[发明专利]用于污水处理模糊化的精准曝气控制系统及模糊控制方法

权利要求书

1.一种用于污水处理模糊化的精准曝气控制系统，其特征在于：包括前端仪表、变频系统以及后端控制系统，所述后端控制系统包括PLC控制系统、触摸屏以及模糊控制器，所述PLC控制系统的可编程逻辑控制器分别与模糊控制器和触摸屏通信连接；

所述可编程逻辑控制器的输入端与前端仪表的输出端通信连接；所述模糊控制器的输出端与变频系统的控制端通信连接；

所述前端仪表设置于曝气池处，所述变频系统设置于曝气风机处。

2.根据权利要求1所述的用于污水处理模糊化的精准曝气控制系统，其特征在于：所述前端仪表包括均与可编程逻辑控制器通信连接的电磁流量计、氨氮测定仪、COD检测仪、溶解氧控制仪、压力变送器、气体流量计以及超声波液位计；所述COD检测仪包括进水COD检测仪和出水COD检测仪，所述氨氮测定仪包括进水氨氮测定仪和出水氨氮测定仪；

所述电磁流量计、进水氨氮测定仪以及进水COD检测仪设置于曝气池进水口处；

所述出水氨氮测定仪和出水COD检测仪设置于曝气池出水口处；

所述气体流量计和压力变送器设置于曝气池曝气入口总管处；

所述前端仪表包括三台溶解氧控制仪，分别设置于曝气池好氧区的进水端、中间部分以及出水端；

所述超声波液位计设置于曝气池好氧区处。

3.根据权利要求2所述的用于污水处理模糊化的精准曝气控制系统，其特征在于：所述变频系统包括变频器，位于变频器进线端的进线电抗器、位于变频器出线端的出线电抗器以及相关低压元器件，所述变频器设置于曝气风机处，与曝气风机控制端连接，且其控制端与模糊控制器的输出端通信连接；

所述精准曝气控制系统还包括调节阀，所述调节阀位于曝气池的曝气风管处，且其控制端与模糊控制器的输出端通信连接。

4.根据权利要求3所述的用于污水处理模糊化的精准曝气控制系统，其特征在于：所述模糊控制器包括依次连接的模糊化接口模块、模糊算法模块、模糊化判决模块以及过程控制模块；所述模糊化接口模块的入口端PLC控制系统的可编程逻辑控制器的输出端通信连接；所述过程控制模块分别与调节阀的控制端和变频器的控制端通信连接。

5.根据权利要求4所述的用于污水处理模糊化的精准曝气控制系统，其特征在于：所述模糊化接口模块，用于接收PLC控制系统的输入变量和精准曝气控制系统的输出变量，获得合适的相应的论域实现模糊化，将输入数据转换成相应语言变量，并构成模糊集合；

所述模糊算法模块，由数据库和语言控制规则库两部分组成，用于提供相应控制目标数据、历史模糊化判决数据以及模糊化算法数据；

所述模糊化判决模块，用于对模糊控制过程进行判决，并获得模糊输出；

所述过程控制模块，用于将模糊输出变量的量值范围转化为相应的论域，将模糊控制量转化为精确控制量，并根据精确控制量控制调节阀和变频器。

6.根据权利要求5所述的用于污水处理模糊化的精准曝气控制系统，其特征在于：所述PLC控制系统还包括无线通讯模块，所述无线通讯模块分别与可编程逻辑控制器和监控中心通信连接。

7.一种基于精准曝气控制系统模糊控制器的模糊控制方法，其特征在于：

所述模糊控制器包括模糊化接口模块、模糊算法模块、模糊化判决模块以及过程控制模块，所述模糊控制方法包括如下步骤：

S1：根据模糊化接口模块接收到的输入数据，进行精确量模糊化，得到模糊量；

S2：建立模糊控制规则，并根据模糊量和模糊控制规则，进行模糊判别，得到模糊查询结果；

S3：使用过程控制模块，将模糊量进行非模糊化处理，并根据模糊查询结果，得到精确控制量；

S4：根据精确控制量，控制调节阀调节阀门开度和控制变频器调节风机频率，调节曝气池供气量。