基于遗传算法的提升泵优先度控制方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了基于遗传算法的提升泵优先度控制方法、装置及存储介质，所述方法包括：设定提升泵优先度控制的控制变量、约束条件和监控指标；采集液位数据；基于所述控制变量、所述约束条件和所述监控指标，根据所述液位数据和预设的提升泵优先度控制规则，控制提升泵的运行台数、启动顺序和运行时间。本发明专利技术通过合理设置提升泵的启动顺序和运行时间，延长提升泵的使用寿命和提高提升泵的运行效率，从而解决提升泵长时间容易损坏和提升泵能耗过大的问题。

Priority Control Method, Device and Storage Medium of Lifting Pump Based on Genetic Algorithms

The invention discloses a genetic algorithm-based priority control method, device and storage medium for lifting pumps. The method includes: setting control variables, constraints and monitoring indicators for priority control of lifting pumps; collecting liquid level data; and based on the control variables, constraints and monitoring indicators, according to the liquid level data and the preset priority control rules for lifting pumps. Then, control the number of lifting pumps, starting sequence and running time. By reasonably setting the starting sequence and operation time of the lifting pump, the invention prolongs the service life of the lifting pump and improves the operation efficiency of the lifting pump, thereby solving the problems of easy damage of the lifting pump for a long time and excessive energy consumption of the lifting pump.

【技术实现步骤摘要】
基于遗传算法的提升泵优先度控制方法、装置及存储介质
本专利技术涉及污水处理
，尤其涉及基于遗传算法的提升泵优先度控制方法、装置及存储介质。
技术介绍
改革开放以来我国的经济有了突飞猛进的发展，在这快速发展的同时环境污染也越来越严重，特别是水质污染问题。如何保护水资源、改善水质成为主要的议题之一。目前我国大部分城市都建立了污水处理厂，利用污水处理厂改善净化水质是当前的主要方法。但是近十年来城市规模的不断扩大，人口的不断增长，现有污水处理厂的日处理污水能力远远不够。因此，很多地方对原有的污水厂进行扩建或改造。提升泵自动控制系统是污水处理厂设备的一个重要部分，是保证污水处理厂正常稳定运行的关键。现有技术中，根据工艺和要求，对污水处理提升泵采取液位控制控制方式。液位控制主要适用于对提升泵房进水量要求不太严格，能够适应一定水量变化的提升泵进水系统。液位控制是根据提升泵房液位高低控制提升泵的运行台数，同时自动调节变频泵频率的高低，使提升泵房水位维持在一个合适的范围内。其优点在于，能够根据提升泵房的进水量的大小及时调节提升泵房进水量，提高污水处理厂处理水量能力。但是，在对现有技术的研究和实践过程中，本专利技术的专利技术人发现，现有技术根据提升泵房的液位控制提升泵的启动，存在的缺点有两方面：一是提升泵的启动顺序是固定的，根据液位的高低启动提升泵台数，无法选择提升泵的启动顺序。因此，有些提升泵长时间运行，而有些提升泵长期闲置，达不到延长提升泵使用寿命的目的。二是提升泵是耗能大的设备，很多时候提升泵处于空载或者半负荷状态，能量损耗大。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供基于遗传算法的提升泵优先度控制方法、装置及存储介质，通过合理设置提升泵的启动顺序和运行时间，延长提升泵的使用寿命和提高提升泵的运行效率，从而解决提升泵长时间容易损坏和提升泵能耗过大的问题。为解决上述问题，本专利技术的一个实施例提供基于遗传算法的提升泵优先度控制方法，适于在计算设备中执行，包括：设定提升泵优先度控制的控制变量、约束条件和监控指标；采集液位数据；基于所述控制变量、所述约束条件和所述监控指标，根据所述液位数据和预设的提升泵优先度控制规则，控制提升泵的运行台数、启动顺序和运行时间。进一步地，所述的基于遗传算法的提升泵优先度控制方法，在所述采集液位数据之前，还包括：实时监测每台提升泵的运行时间和启停次数。进一步地，所述控制变量为提升泵房液位的降低量和曝气沉砂池的溶解氧浓度；所述约束条件为有机物排放总量和出水水质；所述监控指标为所有提升泵和曝气沉砂池供氧的费用总和。进一步地，所述液位数据包括提升泵房进水液位计的液位值和曝气沉砂池出水液位计的液位值。进一步地，所述根据所述液位数据和预设的提升泵优先度控制规则，控制提升泵的运行台数、启动顺序和运行时间，具体为：基于预设的液位数据与提升泵的运行台数的对应关系，根据当前采集的所述液位数据，确定提升泵的待运行台数；基于预设的提升泵优先度控制规则，根据每台提升泵的运行时间和启停次数，优先启动停止时间最长的提升泵，优先停止运行时间最长或单次运行时间达到预设运行时间阈值的提升泵，直至提升泵的运行台数等于所述待运行台数；其中，所述运行时间为累积运行时间，所述停止时间为单次停止时间。进一步地，所述的基于遗传算法的提升泵优先度控制方法，在所述设定提升泵优先度控制的控制变量、约束条件和监控指标之后，还包括：建立提升泵优先度控制的平衡方程组；其中，所述平衡方程组包括提升泵房的污水流量平衡方程和曝气沉砂池的微生物物质平衡方程；所述提升泵房的污水流量平衡方程为，式中，V为提升泵池的有效体积，单位为m3；k为提升泵池液位最大比利用速度常数；Y0和Y分别为提升泵房进水液位计的液位值和曝气沉砂池出水液位计的液位值，单位为m；Q为提升泵房的进水流量，单位为m3/d；所述曝气沉砂池的微生物物质平衡方程为，式中，Kd为微生物衰减率；y为产率系数，k为提升泵池液位最大比利用速度常数；Y为曝气沉砂池出水液位计的液位值，单位为m；Qw为粗格栅杂质排放及厂区事故出水流量，单位为m3/d。进一步地，控制所述提升泵的启动或关闭的方式包括手动控制、自动控制或远程控制中的任一种。本专利技术实施例还提供了一种基于遗传算法的提升泵优先度控制装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的基于遗传算法的提升泵优先度控制方法。本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述的基于遗传算法的提升泵优先度控制方法。实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：本专利技术实施例提供的基于遗传算法的提升泵优先度控制方法、装置及存储介质，所述方法包括：设定提升泵优先度控制的控制变量、约束条件和监控指标；采集液位数据；基于所述控制变量、所述约束条件和所述监控指标，根据所述液位数据和预设的提升泵优先度控制规则，控制提升泵的运行台数、启动顺序和运行时间。本专利技术通过合理设置提升泵的启动顺序和运行时间，延长提升泵的使用寿命和提高提升泵的运行效率，从而解决提升泵长时间容易损坏和提升泵能耗过大的问题。附图说明图1是本专利技术的一个施例提供的基于遗传算法的提升泵优先度控制方法的流程示意图；图2是本专利技术的一个施例提供的提升泵优先度控制的另一流程示意图；图3是本专利技术的一个施例提供的提升泵液位控制的示意图；图4是本专利技术的一个施例提供的提升泵优先度控制的原理图；图5是本专利技术的一个施例提供的提升泵优先度控制的软件效果图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-5，如图1所示，本专利技术的一个实施例提供基于遗传算法的提升泵优先度控制方法，适于在计算设备中执行，包括：S101、设定提升泵优先度控制的控制变量、约束条件和监控指标；S102、采集液位数据；S103、基于所述控制变量、所述约束条件和所述监控指标，根据所述液位数据和预设的提升泵优先度控制规则，控制提升泵的运行台数、启动顺序和运行时间。对于步骤S101，进一步地，所述控制变量为提升泵房液位的降低量和曝气沉砂池的溶解氧浓度；所述约束条件为有机物排放总量和出水水质；所述监控指标为所有提升泵和曝气沉砂池供氧的费用总和。在本实施例中，所述监控指标具体指的是，污水处理过程运行费用JC与控制变量提升泵房液位的降低量Y0、曝气沉砂池的溶解氧浓度S0有关，每日的运行费用采用JC表示，则JC由1#-4#提升泵污水处理费J1-J4和曝气沉砂池的供氧费用J5组成，即：JC＝J1+J2+J3+J4+J5与一般工业生产过程相比，污水处理的运行具有特殊性。污水处理首先必须遵守环保法规强制性的排放标准，然后才考虑控制目标的实现。从环保的角度考虑，出水水质越高越好，但从运行成本考虑，出水水质高意味着更多的能耗，导致运行成本过高。而优先度控制是根据受控系统的状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于遗传算法的提升泵优先度控制方法，适于在计算设备中执行，其特征在于，包括：设定提升泵优先度控制的控制变量、约束条件和监控指标；采集液位数据；基于所述控制变量、所述约束条件和所述监控指标，根据所述液位数据和预设的提升泵优先度控制规则，控制提升泵的运行台数、启动顺序和运行时间。

