一种转盘式生物反应装置的自动控制方法及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种转盘式生物反应装置的自动控制方法及系统，涉及自动控制技术领域，包括：采集控制参数范围获取转速范围

【技术实现步骤摘要】
一种转盘式生物反应装置的自动控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及自动控制
，具体涉及一种转盘式生物反应装置的自动控制方法及系统
。

技术介绍

[0002]转盘式生物反应装置广泛应用于处理垃圾渗沥液
、
市政污水
、
工业污水等废水处理领域，而传统的转盘式生物反应装置控制方法存在一定的问题，导致其性能和效率较低，一方面，传统方法对废水处理过程的监测和控制通常是基于周期性采样和离线分析的方式，无法准确跟踪和调整各项参数，并且由于废水特性的变化和装置的非线性特点，导致处理效果较差；另一方面，不同的废水来源和水质变化对转盘式生物反应装置的工作参数要求不同，传统方法缺乏针对性的参数优化策略和适应性调节机制，导致装置在处理不同废水时效果不佳
。
[0003]因此，需要开发一种智能控制方法，能够自动调整转盘的运转速度
、
曝气量等参数，并且能根据废水的特性和变化自动优化调节转盘的工作参数，提高处理效率和稳定性
。

技术实现思路

[0004]本申请通过提供了一种转盘式生物反应装置的自动控制方法及系统，旨在解决传统的控制方法对废水处理过程通常是基于周期性采样和离线分析的方式，无法准确调整各项参数，导致处理效果较差，并且缺乏针对性的参数优化策略和适应性调节机制，导致装置在处理废水时效果不佳的技术问题
。
[0005]鉴于上述问题，本申请提供了一种转盘式生物反应装置的自动控制方法及系统
。
[0006]本申请公开的第一个方面，提供了一种转盘式生物反应装置的自动控制方法，所述方法应用于一转盘式生物反应装置，所述装置包括转盘单元
、
曝气单元
、
抽吸单元
、
分布优化单元和集成优化单元，所述方法包括：采集所述转盘单元
、
曝气单元
、
抽吸单元内进行控制的控制参数范围，获取转速范围
、
曝气量范围
、
抽停比范围；在所述转速范围
、
曝气量范围
、
抽停比范围随机抽取满足分布要求的多个控制参数，进行模拟净化反应测试，获取三个膜通量测试结果集
、
三个净化测试结果集和三个能耗测试结果集；根据三个膜通量测试结果集和三个净化测试结果集，分析获取三个反应变化幅度信息，根据三个能耗测试结果集，分析获取三个能耗变化幅度信息，结合所述三个反应变化幅度信息，计算获取三个优化幅度信息；根据所述三个优化幅度信息，设置获得三个分布优化收敛条件，并构建三个分布优化函数；通过分布优化单元，基于所述三个分布优化函数，对转速参数
、
曝气量参数
、
抽停比参数进行分布优化，直到满足三个分布优化收敛条件，获得转速优化空间
、
曝气量优化空间
、
抽停比优化空间；通过集成优化单元，根据所述三个能耗变化幅度，构建集成优化函数，在所述转速优化空间
、
曝气量优化空间
、
抽停比优化空间内进行集成优化，获得最优控制参数，对所述转盘式生物反应装置进行控制
。
[0007]本申请公开的另一个方面，提供了一种转盘式生物反应装置的自动控制系统，所
述系统应用于一转盘式生物反应装置，所述装置包括转盘单元
、
曝气单元
、
抽吸单元
、
分布优化单元和集成优化单元，所述系统用于上述方法，所述系统包括：参数范围获取模块，所述参数范围获取模块用于采集所述转盘单元
、
曝气单元
、
抽吸单元内进行控制的控制参数范围，获取转速范围
、
曝气量范围
、
抽停比范围；控制参数抽取模块，所述控制参数抽取模块用于在所述转速范围
、
曝气量范围
、
抽停比范围随机抽取满足分布要求的多个控制参数，进行模拟净化反应测试，获取三个膜通量测试结果集
、
三个净化测试结果集和三个能耗测试结果集；幅度信息获取模块，所述幅度信息获取模块用于根据三个膜通量测试结果集和三个净化测试结果集，分析获取三个反应变化幅度信息，根据三个能耗测试结果集，分析获取三个能耗变化幅度信息，结合所述三个反应变化幅度信息，计算获取三个优化幅度信息；优化函数构建模块，所述优化函数构建模块用于根据所述三个优化幅度信息，设置获得三个分布优化收敛条件，并构建三个分布优化函数；分布优化模块，所述分布优化模块用于通过分布优化单元，基于所述三个分布优化函数，对转速参数
、
曝气量参数
、
抽停比参数进行分布优化，直到满足三个分布优化收敛条件，获得转速优化空间
、
曝气量优化空间
、
抽停比优化空间；集成优化模块，所述集成优化模块用于通过集成优化单元，根据所述三个能耗变化幅度，构建集成优化函数，在所述转速优化空间
、
曝气量优化空间
、
抽停比优化空间内进行集成优化，获得最优控制参数，对所述转盘式生物反应装置进行控制
。
[0008]本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：通过采集转盘单元
、
曝气单元
、
抽吸单元的控制参数范围，并进行模拟净化反应测试，获得多个控制参数的测试结果，为后续优化提供了基础数据；通过分析膜通量和净化度测试结果，获取三个反应变化幅度信息，结合反应变化幅度信息和能耗变化幅度信息，计算获得三个优化幅度信息，为后续分布优化提供了指导；通过构建分布优化函数和设置收敛条件，基于优化幅度信息对转速
