting the information, finding mutual relationships, creating a feature list, and determining the operation management method.

[発明の効果コ 以上のようにこの発明によれば、メタン製造装置のプロ
セス信号の時系列データから応答時間や登録請求の範囲
を考慮しながら時間要素を消去して入出力信号相互の関
係を求め、F!A準類型との照合によりメタン製造装置
の特性を抽出し、得られた特性を知識ベースの知識デー
タと比較して推論し、必要な運転管理方法を決定するも
のであるなめ、専門家(エキスパート)の経験に基づく
判断に近い判断が自動的に実行でき、極めて適確な運転
管理を行なうことができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the relationship between input and output signals can be determined by eliminating time elements from time-series data of process signals of a methane production device while taking into account the response time and the scope of registered claims. Ask for F! The characteristics of the methane production equipment are extracted by comparing them with the A quasi-type, and the obtained characteristics are compared with the knowledge data of the knowledge base to make inferences and determine the necessary operation management method. ) can be automatically executed, which is similar to the judgment based on experience, and extremely accurate operation management can be performed.

さらに、メタン製造装置のプロセス信号の1階時間差分
信号についても応答時間遅れを考慮しながらその時間要
素を消去して入出力信号の相互関係を求め、標2(!8
類型との照合によりメタン製造装置の特性を抽出し、得
られた特性を知識ベースの知識データと比較して推論し
、最適な運転管理方法を決定するようにすれば、メタン
製造装置の運転状態の大きな変化に対しても追従性の良
い運転管理が出来る。
Furthermore, regarding the first-order time difference signal of the process signal of the methane production equipment, the time element is removed while taking into account the response time delay, and the correlation between the input and output signals is determined.
If the characteristics of the methane production equipment are extracted by comparing with the type, the obtained characteristics are compared with the knowledge data of the knowledge base, and the optimal operation management method is determined, the operating status of the methane production equipment can be determined. Operation management can be performed with good followability even when there are large changes in

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例のブロック図、第2図は上
記実施例における分析部の詳しい構成を示すブロック図
、第3図(a)、(b)は上記実施例により得られた特
性線図、第4図は上記の分析部の動作を説明するフロー
チャート、第5図は上記分析部で得られる特徴リストの
一例の構造図である。 1・・・制御装置    2・・・データ記憶部3・・
・分析部     4・・・知識記憶部5・・・推論部
     6・・・メタン製造装置11・・・線図北回
#I  12・・・属性値演算回路13・・・標準形選
択回路
Fig. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a block diagram showing the detailed configuration of the analysis section in the above embodiment, and Figs. FIG. 4 is a flowchart explaining the operation of the above-mentioned analysis section, and FIG. 5 is a structural diagram of an example of a feature list obtained by the above-mentioned analysis section. 1...Control device 2...Data storage unit 3...
- Analysis section 4...Knowledge storage section 5...Inference section 6...Methane production device 11...Diagram north circuit #I 12...Attribute value calculation circuit 13...Standard form selection circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)都市下水や工場排水等の有機性廃水を嫌気性処理
をしてメタンガスとして回収するメタン製造装置の制御
装置において、 メタン製造装置に流入する流体に関する信号と流出する
流体に関する信号との双方を含む複数の信号の時系列デ
ータを記憶するデータ記憶部と、前記データ記憶部に記
憶された複数の信号の時系列データから時間要素を消去
して相互関係を求め、応答の標準形との比較により応答
遅れ時間を含むプロセスの特徴を抽出する分析部と、前
記複数の信号の相互関係の特徴とメタン製造装置の運転
管理方法との因果関係を定めた知識ベースと、前記分析
部の分析結果と前記知識ベースに基づいて運転管理方法
を決定する推論部とを備えて成るメタン製造装置の制御
装置。
(1) In a control device for a methane production equipment that performs anaerobic treatment on organic wastewater such as urban sewage or industrial wastewater and recovers it as methane gas, both a signal related to the fluid flowing into the methane production equipment and a signal related to the fluid flowing out of the methane production equipment are transmitted. a data storage unit that stores time-series data of a plurality of signals including the data storage unit; an analysis unit that extracts characteristics of the process including response delay time through comparison; a knowledge base that determines a causal relationship between the characteristics of the interrelationship of the plurality of signals and the operation management method of the methane production equipment; and an analysis of the analysis unit. A control device for a methane production device, comprising a reasoning section that determines an operation management method based on the results and the knowledge base.
(2)前記データ記憶部に記憶する時系列データが、有
機性廃水の流入量信号とメタン製造装置で発生するメタ
ンガスの排出量信号とを含むことを特徴とする請求項1
記載のメタン製造装置の制御装置。
(2) The time-series data stored in the data storage unit includes an inflow amount signal of organic wastewater and an emission amount signal of methane gas generated in the methane production device.
A control device for the methane production device described above.
(3)前記時系列データが、前記メタン製造装置に対す
る流体の流入に関する信号とメタン製造装置から流出す
る流体に関する信号とのそれぞれの1階時間差分信号で
あることを特徴とする請求項1または2記載のメタン製
造装置の制御装置。
(3) Claim 1 or 2, wherein the time-series data is a first-order time difference signal between a signal related to fluid flowing into the methane production device and a signal related to fluid flowing out from the methane production device. A control device for the methane production device described above.
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