一种气浮机的自适应控制方法技术

本发明专利技术涉及气浮机污水处理技术领域，具体涉及一种气浮机的自适应控制方法。该方法包括：获取气浮槽的质量和气泡的密度；获得单位时间内的杂质质量变化速度，基于多个单位时间内的杂质质量变化速度获得每个单位时间内的矫正变化速度；基于预设时段内多个的矫正变化速度得到预设时段内的效果指数；得到边界单位时间，利用边界单位时间内的气泡的密度的均值和矫正变化速度构成模板向量；更新密度均值和对应的杂质质量变化速度组成对比向量，基于每个对比向量和模板向量的相似度的变化趋势得到气泡密度调整值；基于气泡密度调整值对气浮机的气泡密度进行调整。本发明专利技术能够在保证污水处理效果的前提下，精确的调整气浮机的气泡密度，降低气浮机功耗。降低气浮机功耗。降低气浮机功耗。

【技术实现步骤摘要】
一种气浮机的自适应控制方法


[0001]本专利技术涉及气浮机污水处理
，具体涉及一种气浮机的自适应控制方法。

技术介绍

[0002]气浮机是污水处理中的一个关键设备，在污水中投入絮凝剂后，杂质会生成较小的杂质结晶，然后气浮机利用气浮原理将杂质结晶从水中去除，该设备在给水、工业废水和城市污水处理方面都有应用。
[0003]在实际的污水处理过程中，气浮机是通常都是一直开启，且保证一定的工作状态持续运行，不会基于污水中的杂质情况进行调整，例如污水中的杂质数量减少后，此时气浮机只需要较低的输出功率就能够保证杂质的去除效果，若气浮机还保持之前的工作状态，就会造成能源的浪费，而现有在调节气浮机的工作状态时，往往都是在析出杂质大幅度减少时，才会对气浮机的工作状态进行调整，很容易对调整的时机误判，造成能源的浪费。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种气浮机的自适应控制方法，所采用的技术方案具体如下：本专利技术一个实施例提供了一种气浮机的自适应控制方法，该方法包括：设定预设采样频率，在每个单位时间内以预设采样频率采集气浮槽的质量和气泡的密度；将每个单位时间内的气浮槽的质量进行线性筛选获得筛选后的单位时间内的气浮槽的质量；利用筛选后的单位时间内的气浮槽的质量获得单位时间内的杂质质量变化速度；对多个单位时间内的杂质质量变化速度进行相空间重构获得每个单位时间内的矫正变化速度；基于预设时段内相邻的预设数量的单位时间内的矫正变化速度得到预设时段内的效果指数；对多个预设时段内的效果指数进行聚类得到边界单位时间；利用边界单位时间内的气泡的密度的均值和矫正变化速度构成模板向量；边界单位时间内的气泡的密度的均值按照设定比例减小获得多个更新密度均值，并获取每个更新密度均值对应的杂质质量变化速度；每个更新密度均值和其对应的杂质质量变化速度组成对比向量；基于每个对比向量和模板向量的相似度的变化趋势得到气泡密度调整值；基于气泡密度调整值对气浮机的气泡密度进行调整。
[0005]优选地，利用筛选后的单位时间内的气浮槽的质量获得单位时间内的杂质质量变化速度，包括：对筛选后的一个单位时间内的气浮槽的质量进行直线拟合得到拟合直线；所述拟合直线的斜率为单位时间内的杂质质量变化速度。
[0006]优选地，对多个单位时间内的杂质质量变化速度进行相空间重构获得每个单位时间内的矫正变化速度，包括：对多个单位时间内的杂质质量变化速度进行相空间重构得到预测的单位时间内的杂质质量变化速度；计算多个单位时间内的杂质质量变化速度中每个单位时间内的杂质质量变化速度与预测的单位时间内的杂质质量变化速度的差值的绝对
值，记为跟踪指标；设定替换阈值，若一个单位时间内的杂质质量变化速度对应的跟踪指标大于等于替换阈值，将该单位时间内的杂质质量变化速度替换为预测的该单位时间内的杂质质量变化速度，得到该单位时间内的矫正变化速度；若一个单位时间内的杂质质量变化速度对应的跟踪指标小于替换阈值，则该单位时间内的杂质质量变化速度为该单位时间内的矫正变化速度。
[0007]优选地，基于预设时段内相邻的预设数量的单位时间内的矫正变化速度得到预设时段内的效果指数，包括：预设时段内的相邻的预设数量的单位时间内的矫正变化速度的均值与预设时段内第一个单位时间内的矫正变化速度的比值为预设时段内的效果指数。
[0008]优选地，对多个预设时段内的效果指数进行聚类得到边界单位时间，包括：对多个预设时段内的效果指数进行聚类，当出现第二个聚类簇，且第二个聚类簇内中效果指数的数量大于预设值时，第一个聚类簇内时序上位于最后的效果指数对应的预设时段为边界预设时段；边界预设时段内多个矫正变化速度对应的时序上的第一个单位时间为边界单位时间。
[0009]优选地，基于每个对比向量和模板向量的相似度的变化趋势得到气泡密度调整值，包括：将每个对比向量和模板向量的相似度按照更新密度均值从大到小的顺序进行排列得到相似度序列；基于相似度序列中的元素进行直线拟合获得相似度曲线；其中相似度曲线的纵坐标为对比向量和模板向量的相似度，横坐标为更新密度均值；求得相似度曲线的第一个极值点，第一个极值点对应的横坐标为气泡密度调整值。
