水厂格栅运行优化控制方法技术

本发明专利技术公开了水厂格栅运行优化控制方法，包括以下步骤：S1:数据采集和模型建立，得到运行周期和单次运行时间；S2:调用模型，开始运行周期倒计时；S3:运行周期倒计时结束，启动格栅，开始单次运行时间倒计时；S4:单次运行时间倒计时结束，关闭格栅。本发明专利技术的有益效果是：格栅控制能进行自适应调整。栅控制能进行自适应调整。栅控制能进行自适应调整。

【技术实现步骤摘要】
水厂格栅运行优化控制方法


[0001]本专利技术涉及智能控制
，特别涉及水厂格栅运行优化控制方法。

技术介绍

[0002]在净水工艺流程中，格栅往往作为第一道屏障安置在进水阀门和沉淀池之间，起到过滤出原水中例如树枝、水草、生活垃圾等大体积杂物的作用。以回转式格栅除污机为例，它一般由安装在回转链上间隔一定距离的耙齿组成，随着过滤的进行，耙齿间的空隙被杂物堵塞，导致过滤效率降低，这时需要启动回转链带动耙齿按一定方向旋转，在迎水面由下向上运动将水中漂浮物捞出至顶端翻转后卸下，经由压榨机脱水压缩后送出。
[0003]目前，污水处理厂内格栅的运行主要是通过时间继电器进行控制，根据固定时间周期启动格栅卸料，智能化程度较低。已有数据显示，根据居民的生活作息，城市给排水系统存在着一定的运行高峰期，这就导致污水处理厂的进水流量会出现大幅度波动，流量波动可能会导致固定周期控制的格栅滤水效率降低：当进水流量高峰时，格栅前后液位差较大，堵塞度较高，但未达到时间触发点，格栅不运行；当进水流量较低，格栅过滤状态正常，但达到了时间触发点控制格栅运行，这样的控制方法不仅导致滤水效率低下，还有可能发生格栅卡死、能源浪费的情况发生。再由于进水水源的差异也会导致格栅堵塞程度并不是一成不变的，因此固定时间周期模式并不能实现对格栅的高效控制。
[0004]例如，一种在中国专利文献上公开的“一种用于智慧再生水厂的自动控制方法”，其公告号：CN108862838A，其申请日：2018年06月28日，该专利技术其具有结构设计合理、操作使用方便、维护成本低、自动化智能化程度高、能够有效提高污水处理厂的智能监控效能等优点，但是存在不能实现格栅自适应调整的问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术不能实现格栅自适应调整的不足，本专利技术提出了水厂格栅运行优化控制方法，格栅控制能进行自适应调整。
[0006]以下是本专利技术的技术方案，水厂格栅运行优化控制方法，包括以下步骤：
[0007]S1:数据采集和模型建立，得到运行周期和单次运行时间；
[0008]S2:调用模型，开始运行周期倒计时；
[0009]S3:运行周期倒计时结束，启动格栅，开始单次运行时间倒计时；
[0010]S4:单次运行时间倒计时结束，关闭格栅。
[0011]本方案中，通过采集水厂的平均流量、周期时间和运行时间等数据，当采集到一定数量的样本数据后，建立模型，得到最优运行周期和单次运行时间，按照最优运行周期和最优单次运行时间进行周期性启动格栅和关闭格栅，制定模型能根据水厂实际情况求得最优运行周期和最优单次运行时间，进行自动启动格栅和关闭格栅操作，降低人为操作影响，提高了水厂格栅运行效率。
[0012]作为优选，步骤S1中，数据采集包括以下步骤：
[0013]S11:记录格栅无堵塞状态时刻t1，并持续记录瞬时流量F1，F2，...,F
n
；
[0014]S12:记录格栅全堵塞状态时刻t2，停止记录瞬时流量；
[0015]S13:记录格栅恢复至无堵塞状态时刻t3；
[0016]S14:计算平均流量、周期时间和运行时间。
[0017]本方案中，以格栅无堵塞状态为数据采集开始标志，记录初始时刻t1，并持续记录瞬时流量F；当格栅处于全堵塞状态时，启动格栅卸料，记录时刻t2并停止记录流量F；等到格栅恢复到无堵塞状态时关停格栅，记录时刻t3。采集大量样本数据，计算平均流量、周期时间和运行时间，为模型建立提供真实数据支撑，提高模型与水厂的匹配性，为后续基于模型自动操作格栅提供数据和理论支撑，提高自动操作格栅的准确性。
[0018]作为优选，步骤S1中，采集样本数据，对数据进行线性拟合处理，线性模型为：
[0019][0020]上式中，T为周期启动时间，t为单次运行时间，F为进水流量，k1、k2、b1、b2为模型特征参数。
