[发明专利]用于沼气工程生物脱硫系统的边缘增效微平台设备

权利要求书

1.一种用于沼气工程生物脱硫系统的边缘增效微平台设备，其特征在于，包括嵌入在Linux系统中的数据库模块、软网关模块、云边协同模块、智能控制模块和算法控制模块，所述智能控制模块通过交互控制端控制，该智能控制模块还与数据库模块以及AI控制模块和算法控制模块进行数据交互，所述的数据库模块和软网关模块均与所述的算法控制模块连接，该Linux系统还接入所述的云边协同模块和实时操作系统，在所述的实时操作系统中嵌入有逻辑控制模块；该数据库模块通过硬网关模块与生产设备的PLC控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于沼气工程生物脱硫系统的边缘增效微平台设备，其特征在于，所述的算法控制模块用于通过产物调节模型判定产酸和产硫单质的过程，根据沼气流量计的气体流量峰值、谷值以及沼气中硫化氢浓度，对工艺参数空沼比、pH值、温度、喷淋量进行动态调整，计算出最大或者最小pH值下降速率；然后在满足产物调节模型输出结果的基础上，根据沼气流量计的气体流量峰值、谷值，调节工艺参数实现节能降耗。

3.根据权利要求2所述的一种用于沼气工程生物脱硫系统的边缘增效微平台设备，其特征在于，所述的产物调节模型建立方法包括以下步骤：

(1)对生物脱硫系统进行建模：

y-mx＝(y0-mx)exp[–K_GaZ/(G/A)]；

其中，y是出口H₂S浓度，y0是进口沼气中H₂S浓度，m为无因次亨利定律系数；x为H₂S分子在液相中的浓度(mg·m^-3)；K_Ga为沼气中H₂S总体积传质系数(min^-1)；Z为喷淋高度(m)；G为进口沼气流量(m³·min^-1)，A为截面积(m²)；读取生物脱硫生产数据，输入变量为沼气流量、出口H₂S浓度、出口氧气含量、空气流量，将读取的数据输入至y-mx＝(y0-mx)exp[–K_GaZ/(G/A)]中，若判定出口H₂S浓度大于预设值，则自动调整检测周期结束时间为当前时间；若本次检测时间超出当前周期结束时间，则触发计算本次检测的pH值下降速率，标记是否落在最佳范围内，输出此次pH值下降速率并归档，比较得出最大或最小pH值下降速率，此时，对应终端酸性产物产出率最大或最小；

(2)模型启动后，从配置文件中读取预设的空沼比调整步长，pH值下降率范围配置项，完成初始化工作；初始化完成后，模型会读取步骤(1)存档的pH值下降率，并进行时序化处理，选择最新一次优化结果的pH值下降率、沼气流量、空气流量有效数据进行趋势分析，按照分析出的趋势，基于配置的空沼比的调整步长，进行相应的增减空沼比，以经济性为目标函数，输出可使pH值下降率逼近达到最佳范围且经济性最优的空沼比，同理，进行喷淋量、温度的工艺参数分析；在外部调用接口获取预测值时，预测模型会返回当前得出的预测值得；对于已经返回的预测值，在使用新的预测值产生数据前，重复调用接口获取预测值时，模型返回同样的预测值，直到使用新的预测值产生新的数据后，优化模型会基于新数据进行优化和调整，之后新的预测值在下一次请求预测值时返回新的预测值。