【技术特征摘要】
1.一种基于遗传算法的提升泵优先度控制方法，适于在计算设备中执行，其特征在于，包括：设定提升泵优先度控制的控制变量、约束条件和监控指标；采集液位数据；基于所述控制变量、所述约束条件和所述监控指标，根据所述液位数据和预设的提升泵优先度控制规则，控制提升泵的运行台数、启动顺序和运行时间。2.根据权利要求1所述的基于遗传算法的提升泵优先度控制方法，其特征在于，在所述采集液位数据之前，还包括：实时监测每台提升泵的运行时间和启停次数。3.根据权利要求1所述的基于遗传算法的提升泵优先度控制方法，其特征在于，所述控制变量为提升泵房液位的降低量和曝气沉砂池的溶解氧浓度；所述约束条件为有机物排放总量和出水水质；所述监控指标为所有提升泵和曝气沉砂池供氧的费用总和。4.根据权利要求1所述的基于遗传算法的提升泵优先度控制方法，其特征在于，所述液位数据包括提升泵房进水液位计的液位值和曝气沉砂池出水液位计的液位值。5.根据权利要求1所述的基于遗传算法的提升泵优先度控制方法，其特征在于，所述根据所述液位数据和预设的提升泵优先度控制规则，控制提升泵的运行台数、启动顺序和运行时间，具体为：基于预设的液位数据与提升泵的运行台数的对应关系，根据当前采集的所述液位数据，确定提升泵的待运行台数；基于预设的提升泵优先度控制规则，根据每台提升泵的运行时间和启停次数，优先启动停止时间最长的提升泵，优先停止运行时间最长或单次运行时间达到预设运行时间阈值的提升泵，直至提升泵的运行台数等于所述待运行台数；其中，所述运行时间为累积运行时间，所述停...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱万浩，章盼梅，
申请(专利权)人：华南理工大学广州学院，
类型：发明
国别省市：广东,44