[0021]本方案中，模型的建立依托于具体的水厂数据，模型的普适性，可以在不同水厂加以应用。
[0022]作为优选，所述模型特征参数用最小二乘法进行求解：计算运行周期和进水流量，得到线性拟合函数，使拟合值与实际值的残差和残差平方和最小，定义目标函数和损失函数，用微积分求解极值，线性拟合处理后，得到模型特征参数。
[0023]本方案中，计算模型特征参数，完善模型，为后续基于模型自动操作格栅提供数据和理论支撑，提高自动操作格栅的准确性。
[0024]作为优选，格栅前后液位差为ΔL，ΔL≤ΔL0，格栅为无堵塞状态；ΔL≥ΔL
T
，格栅为全堵塞状态。
[0025]本方案中，ΔL0、ΔL
T
可以根据水厂实际情况自行赋值，根据液位差判断格栅状态，能够不考虑输入来源是一个还是多个，降低数据获取难度和计算难度，具有普适性。
[0026]作为优选，所述格栅的初始状态不是无堵塞态，根据采集完毕后的液位差缩短当前阶段的运行周期。
[0027]本方案中，格栅的初始状态不是无堵塞态，根据采集完毕后的液位差缩短当前阶段的运行周期，将液位差换算成改变时间，缩短当前阶段的运行周期，得到真实的运行周期，增强系统稳定性。
[0028]作为优选，步骤S4中，单次运行时间倒计时结束，停止格栅，延时关停压榨机，归零临时数据，若没有停运信号，重复步骤S2
‑
S4。
[0029]本方案中，延时关停压榨机，使压榨机工作更稳定，归零临时数据，便于下一个格栅循环操作，没有接收到停运信号时，按照模型的运行周期和单次运行时间进行循环自动操作格栅开启和关闭，降低人为操作影响，提高了水厂格栅运行效率。
[0030]作为优选，格栅为全堵塞状态，立即启动格栅，使用默认运行时间开始倒计时。
[0031]本方案中，针对特殊原因导致的模型预期外的格栅全堵塞状态，立即启动格栅，按照预设的运行时间开始倒计时，避免格栅卡死的情况。
[0032]本专利技术的有益效果是：格栅控制能进行自适应调整。
附图说明
[0033]图1本专利技术水厂格栅运行优化控制方法的流程图。
[0034]图2本专利技术水厂格栅运行优化控制方法的数据采集流程图。
具体实施方式
[0035]下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。
[0036]实施例：如图1所示，水厂格栅运行优化控制方法，包括以下步骤：
[0037]步骤1：数据采集和模型建立，得到的运行周期和单次运行时间。
[0038]步骤2：调用模型，开始运行周期倒计时。
[0039]步骤3：运行周期倒计时结束，启动格栅，开始单次运行时间倒计时。
[0040]步骤4：单次运行时间倒计时结束，关闭格栅。
[0041]步骤1中，采集每秒进水瞬时流量，数据采集过程耗时60秒，采集过程耗时可以根据水厂实际情况自行赋值。使用格栅前后液位差ΔL作为格栅堵塞程度的判断依据，定义ΔL≤ΔL0时为格栅无本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.水厂格栅运行优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1:数据采集和模型建立，得到运行周期和单次运行时间；S2:调用模型，开始运行周期倒计时；S3:运行周期倒计时结束，启动格栅，开始单次运行时间倒计时；S4:单次运行时间倒计时结束，关闭格栅。2.根据权利要求1所述的水厂格栅运行优化控制方法，其特征在于，步骤S1中，数据采集包括以下步骤：S11:记录格栅无堵塞状态时刻t1，并持续记录瞬时流量F1，F2，...,F
n
；S12:记录格栅全堵塞状态时刻t2，停止记录瞬时流量；S13:记录格栅恢复至无堵塞状态时刻t3；S14:计算平均流量、周期时间和运行时间。3.根据权利要求1所述的水厂格栅运行优化控制方法，其特征在于，步骤S1中，采集样本数据，对数据进行线性拟合处理，线性模型为：上式中，T为周期启动时间，t为单次运行时间，F为进水流量，k1、k2、b1、b2为模型特征参数。4.根据权利要求3所述的水厂格栅运行优化控制方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：于茜茜，金红达，付炜炜，孙建彬，任宏卿，金秀军，
申请(专利权)人：浙江中控信息产业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：