[发明专利]一种用于再生水厂原水水质的在线预警系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及水污染控制领域，尤其涉及一种用于再生水厂原水水质的在线预警系统及其控制方法。

背景技术

随着我国城镇工业企业的迅速发展，我国逐渐呈现出水资源短缺与水污染加剧两大难题。在此背景下，污水回用成为解决这两大难题的重要技术手段。将再生水用于城市绿化、道路浇洒、生活杂用、洗车和景观水等诸多领域，不但能够有效缓解当前发展带来的水资源严重短缺的压力，而且将生产出来更多的污水循环利用，其开发投资省、运行成本低、处理效率高等诸多优点使再生水回用成为促进社会经济可持续发展的关键技术。因此，再生水厂出水水质及其生态安全性是城市生产生活的保障。

本预警系统的建立，旨在掌握再生水厂原水水质变化规律，及早对水质污染进行预警预报，并及时采取应急措施防止水质污染事故，避免造成严重的损失。这是针对水处理工程预警系统的探索性研究，在保障再生水回用安全性、提高水厂水处理效率和降低水处理成本等方面具有积极意义。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中至少存在以下缺点和不足：

对再生水厂原水水质缺少监控，当水质发生污染时，不能进行及时的预警预报，造成了严重的损失。

发明内容

本发明提供了一种用于再生水厂原水水质的在线预警系统及其控制方法，本发明实现了对再生水厂原水水质的监控和及时的预警预报，减少了损失，详见下文描述：

一种用于再生水厂原水水质的在线预警系统，所述在线预警系统包括：水质在线自动监测系统、数据中心和主控计算机，

所述水质在线自动监测系统用于采集再生水厂原水水样，在线测定水样pH、COD、TN、NH₃-N、TP和SS六项水质指标，并按约定的采集时段定时将水质在线监测数据发送给所述数据中心；所述数据中心控制水质在线自动监测系统，并存储所述水质在线监测数据；所述主控计算机自动读取所述水质在线监测数据，并对异常波动的水质指标按照污染程度进行预警。

所述水质在线自动监测系统包括：若干个遥测远传终端和通讯系统，

所述遥测远传终端具体为远端测控单元装置，用于采集再生水厂原水水样，在线测定水样pH、COD、TN、NH₃-N、TP和SS六项水质指标，并按设定的采集时段通过所述通讯系统采用有线或无线方式将所述水质在线监测数据定时发送给所述数据中心。

所述数据中心包括：服务器和数据库，

所述服务器与所述水质在线自动监测系统进行通讯，并监控所述水质在线监测数据；所述数据库用来储存按时序监测的所述水质在线监测数据。

一种用于再生水厂原水水质的在线预警系统的控制方法，所述方法包括以下步骤：

（1）根据原水水质历史监测数据构建历史水质数据库，通过所述历史水质数据库中的数据构建神经网络模型；

其中，所述神经网络模型包括：一个输入层、两个隐含层和一个输出层的四层神经网络，输入样本为pH、COD、TN、NH₃-N、TP和SS六项原水水质指标；训练后的输出结果为六项指标的出水预测值；

所述神经网络模型描述为：

D(t)=F(D(t-1)，D(t-2)，…，D(t-n))

其中，D(t)为t时刻某水质指标的实际监测数据；n为输入层的节点数；F由神经网络确定的输入-输出映射关系；

（2）定时读取并存储所述水质在线监测数据，将所述水质在线监测数据传输到所述神经网络模型，通过所述神经网络模型对所述水质在线监测数据进行预测，获取6项水质预测指标；

（3）判断所述6项水质预测指标是否均小于第一阈值，如果是，执行步骤（4）；如果否，执行步骤（5）；

（4）所述6项水质预测指标为无警，重新执行步骤（2）；

（5）判断所述超标的水质预测指标是否大于第一阈值且小于第二阈值，如果是，执行步骤（6）；如果否，执行步骤（7）；

（6）所述超标的水质预测指标为轻警，执行步骤（10）；

（7）判断所述超标的水质预测指标是否大于第二阈值且小于第三阈值，如果是，执行步骤（8）；如果否，执行步骤（9）；

（8）所述超标的水质预测指标为中警，执行步骤（10）；

（9）所述超标的水质预测指标为重警，执行步骤（10）；

（10）根据预警等级对出水水质进行监控和处理；

其中，所述第一阈值小于所述第二阈值，所述第二阈值小于所述第三阈值。

所述根据预警等级对出水水质进行监控和处理具体为：