[发明专利]基于人工神经网络的污水处理曝气控制系统及其运行方法

权利要求书

1.基于人工神经网络的污水处理曝气控制系统，包括数据采集模块(101)、曝气控制模块(102)、数据存储模块(103)、数据分析模块(104)和人机交互模块(105)；其特征在于：

所述数据采集模块(101)、所述曝气控制模块(102)、所述数据存储模块(103)和所述数据分析模块(104)依次连接；

所述数据采集模块(101)从污水处理生物池采集数据，并将所述数据依次传输给所述所述曝气控制模块(102)、所述数据存储模块(103)和所述数据分析模块(104)；

所述数据存储模块(103)用于存储所述数据；

所述所述曝气控制模块(102)和所述数据分析模块(104)均与所述人机交互模块(105)连接，将根据所述数据获得的结果通过所述人机交互模块(105)向操作者展示；

所述数据分析模块(104)通过所述人机交互模块(105)获得所述操作者的指令，并根据所述指令对所述数据进行处理；

所述指令包括控制模式的设定值、控制目标的设定值；

所述数据分析模块(104)根据所述指令，采用人工神经网络方法，预测所述污水处理生物池的末端氨氮值，同时计算所述污水处理生物池所需的曝气量；

所述末端氨氮值和所述曝气量均存入所述数据存储模块(103)，同时通过所述人机交互模块(105)向操作者展示；

所述曝气控制模块(102)通过读取所述人机交互模块(105)的计算结果实现对设置于所述污水处理生物池的鼓风机，以及相应的空气管道上的阀门的控制。

2.根据权利要求1所述的基于人工神经网络的污水处理曝气控制系统，其特征在于，所述数据采集模块(101)包括进水参数采集部分(201)、生物池参数采集部分(202)、空气总管参数采集部分(203)和鼓风机参数采集部分(204)；

所述进水参数采集部分(201)包括进水流量传感器、进水化学需氧量传感器和进水氨氮传感器，采集的参数具体如下：

所述进水参数采集部分(201)分别通过所述进水流量传感器采集进水流量参数，通过所述进水化学需氧量传感器采集进水化学需氧量参数，通过所述进水氨氮传感器采集进水氨氮参数；

所述生物池参数采集部分(202)包括生物池溶解氧传感器、生物池混合液污泥浓度传感器和生物池氨氮传感器，采集的参数具体如下：

所述生物池参数采集部分(202)通过所述生物池溶解氧传感器采集生物池溶解氧参数，通过所述生物池混合液污泥浓度传感器采集生物池混合液污泥浓度参数，通过所述生物池氨氮传感器采集生物池末端氨氮参数；

所述空气总管参数采集部分(203)包括总管空气流量计和电动调节阀，采集的参数具体如下：

所述空气总管参数采集部分(203)通过所述总管空气流量计采集总管空气流量参数，通过所述电动调节阀的反馈获得调节阀开度参数；

所述鼓风机参数采集部分(204)从鼓风机获取所述鼓风机的风量参数、频率参数及运行信号参数。

3.根据权利要求2所述的基于人工神经网络的污水处理曝气控制系统，其特征在于，所述曝气控制模块(102)包括PLC控制柜(205)和鼓风机控制柜(206)；

所述PLC控制柜(205)分别与所述数据采集模块(101)和所述数据存储模块(103)连接，将所述进水参数采集部分(201)、所述生物池参数采集部分(202)和所述空气总管参数采集部分(203)采集的所有参数均传输至所述数据存储模块(103)进行存储；

所述PLC控制柜(205)与所述人机交互模块(105)，根据所述操作者通过所述人机交互模块(105)发出的控制指令，控制所述电动调节阀；

所述鼓风机控制柜(206)分别与所述鼓风机参数采集部分(204)和所述人机交互模块(105)连接，将所述风量参数、所述频率参数及所述运行信号参数发送给所述人机交互模块(105)进行展示，同时根据所述操作者通过所述人机交互模块(105)发出的控制指令对所述鼓风机进行控制。