一種滲濾液好氧反應(yīng)池曝氣系統(tǒng)模糊控制方法及系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種滲濾液好氧反應(yīng)池曝氣系統(tǒng)模糊控制方法及系統(tǒng)，所述方法包括：接收檢測裝置發(fā)送的檢測輸入量，并計算檢測輸入量與給定值之間的偏差以及所述偏差的變化率以作為模糊控制的輸入變量；將輸入變量模糊化為模糊輸入量，基于模糊輸入量進行模糊推理和決策以得到模糊輸出量，并將模糊輸出量解模糊化為控制輸出量；將控制輸出量輸出至風(fēng)量分配控制器以控制曝氣機的風(fēng)機風(fēng)量，其中，檢測輸入量包括好氧反應(yīng)池的氧含量，與之相對應(yīng)的控制輸出量為曝氣機總風(fēng)量給定數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)，采用模糊控制策略通過對曝氣機風(fēng)機風(fēng)量的控制實現(xiàn)對好氧反應(yīng)池氧含量的自動控制，解決滲濾液處理好氧反應(yīng)中曝氣量的PID自動控制不能滿足生產(chǎn)需求的問題。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及滲濾液處理領(lǐng)域，具體而言涉及一種滲濾液好氧反應(yīng)池曝氣系統(tǒng)模糊控制方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
目前，我國城市生活垃圾的處理主要采用填埋技術(shù)或焚燒技術(shù)，無論在填埋或焚燒處理過程中都會產(chǎn)生垃圾滲濾液。垃圾滲濾液中CODCr濃度約6000-70000mg/L，NH3-N濃度約1000-2500mg/L，同時含有大量溶解性固體(鈉、鈣、氯化物、硫酸鹽等)，是一種水質(zhì)水量變化大、微生物營養(yǎng)元素比例失調(diào)、成分極其復(fù)雜、污染物濃度高的有機廢水，并伴有極重的腐敗臭味，如不妥善處理，會對周圍的水體和土壤造成嚴重污染，對周邊人民群眾的身體健康產(chǎn)生嚴重威脅。目前垃圾滲濾液處理方式有生物處理、物化處理和膜處理三種方式，三種方式一般會組合應(yīng)用，以保證出水達標排放。生物處理用于去除可降解有機物和低濃度的氨氮，一般包括厭氧生物處理和好氧生物處理。其中，在實際的滲濾液好氧生物處理中，曝氣機的能耗超過滲濾液處理整個系統(tǒng)能耗的15％，如果能夠顯著的減少曝氣風(fēng)機的運行功耗，對于全廠的節(jié)能具有顯著的意義。在實踐中，通常使用PID(比例(proportion)、積分(integration)、微分(differentiation))控制方式自動調(diào)節(jié)曝氣機的曝氣量，最終使溶氧值快速穩(wěn)定的趨于設(shè)定值附近。由于生化反應(yīng)系統(tǒng)的復(fù)雜性，有時需要對PID參數(shù)進行重新整定，加大曝氣風(fēng)機控制參數(shù)的波動，不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供一種滲濾液好氧反應(yīng)池曝氣系
統(tǒng)模糊控制方法，包括：接收檢測裝置發(fā)送的檢測輸入量，并計算所述檢測輸入量與給定值之間的偏差以及所述偏差的變化率以作為模糊控制的輸入變量；將所述輸入變量模糊化為模糊輸入量，基于所述模糊輸入量進行模糊推理和決策以得到模糊輸出量，并將所述模糊輸出量解模糊化為控制輸出量；將所述控制輸出量輸出至風(fēng)量分配控制器以控制曝氣機的風(fēng)機風(fēng)量，其中，所述檢測輸入量包括好氧反應(yīng)池的氧含量，與所述好氧反應(yīng)池的氧含量相對應(yīng)的控制輸出量為曝氣機總風(fēng)量給定數(shù)據(jù)。在一個示例中，所述將所述輸入變量模糊化為模糊輸入量包括將所述輸入變量映射變換到離散的輸入論域。在一個示例中，所述輸入變量按照下式進行量化： Y = 2 n × [ x - ( a + b ) ÷ 2 ] b - a ]]>其中，x表示所述輸入變量，Y表示量化后的輸入變量，a表示所述輸入變量的下限，b表示所述輸入變量的上限，n表示量化等級。