專利名稱：再生水廠原水水質(zhì)在線預(yù)警系統(tǒng)及預(yù)警方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)科學(xué)中的再生水檢測技術(shù)，尤其涉及城市再生水廠原水水質(zhì)的監(jiān)測和安全預(yù)警系統(tǒng)及預(yù)警方法。
背景技術(shù)：
污水回用是解決城市水資源短缺的重要途徑。近年來許多城市應(yīng)用污水回用處理技術(shù)建立再生水廠，一定程度上緩解了當(dāng)前城市水資源緊缺的壓力。然而，由于再生水廠原水的來源和水質(zhì)變化情況較為復(fù)雜等方面因素的影響，在再生水廠生產(chǎn)運(yùn)行過程中，保障再生水水質(zhì)安全的難度較大，缺乏有效的再生水廠原水水質(zhì)安全預(yù)警方法和預(yù)警系統(tǒng)，成功應(yīng)用于實(shí)際再生水生產(chǎn)的例子很少。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的難題，本發(fā)明提出了一種再生水廠原水水質(zhì)在線預(yù)警系統(tǒng)及預(yù)警方法，利用可遠(yuǎn)程控制的計(jì)算輔助系統(tǒng)結(jié)合再生水廠原水水質(zhì)的采集信息分析， 從而迅速準(zhǔn)確的在再生水原水水質(zhì)變化條件下對再生水生產(chǎn)進(jìn)行預(yù)測、預(yù)警及調(diào)整工藝參數(shù)，并對再生水廠生產(chǎn)運(yùn)行情況的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理，實(shí)現(xiàn)再生水廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行。本發(fā)明提出了一種再生水廠原水水質(zhì)在線預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括原水水質(zhì)指標(biāo)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測系統(tǒng)SCADA、數(shù)據(jù)中心和主控計(jì)算機(jī)，其中所述SCADA系統(tǒng)包括若干個用于采集再生水廠原水進(jìn)水監(jiān)測點(diǎn)處的水質(zhì)數(shù)據(jù)的遙測遠(yuǎn)傳RTU終端，按約定的采集時(shí)段定時(shí)發(fā)送采集數(shù)據(jù)給數(shù)據(jù)中心；采集數(shù)據(jù)發(fā)送在本系統(tǒng)中經(jīng)由有線或無線通訊系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)RTU終端與數(shù)據(jù)中心的信息通訊；所述數(shù)據(jù)中心，用于控制SCADA系統(tǒng)，并存儲SCADA系統(tǒng)發(fā)回的原水水質(zhì)數(shù)據(jù)；包括用于監(jiān)控過程值并與過程硬件通訊的服務(wù)器，以及用來存儲按時(shí)序監(jiān)測的水質(zhì)在線數(shù)據(jù)的服務(wù)器數(shù)據(jù)庫；以及，若干臺所述主控計(jì)算機(jī)，作為該系統(tǒng)的操作平臺，用于存儲并運(yùn)行原水水質(zhì)數(shù)據(jù)的分析、預(yù)警操作，以及進(jìn)行數(shù)據(jù)庫中的水質(zhì)數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)操作；所述主控計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的原水水質(zhì)數(shù)據(jù)的分析、預(yù)警處理，包括以下操作存儲對再生水廠原水水質(zhì)進(jìn)行分析預(yù)警的相關(guān)數(shù)據(jù)；控制SCADA系統(tǒng)對再生水廠原水進(jìn)水監(jiān)測點(diǎn)處水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行循環(huán)數(shù)據(jù)采集，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中存儲并進(jìn)行操作與分析，此處的操作與分析分別包括對再生水廠原水水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測讀取服務(wù)器數(shù)據(jù)庫的再生水廠原水監(jiān)測點(diǎn)的在線監(jiān)測水質(zhì)數(shù)據(jù)，并代入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型作為輸入數(shù)據(jù)對原水水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測；對再生水廠原水水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行分析和預(yù)警分析和評價(jià)當(dāng)前原水水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)， 同時(shí)通過預(yù)測的原水水質(zhì)指標(biāo)分析評價(jià)未來水質(zhì)的情況；軟件根據(jù)已經(jīng)設(shè)定好的警級、警限對當(dāng)前和未來的水質(zhì)情況進(jìn)行預(yù)警，并根據(jù)預(yù)警情況顯示出對應(yīng)警情的應(yīng)急預(yù)案。
