污水处理故障诊断方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种污水处理故障诊断方法和装置，所述污水处理故障诊断方法包括：接收关于污水处理的至少一个故障信息；将所述至少一个故障信息发送给专家模块，并且从专家模块接收与每个故障信息对应的故障诊断结果；或者，基于每个故障信息调用污水处理知识库确定与每个故障信息对应的故障诊断结果，其中，所述污水处理知识库为基于与污水处理工艺流程对应的至少一棵语义树建立的污水处理知识库。本发明专利技术的污水处理故障诊断方法和装置，可以提高故障信息描述的准确性，动态地更新污水处理知识库中的知识，还可以与在线技术专家进行互动交流，从而得到恰当有效的故障诊断结果。

【技术实现步骤摘要】
污水处理故障诊断方法和装置
本专利技术总体说来涉及污水处理
，更具体地讲，涉及一种污水处理故障诊断方法和装置。
技术介绍
污水处理是一个复杂的过程，常用的三级处理工艺包括物理方法、生物方法和化学方法。受居民生活规律、工业废水排放、气候和地理条件等的影响，污水处理厂进水的水质和水量会呈现一定的波动性，这使得污水处理过程具有多变量、非线性、时变性和不确定性的特点。因此，在污水处理厂的运行过程中，常常需要技术管理人员实施适当的干预，才能保证污水处理工艺流程的正常运行，使出水达标排放。目前，通常将专家系统应用于污水处理工艺流程的故障诊断，从而为技术管理人员提供可以解决实际问题的方案或者措施，以弥补污水处理实践经验的不足，提高运行管理水平和效率，节约运行成本。专家系统作为一种通用的辅助决策系统，由知识库、推理机以及辅助部件构成，其在污水处理领域的应用与拓展主要集中于知识库中知识的表示与知识库的构建。然而，现有的污水处理专家系统知识库往往针对污水处理工艺流程中的常见问题进行构建，有时难以根据污水处理工艺流程中出现的故障问题给出令人满意的结果，原因主要在于以下三个方面：(1)输入信息不准确，给出结果过于单一。例如，由于污水处理专家系统的不完善、故障现象描述不清楚以及影响污水处理专家系统给出的结果的条件较多等原因造成的输入信息不准确，使污水处理专家系统给出的结果难以取得良好的预期效果。(2)知识库中的知识不能灵活地动态变更。例如，有些污水处理专家系统的知识库建立完毕之后不允许增加新的知识，或者每隔相当长的一段时间，知识库再重新建立一次，严重影响到污水处理专家系统的实用性和有效性。(3)缺乏与在线技术专家的互动交流。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种污水处理故障诊断方法和装置，可以提高故障信息描述的准确性，动态地更新污水处理知识库中的知识，还可以与在线技术专家进行互动交流，从而得到恰当有效的故障诊断结果。本专利技术的一方面提供一种污水处理故障诊断方法，所述污水处理故障诊断方法包括：接收关于污水处理的至少一个故障信息；将所述至少一个故障信息发送给专家模块，并且从专家模块接收与每个故障信息对应的故障诊断结果；或者，基于每个故障信息调用污水处理知识库确定与每个故障信息对应的故障诊断结果，其中，所述污水处理知识库为基于与污水处理工艺流程对应的至少一棵语义树建立的污水处理知识库。可选地，将所述至少一个故障信息发送到专家模块的步骤包括：将协助请求信息与所述至少一个故障信息一起发送给所述专家模块。可选地，所述污水处理故障诊断方法还包括：接收对专家模块的选择，其中，将所述至少一个故障信息发送给专家模块，并且从专家模块接收与每个故障信息对应的故障诊断结果的步骤包括：将协助请求信息与所述至少一个故障信息一起发送给选择的专家模块；从选择的专家模块接收与每个故障信息对应的故障诊断结果，其中，从选择的专家模块接收的与每个故障信息对应的故障诊断结果为基于经验确定的故障诊断结果或者通过调用污水处理知识库确定的故障诊断结果。可选地，基于每个故障信息调用污水处理知识库确定与每个故障信息对应的故障诊断结果的步骤包括：将每个故障信息转化为与每个故障信息对应的故障子句；识别每个故障子句与污水处理知识库中的语义节点的匹配度；判断每个匹配度是否达到预定阈值；删除未达到预定阈值的匹配度所对应的故障子句，并基于达到预定阈值的匹配度所对应的故障子句从污水处理知识库中查询对应的故障诊断结果。可选地，所述污水处理故障诊断方法还包括：响应于删除未达到预定阈值的匹配度所对应的故障子句，提示调整与删除的故障子句对应的故障信息。可选地，所述污水处理知识库以关系型数据库的形式来存储每棵语义树。可选地，每棵语义树包括由污水处理工艺的每个流程的预定信息封装成的处于不同层的至少两个语义节点，其中，所述关系型数据库中的每个条目与每个语义节点相对应，每个条目记录的内容为指示每个语义节点的节点内容和层次关系的域。