[发明专利]净水工艺投氯量计算机优化控制方法

权利要求书

1、一种净水工艺投氯量计算机优化控制方法，包括流量计(3)、余氯连续检测仪(4)、控制器、加氯机(2)、混合装置(5)、净水泵站(7)和工业控制计算机(1)，其特征是：工艺采用了如下的控制步骤：

第一步由流量计(3)实时测定滤后水流量(Q)值，同时对滤后水由加氯机(2)加氯，在混合装置(5)后由余氯连续检测仪实时测定前馈取样点的余氯值(L₁)，加氯后的滤后水经清水池(6)、净水泵站(7)后，对出厂水实时测定其反馈取样点的余氯值(L₂)，实时测定的流量(Q)值、前馈取样点余氯值(L₁)及反馈取样余氯值(L₂)及设定的投加率(X)等参变量数据送入计算机(1)处理计算，计算机(1)由设定的投加率(X)和滤后水流量(Q)值，确定投加量(F)，依据投加量(F)等于滤后水流量(Q)乘以投加率(X)的关系(F＝QX)建立起投加量数据库；第二步，系统启动运行计算机即判断流量(Q)信号，若流量(Q)为O，或其它不具备使用情况，计算机报警，并使系统进入人工操作状态处理；第三步若流量(Q)不为O，计算机(1)根据流量(Q)和前馈取样点余氯值(L₁)、出厂反馈取样点余氯值(L₂)，通过优化数学模型的计算，重新确定新的投加量(F)值，给出控制信号，使加氯机(2)的投加量(F)按程序进行投加，若投加量(F)是初次输出，控制器及加氯机输出不变，系统保持并继续对现场信号进行实时采集；若投加量(F)不是初次输出，则程序判断前馈检测点采集的余氯值(L₁)是否满足大于等于下限值(m₁)和小于等于上限值(m₂)的条件：

a.若满足，程序进一步确认出厂水即反馈取样点的余氯值(L₂)是否满足大于等于下限值(m₃)和小于等于上限值(m₄)，以便对投加量进行微调，若满足，则投加量(F)为前一时刻的投加量(F_前)不变，确认为优化值；若反馈取样点余氯值(L₂)不在其下限值(m₃)和上限值(m₄)区间内，则：

当反馈取样点余氯值(L₂)小于下限值(m₃)时，程序确认投加量(F)为前一时刻的投加量(F_前)与一个微调变量(ΔF₂)之和，调整后投加量(F)为优化值，

当反馈取样点余氯值(L₂)大于上限值(m₄)时，投加量(F)为前一时刻的投加量(F_前)减去反馈微调变量(ΔF₂)，调整后的投加量(F)为优化值，

前馈检测点的余氯值(L₁)的下限值(m₁)、上限值(m₂)及反馈取样点的余氯值(L₂)的下限值(m₃)、上限值(m₄)是实验选择确定的，

b.若前馈检测点余氯值(L₁)不在其下限值(m₁)和上限值(m₂)区间内时，有两种情形：

i.当前馈检测点余氯值(L₁)小于其下限值(m₁)时，程序确定投加量(F)为前一时刻的投加量(F_前)与前馈微调变量(ΔF₁)之和，并再检测反馈检测点余氯值(L₂)是否满足大于等于下限值(m₃)、小于等于上限值(m₄)，若满足，则投加量(F)只由前馈微调变量(ΔF₁)来调整，即前馈模型可使投加量(F)达优化值；若反馈取样点余氯值(L₂)不在其下限值(m₃)和上限值(m₄)区间内，当反馈取样点余氯值(L₂)小于下限值(m₃)时，则程序确定投加量(F)为前一时刻的投加量(F_前)加上前馈微调变量(ΔF₁)，再加上反馈微调变量(ΔF₂)，调整后投加量(F)达优化值；当反馈取样点余氯值(L₂)大于其上限值(m₄)时，则投加量(F)为前一时刻投加量(F_前)加上前馈微调变量(ΔF₁)，减去反馈微调变量(ΔF₂)，调整后，投加量(F)为优化值；

ii.当前馈检测点余氯值(L₁)大于其上限值(m₂)时，投加量(F)为前一时刻的投加量(F_前)减去前馈微调变量(ΔF₁)，程序同时检测反馈检测点余氯值(L₂)，判断反馈检测点余氯值(L₂)是否满足大于等于其下限值(m₃)、小于等于其上限值(m₄)，若满足，此时投加量(F)只由减去前馈微调变量(ΔF₁)来调整，即达优化值；若反馈检测点余氯值(L₂)小于其下限值(m₃)，则程序确定投加量(F)为前一时刻的投加量(F_前)，减去前馈微调变量(ΔF₁)，加上反馈微调变量(ΔF₂)，调整后，投加量(F)达优化值；若反馈检测点余氯值(L₂)大于其上限值(m₄)，则程序确定投加量(F)为前一时刻的投加量(F_前)，减去前馈微调变量(ΔF₁)，再减去反馈微调变量(ΔF₂)，调整后，投加量(F)达优化值，微调给定的前馈微调变量(ΔF₁)和反馈微调变量(ΔF₂)，使投加量逐渐逼近最优控制范围；第四步，达到优化值的投加量(F)值，一路送入投加率变量数据库，另一路同时经控制器输出控制信号，控制加氯机(2)投氯，使出厂水的余氯值逼近优化值，再经混合装置(5)、清水池(6)、泵站(7)后，净水出厂。