所述相關(guān)數(shù)據(jù)具體包括以下數(shù)據(jù)再生水廠的基礎(chǔ)情況與數(shù)據(jù)，包括工藝流程情況、設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)；再生水廠原水水質(zhì)數(shù)據(jù)，包括原水進(jìn)水的水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)和原水水質(zhì)的預(yù)警指標(biāo)酸堿度PH、化學(xué)需氧量COD、總氮TN、氨氮NH3-N、總磷TP和懸浮物SS ；預(yù)測再生水廠未來原水水質(zhì)指標(biāo)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，基于上述原水進(jìn)水水質(zhì)數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫，并利用該數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)樣本訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；水質(zhì)預(yù)警系統(tǒng)中各預(yù)警指標(biāo)的警級、警限數(shù)據(jù)根據(jù)原水水質(zhì)變化情況對警情進(jìn)行分級，并設(shè)定各級警情的取值范圍，即警限；原水水質(zhì)安全預(yù)警應(yīng)急預(yù)案。本發(fā)明還提出一種再生水廠原水水質(zhì)在線預(yù)警方法，該方法包括以下步驟步驟一，存儲再生水廠原水水質(zhì)分析預(yù)警的相關(guān)數(shù)據(jù)和信息，包括步驟二，控制SCADA系統(tǒng)對再生水廠原水進(jìn)水監(jiān)測點(diǎn)處水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行循環(huán)數(shù)據(jù)采集，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中存儲并進(jìn)行操作與分析，此處的操作與分析分別包括；對再生水廠原水水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測讀取服務(wù)器數(shù)據(jù)庫的再生水廠原水監(jiān)測點(diǎn)的在線監(jiān)測水質(zhì)數(shù)據(jù)，并代入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型作為輸入數(shù)據(jù)對原水水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測；對再生水廠原水水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行分析和預(yù)警分析和評價(jià)當(dāng)前原水水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)， 同時(shí)通過預(yù)測的原水水質(zhì)指標(biāo)分析評價(jià)未來水質(zhì)的情況；軟件根據(jù)已經(jīng)設(shè)定好的警級、警限對當(dāng)前和未來的水質(zhì)情況進(jìn)行預(yù)警，并根據(jù)預(yù)警情況顯示出對應(yīng)警情的應(yīng)急預(yù)案。所述相關(guān)數(shù)據(jù)具體包括以下數(shù)據(jù)再生水廠的基礎(chǔ)情況與數(shù)據(jù)，包括工藝流程情況、設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)；再生水廠原水水質(zhì)數(shù)據(jù)，包括原水進(jìn)水的水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)和原水水質(zhì)的預(yù)警指標(biāo)酸堿度PH、化學(xué)需氧量COD、總氮TN、氨氮NH3-N、總磷TP和懸浮物SS ；預(yù)測再生水廠未來原水水質(zhì)指標(biāo)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，基于上述原水進(jìn)水水質(zhì)數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫，并利用該數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)樣本訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；水質(zhì)預(yù)警系統(tǒng)中各預(yù)警指標(biāo)的警級、警限數(shù)據(jù)根據(jù)原水水質(zhì)變化情況對警情進(jìn)行分級，并設(shè)定各級警情的取值范圍，即警限；原水水質(zhì)安全預(yù)警應(yīng)急預(yù)案。由于采用了以上的技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了再生水廠原水水質(zhì)的在線分析與預(yù)警。首先，通過原水水質(zhì)監(jiān)測，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等技術(shù)，建立了當(dāng)前原水水質(zhì)情況和未來水質(zhì)變化之間的非線性關(guān)系模型，用來預(yù)測再生水廠原水進(jìn)水水質(zhì)。然后，設(shè)定預(yù)警指標(biāo)的警級、警限，對當(dāng)前原水水質(zhì)和預(yù)測的水質(zhì)變化情況進(jìn)行分析預(yù)警，并給出應(yīng)急預(yù)案。該發(fā)明實(shí)現(xiàn)了再生水廠原水水質(zhì)安全預(yù)警方法的創(chuàng)新。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以準(zhǔn)確和迅速地對再生水廠原水的水質(zhì)變化情況進(jìn)行分析和預(yù)警，預(yù)警的精度較高，具有較高的實(shí)用價(jià)值，提高了再生水廠對原水水質(zhì)變化情況的處理能力和效率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了再生水廠生產(chǎn)運(yùn)行情況相關(guān)數(shù)據(jù)的有效管理。