可选地，基于达到预定阈值的匹配度所对应的故障子句从污水处理知识库中查询对应的故障诊断结果的步骤包括：在污水处理知识库中搜索每个达到预定阈值的匹配度所对应的故障子句在语义树上的层数，并基于搜索到的层数排序确定故障序列；确定所述故障序列中的层数最小的第一故障子句所对应的第一语义节点和层数最大的第二故障子句所对应的第二语义节点；当检测到所述故障序列中的第三故障子句所对应的第三语义节点是所述第一语义节点的子节点时，判断所述第三语义节点是否与所述第二语义节点相同；当所述第三语义节点与所述第二语义节点相同时，通过检测所述第三语义节点的出度和入度来确定所述第三语义节点是否为叶子节点；当所述第三语义节点为叶子节点时，将所述第三语义节点的节点内容确定为故障诊断结果，其中，所述第三故障子句为所述故障序列中与所述第一故障子句相邻的下一个故障子句。可选地，当所述第三语义节点与所述第二语义节点不相同时，将第三故障子句更新为与所述第三故障子句相邻的下一个故障子句，并将第三语义节点更新为与更新后的第三故障子句对应的语义节点。可选地，当检测到所述第三语义节点不是所述第一语义节点的子节点时，将所述第三语义节点确定为第四故障子句所对应的语义节点，然后执行确定所述第三语义节点是否为叶子节点的步骤，其中，所述第四故障子句为所述故障序列中与所述第三故障子句相邻的上一个故障子句。可选地，当所述第三语义节点不是叶子节点时，搜索所述第三语义节点下的所有叶子节点，并将搜索到的所有叶子节点的节点内容确定为故障诊断结果。可选地，所述污水处理知识库响应于新的节点被输入而执行语义树的生长过程；所述污水处理知识库响应于原有节点被删除而执行语义树的剪枝过程，其中，当原有节点的评分在预定时间段内未能达到预定阈值时被删除。可选地，执行语义树的生长过程的步骤包括：当根节点或内部节点的子节点包含的子句构成逻辑互补关系或为叶子节点时，将包含新输入的子句与与新输入的子句构成逻辑互补关系的子句的节点作为新节点加入原父子节点之间；当根节点或内部节点的子节点为一个，或多个子节点包含的子句不构成逻辑互补关系时，将包含新输入的子句的节点作为根节点或内部节点的新子节点。可选地，执行语义树的剪枝过程的步骤包括：当执行剪枝过程的叶子节点的父节点有兄弟节点时，删除所述叶子节点、父节点及兄弟节点，并把兄弟节点的子节点作为该兄弟节点的父节点的子节点；当执行剪枝过程的叶子节点的父节点没有兄弟节点时，删除所述叶子节点和父节点。本专利技术的另一方面还提供一种污水处理故障诊断装置，所述污水处理故障诊断装置包括：故障信息接收单元，被配置为接收关于污水处理的至少一个故障信息；故障信息处理单元，被配置为将所述至少一个故障信息发送给专家模块，并且从专家模块接收与每个故障信息对应的故障诊断结果；或者，基于每个故障信息调用污水处理知识库确定与每个故障信息对应的故障诊断结果，其中，所述污水处理知识库为基于与污水处理工艺流程对应的至少一棵语义树建立的污水处理知识库。可选地，所述故障信息处理单元还被配置为：将协助请求信息与所述至少一个故障信息一起发送给所述专家模块。可选地，所述污水处理故障诊断装置还包括：选择接收单元，被配置为接收对专家模块的选择，其中，所述故障信息处理单元还被配置为：将协助请求本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污水处理故障诊断方法，其特征在于，所述污水处理故障诊断方法包括：接收关于污水处理的至少一个故障信息；将所述至少一个故障信息发送给专家模块，并且从专家模块接收与每个故障信息对应的故障诊断结果；或者，基于每个故障信息调用污水处理知识库确定与每个故障信息对应的故障诊断结果，其中，所述污水处理知识库为基于与污水处理工艺流程对应的至少一棵语义树建立的污水处理知识库。

【技术特征摘要】
1.一种污水处理故障诊断方法，其特征在于，所述污水处理故障诊断方法包括：接收关于污水处理的至少一个故障信息；将所述至少一个故障信息发送给专家模块，并且从专家模块接收与每个故障信息对应的故障诊断结果；或者，基于每个故障信息调用污水处理知识库确定与每个故障信息对应的故障诊断结果，其中，所述污水处理知识库为基于与污水处理工艺流程对应的至少一棵语义树建立的污水处理知识库。2.如权利要求1所述的污水处理故障诊断方法，其特征在于，将所述至少一个故障信息发送到专家模块的步骤包括：将协助请求信息与所述至少一个故障信息一起发送给所述专家模块。3.