在一個示例中，所述解模糊化按照下式進行： Y = x + n 2 × n × ( b - a ) + a ]]>其中，x表示所述模糊輸出量，Y表示所述控制輸出量，a表示所述模糊輸出量的下限，b表示所述模糊輸出量的上限，n表示量化等級。在一個示例中，所述輸入變量對應(yīng)的輸入論域設(shè)置為4，所述模糊輸出量對應(yīng)的輸出論域設(shè)置為6。在一個示例中，所述模糊輸入量的語言值模糊子集為[負大(NB)，負小(NS)，零(O)，正小(PS)，正大(PB)]。在一個示例中，所述模糊輸出量的語言值模糊子集為[負大(NB)，負中(NM)，負小(NS)，零(O)，正小(PS)，正中(PM)，正大(PB)]。在一個示例中，所述模糊輸入量的語言值模糊子集的隸屬函數(shù)為簡單的正態(tài)函數(shù)，函數(shù)類型采用高斯型。在一個示例中，所述好氧反應(yīng)池的氧含量的給定值為10mg/L，所述好氧反應(yīng)池的氧含量的偏差范圍為[-10％,10％]，所述好氧反應(yīng)池的氧含量的偏差變化率范圍為[-3％,3％]。本專利技術(shù)還提供一種滲濾液好氧反應(yīng)池曝氣系統(tǒng)模糊控制系統(tǒng)，包括：輸入模塊，用于接收檢測裝置發(fā)送的檢測輸入量，并計算所述檢測輸入量與給定值之間的偏差以及所述偏差的變化率以作為模糊控制的輸入變量；處理模塊，用于將所述輸入變量模糊化為模糊輸入量，基于所述模糊輸入量進行模糊推理和決策以得到模糊輸出量，并將所述模糊輸出量解模糊化為控制輸出量；輸出模塊，用于將所述控制輸出量輸出至風(fēng)量分配控制器以控制曝氣機的風(fēng)機風(fēng)量，其中，所述檢測輸入量包括好氧反應(yīng)池的氧含量，與所述好氧反應(yīng)池的氧含量相對應(yīng)的控制輸出量為曝氣機總風(fēng)量給定數(shù)據(jù)。根據(jù)本專利技術(shù)，采用模糊控制策略通過對曝氣機風(fēng)機風(fēng)量的控制實現(xiàn)對好氧反應(yīng)池氧含量的自動控制，能夠解決滲濾液處理好氧反應(yīng)中曝氣量的PID自動控制不能滿足生產(chǎn)需求的問題，使系統(tǒng)運行的更加穩(wěn)定，同時解決了曝氣風(fēng)機控制參數(shù)波動太大的問題，減少了曝氣量，并穩(wěn)定了好氧反應(yīng)池的氧含量。附圖說明本專利技術(shù)的下列附圖在此作為本專利技術(shù)的一部分用于理解本專利技術(shù)。附圖中示出了本專利技術(shù)的實施例及其描述，用來解釋本專利技術(shù)的原理。附圖中：圖1示出了根據(jù)本專利技術(shù)實施例的滲濾液好氧反應(yīng)池曝氣系統(tǒng)模糊控制方法的流程圖；圖2示出了根據(jù)本專利技術(shù)實施例的滲濾液好氧反應(yīng)池曝氣系統(tǒng)模糊控制方法應(yīng)用于示例性場景時的信號數(shù)據(jù)流圖；圖3示出了根據(jù)本專利技術(shù)實施例的滲濾液好氧反應(yīng)池曝氣系統(tǒng)模糊控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。具體實施方式在下文的描述中，給出了大量具體的細節(jié)以便提供對本專利技術(shù)更為徹底的理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本專利技術(shù)可以無需一個或多個這些細節(jié)而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本專利技術(shù)發(fā)生混淆，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進行描述。為了徹底了解本專利技術(shù)，將在下列的描述中提出詳細的方法步驟和/或結(jié)構(gòu)。顯然，本專利技術(shù)的施行并不限定于本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟悉的特殊細節(jié)。本專利技術(shù)的較佳實施例詳細描述如下，然而除了這些詳細描述外，本專利技術(shù)還可以具有其他實施方式。應(yīng)當理解的是，本專利技術(shù)能夠以不同形式實施，而不應(yīng)當解釋為局限于這里提出的實施例。