、
曝气量和抽停比参数进行分布优化，获得相应的优化空间，利用能耗变化幅度信息构建集成优化函数，在优化空间内进行集成优化，获得最佳控制参数，从而实现对装置的优化和自动控制
。
总的来说，该方法通过参数范围获取
、
模拟测试
、
反应变化幅度信息分析
、
优化幅度信息计算
、
分布优化空间获取以及集成优化等过程，解决了传统方法中存在的参数范围确定
、
分布优化和能耗改进方面的问题，并实现了装置性能的优化和自动化控制
。
[0009]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的
、
特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式
。
附图说明
[0010]图1为本申请实施例提供了一种转盘式生物反应装置的自动控制方法流程示意图；图2为本申请实施例提供了一种转盘式生物反应装置的自动控制系统结构示意图
。
[0011]附图标记说明：参数范围获取模块
10
，控制参数抽取模块...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种转盘式生物反应装置的自动控制方法，其特征在于，所述方法应用于一转盘式生物反应装置，所述装置包括转盘单元
、
曝气单元
、
抽吸单元
、
分布优化单元和集成优化单元，所述方法包括：采集所述转盘单元
、
曝气单元
、
抽吸单元内进行控制的控制参数范围，获取转速范围
、
曝气量范围
、
抽停比范围；在所述转速范围
、
曝气量范围
、
抽停比范围随机抽取满足分布要求的多个控制参数，进行模拟净化反应测试，获取三个膜通量测试结果集
、
三个净化测试结果集和三个能耗测试结果集；根据三个膜通量测试结果集和三个净化测试结果集，分析获取三个反应变化幅度信息，根据三个能耗测试结果集，分析获取三个能耗变化幅度信息，结合所述三个反应变化幅度信息，计算获取三个优化幅度信息；根据所述三个优化幅度信息，设置获得三个分布优化收敛条件，并构建三个分布优化函数；通过分布优化单元，基于所述三个分布优化函数，对转速参数
、
曝气量参数
、
抽停比参数进行分布优化，直到满足三个分布优化收敛条件，获得转速优化空间
、
曝气量优化空间
、
抽停比优化空间；通过集成优化单元，根据所述三个能耗变化幅度，构建集成优化函数，在所述转速优化空间
、
曝气量优化空间
、
抽停比优化空间内进行集成优化，获得最优控制参数，对所述转盘式生物反应装置进行控制
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：在所述转速范围
、
曝气量范围
、
抽停比范围内随机抽取多个转速参数
、
多个曝气量参数
、
多个抽停比参数；分别计算所述多个转速参数
、
多个曝气量参数
、
多个抽停比参数的均值，分别判断是否落入均匀转速区间
、
均匀曝气量区间
、
均匀抽停比区间内；若是，则分别计算多个转速参数
、
多个曝气量参数
、
多个抽停比参数的分布性参数，判断三个分布性参数是否大于三个分布性阈值，若是，则获得满足分别要求的三个控制参数集，若否，则重新进行抽取
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：根据所述转盘式生物反应装置历史时间内的运行控制参数，获取历史平均转速
、
历史平均曝气量和历史平均抽停比；采用所述历史平均转速
、
历史平均曝气量和历史平均抽停比，将当前进行净化的污水作为测试污水，结合多个控制参数进行模拟净化反应测试，并测试获得三个膜通量测试结果集
、
三个净化测试结果集和三个能耗测试结果集
。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：根据所述三个膜通量测试结果集和三个净化测试结果集内，计算获得三个膜通量变化幅度和三个净化变化幅度；根据所述三个膜通量变化幅度和三个净化变化幅度，加权计算获得三个反应变化幅度信息；根据三个能耗测试结果集，计算获得三个能耗变化幅度信息；
根据所述三个反应变化幅度信息和三个能耗变化幅度信息，计算获取三个优化幅度信息
。5.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法包括：根据所述转盘式生物反应装置的控制历史数据记录，处理获取样本优化幅度信息阈值；分别计算所述三个优化幅度信息与所述样本优化幅度信息阈值的比值，分别采用比值的倒数对预设优化收敛次数进行修正计算，获得三个修正优化收敛次数，作为三个分布优化收敛条件；构建转速分布优化函数，如下式：；其中，
rot
为转速适应度，
、
和为权重，
、
和分别为对转速调整后转盘式生物反应装置的膜通量
、
净化度和能耗，
、、
为转盘式生物反应装置的历史平均膜通量
、
历史平均净化度和历史平均能耗，
、
和为三个膜通量变化幅度
、
三个净化变化幅度和...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵龙，
申请(专利权)人：北京华科仪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：