[0010]优选地，基于气泡密度调整值对气浮机的气泡密度进行调整，包括：将气泡密度调整值作为气浮机当前单位时间内的气泡的密度。
[0011]本专利技术实施例至少具有如下有益效果：本专利技术采集了气浮机中气浮槽的质量，并对所有的气浮槽的质量进行筛选，得到筛选后的气浮槽的质量，使得筛选后的气浮槽的质量大致符合线性变化，方便后续的计算；进一步的，基于筛选后的气浮槽的质量能够得到单位时间内杂质质量变化速度，然后得到每个单位时间内的杂质质量变化速度对应的矫正变化速度，能够剔除得到多个单位时间内的杂质质量变化速度中的异常值，使得获得的数据更加准确，也能保证后续分析结果的准确性；最后基于由多个更新密度均值和其对应的杂质质量变化速度组成的对比向量和模板向量的相似度的变化趋势得到气泡密度调整值，在利用气泡密度调整值调整气浮机的密度时，考虑了气泡密度减小时，杂质质量变化速度的变化，使得减小气泡密度的同时，杂质处理的效率不会被降低，降低了气浮机的能量的消耗。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0013]图1为本专利技术实施例提供的一种气浮机的自适应控制方法的方法流程图。
具体实施方式
[0014]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种气浮机的自适应控制方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
[0015]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。
[0016]下面结合附图具体的说明本专利技术所提供的一种气浮机的自适应控制方法的具体方案。
[0017]实施例：本专利技术的主要应用场景为：在进行污水处理时，在污水中加入絮凝剂后，杂质会随着絮凝剂的作用析出，此时需要气浮机利用气浮原理将析出的杂质从污水中去除，但是由于杂质的数量会不断减小，因此需要及时调整气浮机的工作状态，以免造成气浮机的一直以一个工作状态工作，导致能源的浪费。
[0018]请参阅图1，其示出了本专利技术实施例提供的一种气浮机的自适应控制方法的方法流程图，该方法包括以下步骤：步骤S1，设定预设采样频率，在每个单位时间内以预设采样频率采集气浮槽的质量和气泡的密度。
[0019]在污水中加入絮凝剂后，杂质被气浮机产生的气泡托浮至水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气浮机的自适应控制方法，其特征在于，该方法包括：设定预设采样频率，在每个单位时间内以预设采样频率采集气浮槽的质量和气泡的密度；将每个单位时间内的气浮槽的质量进行线性筛选获得筛选后的单位时间内的气浮槽的质量；利用筛选后的单位时间内的气浮槽的质量获得单位时间内的杂质质量变化速度；对多个单位时间内的杂质质量变化速度进行相空间重构获得每个单位时间内的矫正变化速度；基于预设时段内相邻的预设数量的单位时间内的矫正变化速度得到预设时段内的效果指数；对多个预设时段内的效果指数进行聚类得到边界单位时间；利用边界单位时间内的气泡的密度的均值和矫正变化速度构成模板向量；边界单位时间内的气泡的密度的均值按照设定比例减小获得多个更新密度均值，并获取每个更新密度均值对应的杂质质量变化速度；每个更新密度均值和其对应的杂质质量变化速度组成对比向量；基于每个对比向量和模板向量的相似度的变化趋势得到气泡密度调整值；基于气泡密度调整值对气浮机的气泡密度进行调整。2.根据权利要求1所述的一种气浮机的自适应控制方法，其特征在于，所述利用筛选后的单位时间内的气浮槽的质量获得单位时间内的杂质质量变化速度，包括：对筛选后的一个单位时间内的气浮槽的质量进行直线拟合得到拟合直线；所述拟合直线的斜率为单位时间内的杂质质量变化速度。3.根据权利要求1所述的一种气浮机的自适应控制方法，其特征在于，所述对多个单位时间内的杂质质量变化速度进行相空间重构获得每个单位时间内的矫正变化速度，包括：对多个单位时间内的杂质质量变化速度进行相空间重构得到预测的单位时间内的杂质质量变化速度；计算多个单位时间内的杂质质量变化速度中每个单位时间内的杂质质量变化速度与预测的单位时间内的杂质质量变化速度的差值的绝对值，记为跟踪指标；设定替换阈值，若一个单位时间内的杂质质量变化速度对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪晨光，
申请(专利权)人：南通水山环保设备有限公司，
类型：发明
国别省市：