本發(fā)明涉及廢水處理，具體為微生物光合凈化系統(tǒng)的可視化監(jiān)測與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、微生物光合凈化系統(tǒng)是一種利用微生物處理廢水的系統(tǒng)，其原理是利用光合細(xì)菌的光合作用對營養(yǎng)型廢水進(jìn)行發(fā)酵處理，從而有效去除廢水中的碳、氮和磷。在現(xiàn)有技術(shù)中，為了檢測微生物光合凈化系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，需要對處理后的廢水進(jìn)行監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果調(diào)整發(fā)酵池的參數(shù)，但現(xiàn)有的監(jiān)測與控制系統(tǒng)存在以下缺陷：一是微生物光合凈化系統(tǒng)的可視化監(jiān)測依賴傳感器所獲取的數(shù)據(jù)，一旦傳感器出現(xiàn)故障，則會造成系統(tǒng)的可靠性下降，使得監(jiān)測結(jié)果缺乏準(zhǔn)確性；二是現(xiàn)有的控制系統(tǒng)基于預(yù)設(shè)的規(guī)則或閾值進(jìn)行決策，缺乏智能學(xué)習(xí)和優(yōu)化能力，導(dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)最佳的廢水處理效果；三是現(xiàn)有的控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)由于設(shè)備自身精度和控制策略，會有一定的響應(yīng)時間，這會導(dǎo)致實(shí)際調(diào)節(jié)后的參數(shù)與理想?yún)?shù)之間存在一定的誤差，從而影響廢水處理效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供微生物光合凈化系統(tǒng)的可視化監(jiān)測與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：微生物光合凈化系統(tǒng)的可視化監(jiān)測與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、參數(shù)調(diào)節(jié)模塊、可視化模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊分別與數(shù)據(jù)采集模塊、參數(shù)調(diào)節(jié)模塊、可視化模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊建立數(shù)據(jù)連接。

3、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括溫度采集子模塊、光照強(qiáng)度采集子模塊、溶解氧濃度采集子模塊和水質(zhì)采集子模塊。

4、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括傳感器監(jiān)測子模塊、智能決策子模塊和誤差補(bǔ)償子模塊。

5、優(yōu)選的，所述傳感器監(jiān)測子模塊包括異常數(shù)據(jù)提取單元、穩(wěn)定性評估單元、異常類型分析單元和異常報警單元，且穩(wěn)定性評估單元分別與異常數(shù)據(jù)提取單元和異常類型分析單元建立數(shù)據(jù)連接，異常類型分析單元與異常報警單元建立數(shù)據(jù)連接。

6、優(yōu)選的，所述穩(wěn)定性評估單元包括頻率分析、持續(xù)時間分析和趨勢分析，異常報警單元包括環(huán)境異常報警、設(shè)備狀態(tài)異常報警和數(shù)據(jù)傳輸異常報警。

7、優(yōu)選的，所述智能決策子模塊包括控制參數(shù)生成單元、結(jié)果優(yōu)化單元和在線學(xué)習(xí)單元，且控制參數(shù)生成單元分別與結(jié)果優(yōu)化單元和在線學(xué)習(xí)單元建立數(shù)據(jù)連接。

8、優(yōu)選的，所述誤差補(bǔ)償子模塊包括響應(yīng)時間預(yù)測單元和補(bǔ)償值生成單元，且響應(yīng)時間預(yù)測單元與補(bǔ)償值生成單元建立數(shù)據(jù)連接。

9、優(yōu)選的，所述參數(shù)調(diào)節(jié)模塊包括溫度調(diào)節(jié)子模塊、光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)子模塊、溶解氧濃度調(diào)節(jié)子模塊、ph值調(diào)節(jié)子模塊和碳氮比調(diào)節(jié)子模塊。

10、優(yōu)選的，所述可視化模塊包括數(shù)據(jù)展示界面、用戶界面和遠(yuǎn)程控制界面，數(shù)據(jù)展示界面包括實(shí)時數(shù)據(jù)監(jiān)控子界面和歷史數(shù)據(jù)查詢子界面。

11、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)存儲模塊包括算法庫和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明設(shè)計有傳感器監(jiān)測子模塊，可以根據(jù)異常數(shù)據(jù)對傳感器狀態(tài)進(jìn)行評估，并對傳感器的異常狀態(tài)進(jìn)行分析和報警提醒，以此防止因傳感器故障造成監(jiān)測結(jié)果缺乏準(zhǔn)確性；本發(fā)明設(shè)計有智能決策子模塊，通過根據(jù)控制目標(biāo)和采集到的數(shù)據(jù)生成控制參數(shù)，并通過優(yōu)化算法處理獲取最優(yōu)控制參數(shù)，以此實(shí)現(xiàn)最佳的廢水處理效果；本發(fā)明設(shè)計有誤差補(bǔ)償子模塊，通過分析預(yù)測的設(shè)備狀態(tài)和系統(tǒng)控制策略預(yù)測響應(yīng)時間，并據(jù)此產(chǎn)生補(bǔ)償值，對最優(yōu)控制參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，從而進(jìn)一步提高廢水處理效果。