相反地，提供這些實施例將使公開徹底和完全，并且將本專利技術(shù)的范圍完全地傳遞給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚，層和區(qū)的尺寸以及相對尺寸可能被夸大。自始至終相同附圖標記表示相同的元件。應(yīng)當理解的是，當在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時，其指明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個或多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。單數(shù)形式的“一”、“一個”和“所述/該”也意圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚指出另外的方式。在實際的滲濾液好氧生物處理中，曝氣機的能耗超過滲濾液處理整個系統(tǒng)能耗的15％，如果能夠顯著的減少曝氣風(fēng)機的運行功耗，對于全廠的節(jié)能具有顯著的意義。在實踐中，通常使用PID控制方式自動調(diào)節(jié)曝氣機的曝氣量，最終使溶氧值快速穩(wěn)定的趨于設(shè)定值附近本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種滲濾液好氧反應(yīng)池曝氣系統(tǒng)模糊控制方法，其特征在于，所述模糊控制方法包括：接收檢測裝置發(fā)送的檢測輸入量，并計算所述檢測輸入量與給定值之間的偏差以及所述偏差的變化率以作為模糊控制的輸入變量；將所述輸入變量模糊化為模糊輸入量，基于所述模糊輸入量進行模糊推理和決策以得到模糊輸出量，并將所述模糊輸出量解模糊化為控制輸出量；將所述控制輸出量輸出至風(fēng)量分配控制器以控制曝氣機的風(fēng)機風(fēng)量，其中，所述檢測輸入量包括好氧反應(yīng)池的氧含量，與所述好氧反應(yīng)池的氧含量相對應(yīng)的控制輸出量為曝氣機總風(fēng)量給定數(shù)據(jù)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種滲濾液好氧反應(yīng)池曝氣系統(tǒng)模糊控制方法，其特征在于，所述模糊控制方法包括：接收檢測裝置發(fā)送的檢測輸入量，并計算所述檢測輸入量與給定值之間的偏差以及所述偏差的變化率以作為模糊控制的輸入變量；將所述輸入變量模糊化為模糊輸入量，基于所述模糊輸入量進行模糊推理和決策以得到模糊輸出量，并將所述模糊輸出量解模糊化為控制輸出量；將所述控制輸出量輸出至風(fēng)量分配控制器以控制曝氣機的風(fēng)機風(fēng)量，其中，所述檢測輸入量包括好氧反應(yīng)池的氧含量，與所述好氧反應(yīng)池的氧含量相對應(yīng)的控制輸出量為曝氣機總風(fēng)量給定數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模糊控制方法，其特征在于，所述將所述輸入變量模糊化為模糊輸入量包括將所述輸入變量映射變換到離散的輸入論域。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模糊控制方法，其特征在于，所述輸入變量按照下式進行量化： Y = 2 n × [ x - ( a + b ) ÷ 2 ] b - a ]]>其中，x表示所述輸入變量，Y表示量化后的輸入變量，a表示所述輸入變量的下限，b表示所述輸入變量的上限，n表示量化等級。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模糊控制方法，其特征在于，所述解模糊化按照下式進行： Y = x + n 2 × n ...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱亮，蔡曙光，陳濤，黃明生，胡建民，邵哲如，王健生，張二威，錢中華，洪益州，曹偉，楊應(yīng)永，高秀榮，
申請(專利權(quán))人：光大環(huán)保技術(shù)研究院深圳有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44