圖1是本發(fā)明的再生水廠原水水質(zhì)在線預(yù)警系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明的再生水廠原水水質(zhì)在線預(yù)警系統(tǒng)的軟件流程圖；圖中1數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測系統(tǒng)(SCADA系統(tǒng))，2數(shù)據(jù)中心，3主控計(jì)算機(jī)，4遙測遠(yuǎn)傳終端(RTU)，5通訊系統(tǒng)，6服務(wù)器，7數(shù)據(jù)庫。
具體實(shí)施例方式以下通過一具體實(shí)施方式
描述本發(fā)明的技術(shù)方案在圖1中，再生水廠原水水質(zhì)在線預(yù)警系統(tǒng)，由SCADA系統(tǒng)1、數(shù)據(jù)中心2和主控計(jì)算機(jī)3組成。其中SCADA系統(tǒng)1主要包括若干個遙測遠(yuǎn)傳終端(RTU)4和通訊系統(tǒng)5兩部分。 遙測遠(yuǎn)傳終端(RTU)4，是一種遠(yuǎn)端測控單元裝置，用于采集再生水廠原水進(jìn)水監(jiān)測點(diǎn)的水質(zhì)數(shù)據(jù)，并按約定的采集時(shí)段定時(shí)發(fā)送(無線或有線方式)給數(shù)據(jù)中心。通訊系統(tǒng)5，用于 RTU與數(shù)據(jù)中心的信息通訊，可采用有線或無線方式。數(shù)據(jù)中心2包括服務(wù)器6和數(shù)據(jù)庫7，服務(wù)器6可監(jiān)控過程值并與過程硬件通訊， 數(shù)據(jù)庫7用來儲存按時(shí)序監(jiān)測的原水水質(zhì)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)。主控計(jì)算機(jī)3內(nèi)裝有系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件(再生水廠原水水質(zhì)在線預(yù)警系統(tǒng)軟件)，并可隨時(shí)操作數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，是系統(tǒng)的操作平臺。再生水廠原水水質(zhì)在線預(yù)警系統(tǒng)軟件的流程圖如圖2所示，該軟件主要流程包括以下幾個方面(1)啟動計(jì)算機(jī)，運(yùn)行再生水廠原水水質(zhì)在線預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包含以下功能與信息①系統(tǒng)存有再生水廠的基礎(chǔ)情況與數(shù)據(jù)其中包括再生水廠的工藝流程情況，各個工藝流程和相關(guān)構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)參數(shù)，以及各個構(gòu)筑物的運(yùn)行參數(shù)等；②系統(tǒng)存有再生水廠原水水質(zhì)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)根據(jù)再生水廠收水區(qū)域污水的水質(zhì)特征和再生水處理工藝出水水質(zhì)要求，選定原水進(jìn)水的水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)為pH、C0D、TN、NH3-N、 TP和SS，并將上述指標(biāo)作為原水水質(zhì)的預(yù)警指標(biāo)；③預(yù)測原水水質(zhì)指標(biāo)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型系統(tǒng)將上述各原水水質(zhì)指標(biāo)的數(shù)據(jù)分類匯總并按照時(shí)間順序存儲，建立原水水質(zhì)數(shù)據(jù)庫，并建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；該模型利用數(shù)據(jù)庫中的水質(zhì)數(shù)據(jù)為樣本訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，然后將預(yù)測日之前15天的原水水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)輸入到已訓(xùn)練好的模型進(jìn)行預(yù)測即得到預(yù)測日當(dāng)天的原水水質(zhì)指標(biāo)；④水質(zhì)預(yù)警系統(tǒng)中各預(yù)警指標(biāo)的警級、警限數(shù)據(jù)根據(jù)污水排放標(biāo)準(zhǔn)、水廠設(shè)計(jì)參數(shù)和水質(zhì)指標(biāo)取值變化的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，將每個預(yù)警指標(biāo)看成一個獨(dú)立的表征水質(zhì)的指標(biāo)，將預(yù)警警級分為輕警、中警、重警3個級別，并設(shè)定各水質(zhì)指標(biāo)在不同警級條件下的取值范圍(警限)；⑤原水水質(zhì)預(yù)警應(yīng)急預(yù)案結(jié)合再生水廠工藝設(shè)計(jì)參數(shù)與運(yùn)行管理人員的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)制定的原水水質(zhì)預(yù)警應(yīng)急預(yù)案。