技術(shù)特征：

1.微生物光合凈化系統(tǒng)的可視化監(jiān)測與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊(1)、數(shù)據(jù)處理模塊(2)、參數(shù)調(diào)節(jié)模塊(3)、可視化模塊(4)和數(shù)據(jù)存儲模塊(5)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理模塊(2)分別與數(shù)據(jù)采集模塊(1)、參數(shù)調(diào)節(jié)模塊(3)、可視化模塊(4)和數(shù)據(jù)存儲模塊(5)建立數(shù)據(jù)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物光合凈化系統(tǒng)的可視化監(jiān)測與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)采集模塊(1)包括溫度采集子模塊(11)、光照強(qiáng)度采集子模塊(12)、溶解氧濃度采集子模塊(13)和水質(zhì)采集子模塊(14)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物光合凈化系統(tǒng)的可視化監(jiān)測與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理模塊(2)包括傳感器監(jiān)測子模塊(21)、智能決策子模塊(22)和誤差補(bǔ)償子模塊(23)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微生物光合凈化系統(tǒng)的可視化監(jiān)測與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于：所述傳感器監(jiān)測子模塊(21)包括異常數(shù)據(jù)提取單元(211)、穩(wěn)定性評估單元(212)、異常類型分析單元(213)和異常報警單元(214)，且穩(wěn)定性評估單元(212)分別與異常數(shù)據(jù)提取單元(211)和異常類型分析單元(213)建立數(shù)據(jù)連接，異常類型分析單元(213)與異常報警單元(214)建立數(shù)據(jù)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微生物光合凈化系統(tǒng)的可視化監(jiān)測與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于：所述穩(wěn)定性評估單元(212)包括頻率分析(2121)、持續(xù)時間分析(2122)和趨勢分析(2123)，異常報警單元(214)包括環(huán)境異常報警(2141)、設(shè)備狀態(tài)異常報警(2142)和數(shù)據(jù)傳輸異常報警(2143)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微生物光合凈化系統(tǒng)的可視化監(jiān)測與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于：所述智能決策子模塊(22)包括控制參數(shù)生成單元(221)、結(jié)果優(yōu)化單元(222)和在線學(xué)習(xí)單元(223)，且控制參數(shù)生成單元(221)分別與結(jié)果優(yōu)化單元(222)和在線學(xué)習(xí)單元(223)建立數(shù)據(jù)連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微生物光合凈化系統(tǒng)的可視化監(jiān)測與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于：所述誤差補(bǔ)償子模塊(23)包括響應(yīng)時間預(yù)測單元(231)和補(bǔ)償值生成單元(232)，且響應(yīng)時間預(yù)測單元(231)與補(bǔ)償值生成單元(232)建立數(shù)據(jù)連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物光合凈化系統(tǒng)的可視化監(jiān)測與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于：所述參數(shù)調(diào)節(jié)模塊(3)包括溫度調(diào)節(jié)子模塊(31)、光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)子模塊(32)、溶解氧濃度調(diào)節(jié)子模塊(33)、ph值調(diào)節(jié)子模塊(34)和碳氮比調(diào)節(jié)子模塊(35)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物光合凈化系統(tǒng)的可視化監(jiān)測與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于：所述可視化模塊(4)包括數(shù)據(jù)展示界面(41)、用戶界面(42)和遠(yuǎn)程控制界面(43)，數(shù)據(jù)展示界面(41)包括實(shí)時數(shù)據(jù)監(jiān)控子界面(411)和歷史數(shù)據(jù)查詢子界面(412)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物光合凈化系統(tǒng)的可視化監(jiān)測與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)存儲模塊(5)包括算法庫(51)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(52)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了微生物光合凈化系統(tǒng)的可視化監(jiān)測與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、參數(shù)調(diào)節(jié)模塊、可視化模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊；本發(fā)明設(shè)計有傳感器監(jiān)測子模塊，可以根據(jù)異常數(shù)據(jù)對傳感器狀態(tài)進(jìn)行評估，并對傳感器的異常狀態(tài)進(jìn)行分析和報警提醒，以此防止因傳感器故障造成監(jiān)測結(jié)果缺乏準(zhǔn)確性；本發(fā)明設(shè)計有智能決策子模塊，通過根據(jù)控制目標(biāo)和采集到的數(shù)據(jù)生成控制參數(shù)，并通過優(yōu)化算法處理獲取最優(yōu)控制參數(shù)，以此實(shí)現(xiàn)最佳的廢水處理效果；本發(fā)明設(shè)計有誤差補(bǔ)償子模塊，通過分析預(yù)測的設(shè)備狀態(tài)和系統(tǒng)控制策略預(yù)測響應(yīng)時間，并據(jù)此產(chǎn)生補(bǔ)償值，對最優(yōu)控制參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，從而進(jìn)一步提高廢水處理效果。

技術(shù)研發(fā)人員：王明茲,鄭明敏,何勇錦,陳必鏈
受保護(hù)的技術(shù)使用者：福建師范大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17