[发明专利]一种污水处理工艺监督控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理工艺的自动化控制领域，更具体地说，它涉及利用自动控制设备和计算机辅助管理手段相结合的污水处理工艺监督控制方法。 

背景技术

污水处理工艺方法众多，通常需要若干个相互耦合的处理环节按照恰当的参数运行才能达到理想的处理效果。在具体的工艺执行过程中，处理效果会受到污水水质状况和流量的影响，因而需要准确获取这些指标，在理想情况下对于各项污水水质指标的测定虽然可以依靠于各种监测仪器和手段实现，但是由于检测仪器测定原理和采集周期各不相同，且对于同一个处理池不同的位置而言其水质参与仍然相差较大，很难全面地实时地得到的水质信息，这就使准确地指导污水处理工艺的执行变得困难。自动化的监测和控制设备已经在不少污水处理厂实际运行中使用，如可以PLC组成的监控系统对污水处理工艺进行全方位的监控，并且可以通过现场控制总线将分布在多个点的数据实时采集并且通过远程计算机实时发出控制指令，但是这两个环节往往是分离的，污水处理工艺的执行实际在很大程度上还是依赖于操作员工的经验，实际采集的数据并不能够及时精确地反映到工艺调整中去，这样可以避免系统出现较大偏差，但是存在的问题是精度不高，且过多地依赖于现场操作员的经验。 

受此启发，在此基础上提出了将人类工程师和专家的经验进行系统整理，通过专家系统方法，如模糊系统、人工神经网络等指导工艺的调整与执行，这样可以在一定程度上避免现场操作员的经验不足的问题，但是对于不同的工艺和实际的现场条件则需要设计专门的工艺方案，这本身就限制了这种方面的大规模推广。同时，比较精确的数据模拟技术也得到了长足发展(郝晓地，甘一萍，周军，等.数学模拟技术在污水处理工艺设计、优化、研发中的应用(上).给水排水，2004，30(5)：33-36)，理论上对于特定的污水处理工艺来说，在某一水质状况下较优的工艺运行参数可以通过数学模拟得到，但是原始数据的全面性、准确性和可靠性是数学模拟结果是否可靠的直接依据，如果其中的某些数据出现遗漏或者偏移实际值较大则会导致工艺模拟参数出现更大的偏差，使得工艺运行状况恶化。 

发明内容

本发明克服了现有污水处理工艺数据自动采集和人工操作相分离、面向不同污水处理工艺的专家系统构建难度较大、数学模拟结果不能直接利用自动地获取的数据用来指挥工艺运行等问题，本发明提供了一种污水处理工艺的监督控制方法，该方法将现场自动采集数据和人工操作员的手工采集相结合；数学模拟软件和计算机工艺组态软件、管理信息系统，充分利用了人工操作员的经验和计算机监测和控制工作的连续性，形成一套更加可靠的人-机结合的监督控制方法。 

本发明所用的技术方案是：该方法包括了硬件部分和软件部分。 

其中，硬件部分包括了污水处理工艺、工艺执行元件、数据采集元件、控制模块、工业计算机、计算机终端和数据处理服务器，污水处理工艺包括进水口总进水口、总出水口、第一处理池和第二处理池、正流向管和内回流管；工艺执行元件包括第一变频流量泵、第二变频流量泵、回流变频泵、第一搅拌器、第二搅拌器；数据采集元件包括第一流量计，第二流量计，第三流量计、第一曝气口和第二曝气口；控制模块包括控制器及数据采集模块、数据总线和控制器数据线，计算机终端包括现场操作终端，远程指挥计算机，-客户查询终端。 

第一自动数据采集接口为第一流量计和第一水质检测仪上所有自动数据采集接口的总称，第一控制信号接口为第一变频流量泵，第一搅拌器和第一曝气口上控制点的总称；第二自动数据采集接口为第二流量计、第三流量计和第二水质检测仪上所有自动数据采集接口的总称，第二控制信号接口为第二变频流量泵、回流变频泵，第二搅拌器和第二曝气口上控制点的总称。 

工艺执行由控制器及数据采集模块通过第一控制信号接口和第二控制信号接口执行，数据采集可以由控制器及数据采集模块通过第一自动数据采集接口和第二自动数据采集接口实现，控制器及数据采集模块通过数据总线与各接口相连。 

工业计算机可以通过数据总线将控制程序写入控制器及数据采集模块或者与其进行数据信息交换；现场操作终端、工业计算机、远程指挥计算机，数据处理服务器，客户查询终端通过计算机网络互联。 

第一人工检测点为第一处理池所有人工观察的点的总称，第一人工操作点为第一处理池所有人工可以操作点的总称，第二人工检测点为第二处理池和内回流管上所有人工观察的点的总称，第二人工操作点为第二处理池和内回流管上所有人工可以操作点的总称。