如权利要求2所述的污水处理故障诊断方法，其特征在于，所述污水处理故障诊断方法还包括：接收对专家模块的选择，其中，将所述至少一个故障信息发送给专家模块，并且从专家模块接收与每个故障信息对应的故障诊断结果的步骤包括：将协助请求信息与所述至少一个故障信息一起发送给选择的专家模块；从选择的专家模块接收与每个故障信息对应的故障诊断结果，其中，从选择的专家模块接收的与每个故障信息对应的故障诊断结果为基于经验确定的故障诊断结果或者通过调用污水处理知识库确定的故障诊断结果。4.如权利要求1或3所述的污水处理故障诊断方法，其特征在于，基于每个故障信息调用污水处理知识库确定与每个故障信息对应的故障诊断结果的步骤包括：将每个故障信息转化为与每个故障信息对应的故障子句；识别每个故障子句与污水处理知识库中的语义节点的匹配度；判断每个匹配度是否达到预定阈值；删除未达到预定阈值的匹配度所对应的故障子句，并基于达到预定阈值的匹配度所对应的故障子句从污水处理知识库中查询对应的故障诊断结果。5.如权利要求4所述的污水处理故障诊断方法，其特征在于，所述污水处理故障诊断方法还包括：响应于删除未达到预定阈值的匹配度所对应的故障子句，提示调整与删除的故障子句对应的故障信息。6.如权利要求4所述的污水处理故障诊断方法，其特征在于，所述污水处理知识库以关系型数据库的形式来存储每棵语义树。7.如权利要求6所述的污水处理故障诊断方法，其特征在于，每棵语义树包括由污水处理工艺的每个流程的预定信息封装成的处于不同层的至少两个语义节点，其中，所述关系型数据库中的每个条目与每个语义节点相对应，每个条目记录的内容为指示每个语义节点的节点内容和层次关系的域。8.如权利要求7所述的污水处理故障诊断方法，其特征在于，基于达到预定阈值的匹配度所对应的故障子句从污水处理知识库中查询对应的故障诊断结果的步骤包括：在污水处理知识库中搜索每个达到预定阈值的匹配度所对应的故障子句在语义树上的层数，并基于搜索到的层数排序确定故障序列；确定所述故障序列中的层数最小的第一故障子句所对应的第一语义节点和层数最大的第二故障子句所对应的第二语义节点；当检测到所述故障序列中的第三故障子句所对应的第三语义节点是所述第一语义节点的子节点时，判断所述第三语义节点是否与所述第二语义节点相同；当所述第三语义节点与所述第二语义节点相同时，通过检测所述第三语义节点的出度和入度来确定所述第三语义节点是否为叶子节点；当所述第三语义节点为叶子节点时，将所述第三语义节点的节点内容确定为故障诊断结果，其中，所述第三故障子句为所述故障序列中与所述第一故障子句相邻的下一个故障子句。9.如权利要求8所述的污水处理故障诊断方法，其特征在于，当所述第三语义节点与所述第二语义节点不相同时，将第三故障子句更新为与所述第三故障子句相邻的下一个故障子句，并将第三语义节点更新为与更新后的第三故障子句对应的语义节点。10.如权利要求8所述的污水处理故障诊断方法，其特征在于，当检测到所述第三语义节点不是所述第一语义节点的子节点时，将所述第三语义节点确定为第四故障子句所对应的语义节点，然后执行确定所述第三语义节点是否为叶子节点的步骤，其中，所述第四故障子句为所述故障序列中与所述第三故障子句相邻的上一个故障子句。11.如权利要求10所述的污水处理故障诊断方法，其特征在于，当所述第三语义节点不是叶子节点时，搜索所述第三语义节点下的所有叶子节点，并将搜索到的所有叶子节点的节点内容确定为故障诊断结果。12.如权利要求1所述的污水处理故障诊断方法，其特征在于，所述污水处理知识库响应于新的节点被输入而执行语义树的生长过程；所述污水处理知识库响应于原有节点被删除而执行语义树的剪枝过程，其中，当原有节点的评分在预定时间段内未能达到预定阈值时被删除。13.如权利要求12所述的污水处理故障诊断方法，其特征在于，执行语义树的生长过程的步骤包括：当根节点或内部节点的子节点包含的子句构成逻辑互补关系或为叶子节点时，将包含新输入的子句与与新输入的子句构成逻辑互补关系的子句的节点作为新节点加入原父子节点之间；当根节点或内部节点的子节点为一个，或多个子节点包含的子句不构成逻辑互补关系时，将包含新输入的子句的节点作为根节点或内部节点的新子节点。14.如权利要求12所述的污水处理故障诊断方法，其特征在于，执行语义树的剪枝过程的步骤包括：当执行剪枝过程的叶子节点的父节点有兄弟节点时，删除所述叶子节点、父节点及兄弟节点，并把兄弟节点的子节点作为该兄弟节点的父节点的子节点；当执行剪枝过程的叶子节点的父节点没有兄弟节点时，删除所述叶子节点和父节点。15.一种污水处理故障诊断装置，其特征在于，所述污水处理故障诊断装置包括：故障信息接收单元，被配置为接收关于污水处理的至少一个故障信息；故障信息处理单元，被配置...

【专利技术属性】
技术研发人员：王达，
申请(专利权)人：北京天诚同创电气有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11