針對應(yīng)急預(yù)案，具體來講，就是針對各個預(yù)警指標(biāo)的不同級別警情，系統(tǒng)存有相應(yīng)的應(yīng)急措施，組成應(yīng)急預(yù)案。例如，針對PH的輕警，應(yīng)監(jiān)控原水經(jīng)過再生水廠反應(yīng)器前后監(jiān)測點(diǎn)處的PH值，對于pH的重警，則應(yīng)將原水引入調(diào)節(jié)池儲存，調(diào)質(zhì)后再進(jìn)入反應(yīng)器；對于COD的輕警，應(yīng)密切監(jiān)控監(jiān)測點(diǎn)處COD指標(biāo)，及時(shí)掌握水質(zhì)走向和反應(yīng)器的處理情況，對于COD的重警，則應(yīng)將原水引入調(diào)節(jié)池，此時(shí)調(diào)節(jié)池起到厭氧池水解酸化作用，之后再進(jìn)入再生水廠反應(yīng)器，進(jìn)行后續(xù)處理。系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)庫獲取水質(zhì)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，并對其進(jìn)行后續(xù)分析與研究。(2)系統(tǒng)定時(shí)讀取服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中存儲的原水進(jìn)水監(jiān)測點(diǎn)的水質(zhì)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)。(3)系統(tǒng)將最近讀取的水質(zhì)指標(biāo)與設(shè)定好的警級、警限數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，評價(jià)當(dāng)前的水質(zhì)情況。(4)系統(tǒng)將水質(zhì)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)輸入到已訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，進(jìn)行水質(zhì)預(yù)測； 將預(yù)測得到的原水水質(zhì)指標(biāo)與警級、警限數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，評價(jià)未來水質(zhì)的情況。(5)系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前水質(zhì)和未來水質(zhì)的評價(jià)情況，判斷是否做出水質(zhì)安全預(yù)警；若無警情則繼續(xù)常規(guī)的水質(zhì)監(jiān)測與工藝生產(chǎn)，系統(tǒng)自動返回O)，等待下一次獲取在線監(jiān)測數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行分析預(yù)警；若有警情則進(jìn)行下一步預(yù)警操作(6)。(6)系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定好的警級、警限數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)警分級操作，將警情分為輕警、中警和重警，并報(bào)告警情。(7)系統(tǒng)綜合各水質(zhì)指標(biāo)的預(yù)警警情報(bào)告，并對警情進(jìn)行解釋說明。(8)系統(tǒng)顯示對應(yīng)警情的應(yīng)急預(yù)案，指導(dǎo)再生水廠做出應(yīng)急響應(yīng)，采取必要的措施控制潛在的水質(zhì)污染風(fēng)險(xiǎn)。(9) SCADA系統(tǒng)可采集再生水廠原水進(jìn)水口監(jiān)測點(diǎn)處pH、COD、TN、NH3-N、TP和SS 等水質(zhì)指標(biāo)；與本系統(tǒng)連接的SCADA系統(tǒng)對水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行循環(huán)采集，即按照指定時(shí)間間隔自動對監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。(IO)SCADA系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)隨時(shí)傳送到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫存儲實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，可通過圖表方式顯示歷史和趨勢數(shù)據(jù)，且控制中心可隨時(shí)對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行查看、修改、添加、刪除等操作。