一种基于大数据智慧侦管控的水处理系统及方法

专利主权项内容

1.一种基于大数据智慧侦管控的水处理系统，其特征在于，所述系统包括：若干组水处理设备，设置于同一区域，用于执行水处理工序；水质监测仪，分别设置于每个水处理设备前后，用于监测水处理前后的水质参数；流量监测模块，用于监测每个水处理设备的输出流量大小；控制分析中心，用于根据每个水处理设备的控制参数、输出流量及水处理前后水质参数对该水处理设备的运行状态进行监测预警；及根据同区域所有水处理设备的运行状态进行一致性分析，根据分析结果判断是否存在异常设备；预警模块，用于根据控制分析中心监测预警及一致性分析的结果进行预警操作；所述监测预警的过程包括：根据控制参数获取需求流量变化曲线，将监测的输出流量拟合成实际输出流量曲线，将需求流量变化曲线与实际输出流量曲线进行比对分析，获取水处理设备的性能系数；判断水处理后水质参数是否符合要求：若不符合，则直接生成预警指令；否则，将水处理后水质参数与水处理前水质参数及实际输出流量曲线进行协同分析，根据分析结果获取水处理设备的效能系数；根据水处理设备的性能系数及效能系数对其运行状态进行监测预警；所述水处理设备的性能系数获取过程包括：将控制参数调整时间点到当前时间点的时段作为分析时段并进行划分，获得调整段及稳定段；在调整段，根据实际输出流量曲线的整体变化量相对于控制参数调整时间点对应的差值，获得调整段性能系数；在稳定段，根据实际输出流量曲线相对控制参数对应标准输出曲线的差量及波动性，获得稳定段性能系数；根据调整段性能系数及稳定段性能系数获得当前时间点t的性能系数S(t)，包括：通过公式(1)-(3)：
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(3)获取当前时间点t的性能系数S(t)；其中，t1为控制参数调整时间点；为预设固定调整时段；/>；Q(t)为实际输出流量曲线；Qt(t)为控制参数对应标准输出曲线；s1为调整段性能系数；s2(t)为稳定段性能系数；/>为调整系数；所述水处理设备的效能系数获取过程包括：基于水处理前水质参数获取各项水质参数对应的标准参考值；基于实际输出流量曲线获取水处理影响系数；对所有项水质参数分别与对应标准参考值进行比对，并用水处理影响系数对比对结果进行调整，获得水处理设备的效能系数；所述效能系数的计算过程包括：根据分析时段内各项水质参数最大值与对应标准参考值的差值进行综合计算，获得临界偏差量；根据分析时段内各项水质参数均值与对应标准参考值的差值进行综合计算，获得整体偏差量；对临界偏差量与整体偏差量的平均值经水处理影响系数进行调整，获得效能系数G(t)，包括：通过公式(4)-(7)：
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(7)计算获得当前时间点t的效能系数G(t)；其中，n为水质参数监测项数, i=1、2、…、n；为当前时间点第i项水质参数的监测值，/>为第i项水质参数的标准参考值；/>表示/>在t1~t时段的最大值；/>为第i项水质参数的去量纲权重系数；/>为t1-t2~t-t2时段对应的处理前第i项水质参数的监测值均值，t2为预设处理时长；/>为第i项水质参数的处理后对照函数；/>为水处理影响函数；其中，各项水质参数对应的标准参考值根据处理前各项水质参数的监测值均值确定；对水处理设备运行状态进行监测预警的过程为：通过公式计算获得运行系数H(t)；当运行系数H(t)大于等于Hth时，进行预警；其中，为调整系数；Hth为运行系数阈值；所述控制分析中心还用于根据同区域所有水处理设备的效能系数进行一致性分析，根据分析结果判断是否存在异常设备；所述一致性分析过程包括：通过公式：
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；计算获得一致性系数x；当一致性系数x大于等于x1时，判断最大值对应水处理设备存在异常并进行预警；其中，为预设固定参考时段；m为同区域水处理设备的数量，j=1、2、…、m；/>为第j个水处理设备性能系数；/>为第j个水处理设备性能系数均值；/>为所有水处理设备性能系数均值的均值；x1为一致性系数阈值。