垃圾渗滤液处理专家控制系统及方法技术方案

公开了用于渗滤液处理的智能控制系统和方法。智能控制系统包括：人机交互界面；总控制单元，包括整个系统的运行情况诊断分级单元和应对措施产生单元；各子工艺控制单元，包括厌氧控制单元、MBR控制单元、纳滤控制单元、反渗透控制单元中的至少一个，每个子工艺控制单元对应于渗滤液处理工艺中的一个子工艺，每个子工艺控制单元接收对应子工艺的检测输入，进行诊断；总控制单元接收各个子工艺控制单元的诊断结果，并对于整个渗滤液处理系统的运行情况进行诊断，给出操作建议；其中通过人机交互界面，总控制单元与用户进行交互。本公开能够根据数据自行判断渗滤液系统运行的情况，并根据数据给出工艺参数调整建议，能够有效克服运行人员经验不足的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术环境保护的高浓废液处理
，更具体地，涉及垃圾渗滤液处理的智能监测和控制技术。
技术介绍
垃圾渗滤液具有污染物浓度高、污染物成分复杂和水质变化大的特点。为满足环保标准要求，多数垃圾处理设施配套的渗滤液处理站采用″厌氧+MBR+双膜(纳滤+反渗透)″的工艺路线，该工艺路线能很好的解决渗滤液出水达标问题，但存在工艺流程长、控制参数多、操作复杂的问题。目前渗滤液处理工艺配套的自控系统主要是两个功能：一是控制设备的启停，主要控制鼓风机、水泵等主要设备的运行，用以保障渗滤液处理系统的进水和出水、曝气；二是在线显示部分运行数据，如在自控界面中显示水位、温度、甲烷含量、溶解氧值、压力、pH值等工艺参数。但现有自控系统无法通过运行数据判断渗滤液处理中各工艺子单元和整体系统运行的是否正常、运行数据是否合理，目前渗滤液处理系统运行情况的好坏，通常是倚靠操作人员的运行经验去判断。国内目前严重缺乏经验丰富的渗滤液处理操作人员。渗滤液处理系统中各子系统之间和子系统内的运行数据相互影响，要将渗滤液处理设施正常、稳定的运行，需要丰富的理论和实践经验。由于运行人员经验的缺乏，致使国内许多垃圾处理设施虽然建设了渗滤液处理站，但很难维持渗滤液处理站的正常运行，更无法满足环保标准要求。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，提出了本专利技术。根据本专利技术的一个方面，提供了一种借助计算装置执行的用于渗滤液处理的智能控制系统，包括：人机交互界面；总控制单元，总控制单元包括整个系统的运行情况诊断分级单元和应对措施产生单元；各子工艺控制单元，包括厌氧控制单元、MBR控制单元、纳滤控制单元、反渗透控制单元中的至少一个，每个子工艺控制单元对应于渗滤液处理工艺中的一个子工艺，每个子工艺控制单元接收对应子工艺的在线传感器输入和/或离线检测输入，并对于对应子工艺的运行情况进行诊断；总控制单元与各子工艺控制单元相连接，接收各个子工艺控制单元的诊断结果，并对于整个渗滤液处理系统的运行情况进行诊断，给出操作建议；其中通过人机交互界面，总控制单元与用户进行交互。进一步地，根据本专利技术实施例的智能控制系统，其中所述子工艺控制单元和总控制单元进行初级诊断和二级诊断，在仅收到在线传感器输入的情况下，子工艺控制单元和总控制单元进行初级诊断，并给出操作建议；以及在收到在线传感器输入之后又收到离线检测输入的情况下，再次进行诊断，给出操作建议。进一步地，根据本专利技术实施例的智能控制系统，总控制单元和子工艺控制单元利用专家系统进行诊断，其中专家系统包括专家知识库和推理机，以及在总控制单元和子工艺控制单元根据专家系统自动或指示操作人员进行操作后，将操作的实质作的实时数据再次采集进入专家数据库，以及自动判断操作的结果，做出下一步操作提示，并判断实际操作结果与以前的专家系统知识库的偏差情况、对专家知识库进行更新。进一步地，根据本专利技术实施例的智能控制系统，还可以包括：急停指令单元，与总控制单元相连接，用于基于总控制单元的命令，向渗滤液系统整体或者具体子工艺部分发出急停指令。进一步地，根据本专利技术实施例的智能控制系统，还可以包括：报警装置，与总控制单元相连接，用于基于总控制单元的命令，发出报警信号。进一步地，根据本专利技术实施例的智能控制系统，还可以包括：数据存储单元，用于维持关于渗滤液运行的检测数据和诊断数据，维持周期至少一年。进一步地，根据本专利技术实施例的智能控制系统，还可以包括：外部通信单元，用于将检测数据和/或诊断数据中的至少一些发送到外部的无线接收端，所述无线接收端包括智能手机。进一步地，根据本专利技术实施例的智能控制系统，在线传感器输入可以包括下列项目中的至少一个：温度、pH值、DO、ORP、液位、压力、甲烷浓度数据。进一步地，根据本专利技术实施例的智能控制系统，离线检测输入可以包括下列项目中的至少一个：COD、BOD、氨氮、硝态氮、亚硝态氮、污泥沉降比、挥发性脂肪酸。根据本专利技术的另一方面，提供了一种垃圾渗滤液处理工艺的在线智能控制方法，可以包括：在线和/或离线获得反映垃圾渗滤液处理工艺状态的状态参数数据；基于检测到的状态参数数据，以及专家系统数据库中的规则，预测垃圾渗滤液处理工艺运行是否正常，并给出操作建议和/或给出自动控制指令。