(11)根據(jù)用戶需求判斷系統(tǒng)是否繼續(xù)進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種再生水廠原水水質(zhì)在線預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括原水水質(zhì)指標(biāo)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測系統(tǒng)SCADA、數(shù)據(jù)中心和主控計(jì)算機(jī)，其中所述SCADA系統(tǒng)包括若干個用于采集再生水廠原水進(jìn)水監(jiān)測點(diǎn)處的水質(zhì)數(shù)據(jù)的遙測遠(yuǎn)傳RTU終端，按約定的采集時(shí)段定時(shí)發(fā)送采集數(shù)據(jù)給數(shù)據(jù)中心；采集數(shù)據(jù)發(fā)送在本系統(tǒng)中經(jīng)由有線或無線通訊系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)RTU終端與數(shù)據(jù)中心的信息通訊；所述數(shù)據(jù)中心，用于控制SCADA系統(tǒng)，并存儲SCADA系統(tǒng)發(fā)回的原水水質(zhì)數(shù)據(jù)；包括 用于監(jiān)控過程值并與過程硬件通訊的服務(wù)器，以及用來存儲按時(shí)序監(jiān)測的水質(zhì)在線數(shù)據(jù)的服務(wù)器數(shù)據(jù)庫；以及，若干臺所述主控計(jì)算機(jī)，作為該系統(tǒng)的操作平臺，用于存儲并運(yùn)行原水水質(zhì)數(shù)據(jù)的分析、預(yù)警操作，以及進(jìn)行數(shù)據(jù)庫中的水質(zhì)數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)操作；所述主控計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的原水水質(zhì)數(shù)據(jù)的分析、預(yù)警處理，包括以下操作 存儲對再生水廠原水水質(zhì)進(jìn)行分析預(yù)警的相關(guān)數(shù)據(jù)，控制SCADA系統(tǒng)對再生水廠原水進(jìn)水監(jiān)測點(diǎn)處水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行循環(huán)數(shù)據(jù)采集，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中存儲并進(jìn)行操作與分析，此處的操作與分析分別包括；對再生水廠原水水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測讀取服務(wù)器數(shù)據(jù)庫的再生水廠原水監(jiān)測點(diǎn)的在線監(jiān)測水質(zhì)數(shù)據(jù)，并代入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型作為輸入數(shù)據(jù)對原水水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測；對再生水廠原水水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行分析和預(yù)警分析和評價(jià)當(dāng)前原水水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，同時(shí)通過預(yù)測的原水水質(zhì)指標(biāo)分析評價(jià)未來水質(zhì)的情況；軟件根據(jù)已經(jīng)設(shè)定好的警級、警限對當(dāng)前和未來的水質(zhì)情況進(jìn)行預(yù)警，并根據(jù)預(yù)警情況顯示出對應(yīng)警情的應(yīng)急預(yù)案。
2.如權(quán)利要求1所述的再生水廠原水水質(zhì)在線預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述相關(guān)數(shù)據(jù)具體包括以下數(shù)據(jù)再生水廠的基礎(chǔ)情況與數(shù)據(jù)，包括工藝流程情況、設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)； 再生水廠原水水質(zhì)數(shù)據(jù)，包括原水進(jìn)水的水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)和原水水質(zhì)的預(yù)警指標(biāo)酸堿度 pH、化學(xué)需氧量COD、總氮TN、氨氮NH3-N、總磷TP和懸浮物SS ；預(yù)測再生水廠未來原水水質(zhì)指標(biāo)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，基于上述原水進(jìn)水水質(zhì)數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫，并利用該數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)樣本訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；水質(zhì)預(yù)警系統(tǒng)中各預(yù)警指標(biāo)的警級、警限數(shù)據(jù)根據(jù)原水水質(zhì)變化情況對警情進(jìn)行分級，并設(shè)定各級警情的取值范圍，即警限； 原水水質(zhì)安全預(yù)警應(yīng)急預(yù)案。
