[发明专利]一种基于人工智能的高频率调节型水处理控制系统

说明书

本发明公开了一种基于人工智能的高频率调节型水处理控制系统，包括物理层模块，用于现场采集物理数据和执行指令；模型层模块，用于进行对物理层模块的现场设备进行一对一仿真建模；终端服务层模块，包括云端服务器、硬件端和软件端，通过双向通信连接在终端服务层模块与物理层模块、模型层模块之间的网络层模块。本发明通过软件端可实时监控管理每个设备，当遇到问题及故障后，AI智能云计算技术可结合专家会诊的结果对物理层模块进行远程干预解决问题，相较于传统维护方式节省了很大的人力和时间成本，并且管理更加系统和完善，用户体验更佳。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种基于人工智能的高频率调节型水处理控制系统。

背景技术

我国目前很多水体都收到了不同程度的污染，导致水资源的紧缺，因此各种水处理厂应运而生。每个水处理厂在进行水处理时都需要采购各种水处理设备，例如反渗透水处理设备等。各种设备在运行是需要工作人员进行现场操作和监控，确保设备运行良好，很多时候操作人员解决不了的问题还需要原厂设计专家进行后期维护。

随着计算机及网络技术的发展，各企业越来越依赖计算机和互联网进行系统化运行管理，因此污水处理系统的后期维护和运营是需要专业化管理，并且需要持续改进，越来越多的水处理厂会选择和专业的运营管理单位进行合作，但是这些运营管理单位不能长期在现场进行管理，而且运营管理单位也往往人手不够不能够满足市场需求，目前市场上水处理长和运营管理单位之间建立的网络信息化管理平台往往只能够实现透明性化管理，但是不能够对实际设备进行全方位监测，以及不能对设备进行智能精确地远程干涉，达到完全智能化管理。

发明内容

针对以上存在的技术问题，本发明提供一种基于人工智能的高频率调节型水处理控制系统。

本发明的技术方案为：一种基于人工智能的高频率调节型水处理控制系统，包括：

物理层模块，包括至少一个水处理设备，安装在水处理设备上的若干个带有现场仪器的执行器，用于现场采集物理数据和执行指令，以及与水处理设备以及现场仪器、执行器相连的执行控制单元，用于接收和下发指令；

模型层模块，包括建模单元，用于通过3D建模和仿真技术对每套水处理设备中的多元要素进行真实刻画和描述建模，得到对应的虚拟模型；

网络层模块，包括交换机，交换机通过双向通信连接在终端服务层模块与物理层模块、模型层模块之间，用于传发数据和指令；

终端服务层模块，包括云端服务器、硬件端和软件端，云端服务器通过通信接收物理数据并利用AI智能云计算技术进行存储、镜像、分析、融合和运算，并将结果构成物理层模块和模型层模块的互动情景架构；软件端搭载在硬件端上，用于对系统进行综合管理。

进一步地，多元要素包括水处理设备的几何形状、物理属性和行为响应。

进一步地，物理数据包括现场仪器的测量范围和测量值，以及执行器的工作状态。

进一步地，云端服务器包括数据存储单元、镜像复制单元、平台对接单元、数据融合单元、智能运算单元、数据样本库单元，

数据存储单元用于接收物理层模块上传的物理数据；

镜像复制单元用于对物理数据进行镜像复制，生成虚拟数据；

平台对接单元用于对接各个水处理厂相关数据平台，获取服务数据；

数据融合单元用于将物理数据、虚拟数据与服务数据进行融合，得到融合数据；

智能运算单元用于通过AI数学模型算法对融合数据进行特征提取、多元清洗、一致性验证得到能够使得物理层模块和模型层模块构成互动情景架构的样本数据，并对样本数据利用神经卷积网络结合专家会诊的参考建议进行深度学习，更新水处理设备的检测标准，预测水处理设备运行趋势；