根据本专利技术实施例的渗滤液运行专家控制系统和方法，能够根据数据自行判断渗滤液系统运行的情况，并根据数据给出工艺参数调整建议，并实时记录工艺参数调整量，调整原因，记录周期能够长达1年，能够有效克服运行人员经验不足的问题。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1示出了根据本专利技术实施例的用于渗滤液处理的智能控制系统的系统架构图。图2示出了根据本专利技术实施例的专家控制系统的数据流向和控制过程示意图。图3示出了根据本专利技术实施例的垃圾渗滤液处理工艺的在线智能控制方法的流程图。具体实施方式将参照附图详细描述根据本专利技术的实施例。这里，需要注意的是，在附图中，将相同的附图标记赋予基本上具有相同或类似结构和功能的组成部分，并且将省略关于它们的重复描述。图1示出了根据本专利技术实施例的用于渗滤液处理的智能控制系统的系统架构图。如图1所示，用于渗滤液处理的智能控制系统可以包括：人机交互界面；总控制单元，总控制单元包括整个系统的运行情况诊断分级单元和应对措施产生单元；各子工艺控制单元，包括厌氧控制单元、MBR控制单元、纳滤控制单元、反渗透控制单元中的至少一个，每个子工艺控制单元对应于渗滤液处理工艺中的一个子工艺，每个子工艺控制单元接收对应子工艺的在线传感器输入和/或离线检测输入，并对于对应子工艺的运行情况进行诊断；总控制单元与各子工艺控制单元相连接，接收各个子工艺控制单元的诊断结果，并对于整个渗滤液处理系统的运行情况进行诊断，给出操作建议；其中通过人机交互界面，总控制单元与用户进行交互。在一个示例中，人机交互界面借助于工业计算机和软件的结合实现，工业计算机带有显示器、打印机与键盘等，完成系统的监测数据显示、数据输入输出、状态显示、语音交互与报警等人机交互功能。在一个示例中，总控制单元和子控制单元借助于S7-300分布式PLC控制系统和软件的结合来实现。S7-300分布式PLC控制系统包括控制器和各种输入输出卡件。在一个示例中，总控制单元还布置和/或连接有诸如数据库的数据存储系统，用于记录和维持渗滤液系统运行的日常数据，诸如进出水情况，各种工艺参数等，优选地记录周期为一年。总控制单元和子工艺控制单元利用专家系统进行诊断，其中专家系统包括专家知识库和推理机。在一个示例中，专家系统软件可以借助于FAMVIEW控制软件来扩展和开发，实质上实现专家系统和控制规律软件的设计。针对垃圾渗滤液处理运行专家控制系统的配置情况，集中工程师和操作人员的经验，采取相应的控制方案。可以采用预测控制、规则控制和两者结合的方式。将这些控制规律集中放在实时专家控制系统的软件中。专家系统的推理机采用数据时间驱动的正向推理方法，逐次判别知识库中的规则。推理机可以是一个前向推理的产生式系统。在一个示例中，除了数据通信和数据采集软件采用汇编语言，数据管理采用FoxPro编程以外，其他所有软件均可用Boland C++2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种借助计算装置执行的用于渗滤液处理的智能控制系统，包括：人机交互界面；总控制单元，总控制单元包括整个系统的运行情况诊断分级单元和应对措施产生单元；各子工艺控制单元，包括厌氧控制单元、MBR控制单元、纳滤控制单元、反渗透控制单元中的至少一个，每个子工艺控制单元对应于渗滤液处理工艺中的一个子工艺，每个子工艺控制单元接收对应子工艺的在线传感器输入和/或离线检测输入，并对于对应子工艺的运行情况进行诊断；总控制单元与各子工艺控制单元相连接，接收各个子工艺控制单元的诊断结果，并对于整个渗滤液处理系统的运行情况进行诊断，给出操作建议；其中通过人机交互界面，总控制单元与用户进行交互。

【技术特征摘要】
1.一种借助计算装置执行的用于渗滤液处理的智能控制系统，包括：人机交互界面；总控制单元，总控制单元包括整个系统的运行情况诊断分级单元和应对措施产生单元；各子工艺控制单元，包括厌氧控制单元、MBR控制单元、纳滤控制单元、反渗透控制单元中的至少一个，每个子工艺控制单元对应于渗滤液处理工艺中的一个子工艺，每个子工艺控制单元接收对应子工艺的在线传感器输入和/或离线检测输入，并对于对应子工艺的运行情况进行诊断；总控制单元与各子工艺控制单元相连接，接收各个子工艺控制单元的诊断结果，并对于整个渗滤液处理系统的运行情况进行诊断，给出操作建议；其中通过人机交互界面，总控制单元与用户进行交互。2.根据权利要求1的智能控制系统，还包括：所述子工艺控制单元和总控制单元进行初级诊断和二级诊断，在仅收到在线传感器输入的情况下，子工艺控制单元和总控制单元进行初级诊断，并给出操作建议；以及在收到在线传感器输入之后又收到离线检测输入的情况下，再次进行诊断，给出操作建议。3.根据权利要求1的智能控制系统，总控制单元和子工艺控制单元利用专家系统进行诊断，其中专家系统包括专家知识库和推理机，以及在总控制单元和子工艺控制单元根据专家系统自动或指示操作人员进行操作后，将操作的实时数据再次采集进入专家数据库，以及自动判断操作的结果，做出下一步操作提示...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳东北，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11