3.—種再生水廠原水水質(zhì)在線預(yù)警方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 步驟一，存儲再生水廠原水水質(zhì)分析預(yù)警的相關(guān)數(shù)據(jù)和信息，包括步驟二，控制SCADA系統(tǒng)對再生水廠原水進(jìn)水監(jiān)測點(diǎn)處水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行循環(huán)數(shù)據(jù)采集， 并將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中存儲并進(jìn)行操作與分析，此處的操作與分析分別包括；對再生水廠原水水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測讀取服務(wù)器數(shù)據(jù)庫的再生水廠原水監(jiān)測點(diǎn)的在線監(jiān)測水質(zhì)數(shù)據(jù)，并代入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型作為輸入數(shù)據(jù)對原水水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測；對再生水廠原水水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行分析和預(yù)警分析和評價(jià)當(dāng)前原水水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，同時(shí)通過預(yù)測的原水水質(zhì)指標(biāo)分析評價(jià)未來水質(zhì)的情況；軟件根據(jù)已經(jīng)設(shè)定好的警級、警限對當(dāng)前和未來的水質(zhì)情況進(jìn)行預(yù)警，并根據(jù)預(yù)警情況顯示出對應(yīng)警情的應(yīng)急預(yù)案。
4.如權(quán)利要求1所述的再生水廠原水水質(zhì)在線預(yù)警方法，其特征在于，所述相關(guān)數(shù)據(jù)具體包括以下數(shù)據(jù)再生水廠的基礎(chǔ)情況與數(shù)據(jù)，包括工藝流程情況、設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)； 再生水廠原水水質(zhì)數(shù)據(jù)，包括原水進(jìn)水的水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)和原水水質(zhì)的預(yù)警指標(biāo)酸堿度 pH、化學(xué)需氧量COD、總氮TN、氨氮NH3-N、總磷TP和懸浮物SS ；預(yù)測再生水廠未來原水水質(zhì)指標(biāo)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，基于上述原水進(jìn)水水質(zhì)數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫，并利用該數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)樣本訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；水質(zhì)預(yù)警系統(tǒng)中各預(yù)警指標(biāo)的警級、警限數(shù)據(jù)根據(jù)原水水質(zhì)變化情況對警情進(jìn)行分級，并設(shè)定各級警情的取值范圍，即警限； 原水水質(zhì)安全預(yù)警應(yīng)急預(yù)案。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種再生水廠原水水質(zhì)在線預(yù)警系統(tǒng)及預(yù)警方法，包括原水水質(zhì)指標(biāo)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測SCADA系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心和主控計(jì)算機(jī)，所述主控計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的原水水質(zhì)數(shù)據(jù)的分析、預(yù)警處理，包括存儲對再生水廠原水水質(zhì)進(jìn)行分析預(yù)警的相關(guān)數(shù)據(jù)，控制SCADA系統(tǒng)對再生水廠原水進(jìn)水監(jiān)測點(diǎn)處水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行循環(huán)數(shù)據(jù)采集，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中存儲并進(jìn)行操作與分析對再生水廠原水水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測；以及進(jìn)一步進(jìn)行分析和預(yù)警；本發(fā)明準(zhǔn)確和迅速地對再生水廠原水的水質(zhì)變化情況進(jìn)行分析和預(yù)警，預(yù)警精度較高，具有較高實(shí)用價(jià)值，提高了再生水廠對原水水質(zhì)變化情況的處理能力和效率，實(shí)現(xiàn)了再生水廠生產(chǎn)運(yùn)行情況相關(guān)數(shù)據(jù)有效管理。
文檔編號G01N33/18GK102565296SQ20111041242
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月11日
發(fā)明者于佳瀛, 單金林, 孫井梅, 莊寶玉, 彭森, 趙新華 申請人:天津大學(xué)