專利名稱：廢水生化池曝氣系統(tǒng)的節(jié)能控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種廢水生化池曝氣系統(tǒng)節(jié)能控制裝置，尤其是涉及一種基于專家控制系統(tǒng)的廢水生化池曝氣系統(tǒng)的節(jié)能控制裝置。
背景技術(shù)：
全球能源日益短缺，大家已充分認(rèn)識(shí)到節(jié)能減排的重要性和緊迫性，廢水生化池曝氣系統(tǒng)能耗大，其節(jié)能控制裝置的創(chuàng)新和應(yīng)用，得到了社會(huì)廣泛的支持。近年來，人們雖然已經(jīng)利用變頻器對(duì)廢水生化池曝氣系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速節(jié)能控制，但其變頻器的運(yùn)行頻率，要么只依靠手動(dòng)直接設(shè)定，要么只依靠廢水生化池的溶解氧實(shí)際檢測值與其手動(dòng)設(shè)定值進(jìn)行差異比較處理后而調(diào)整，這兩者不足之處在于:前者，變頻器的運(yùn)行頻率不能跟隨廢水生化池的實(shí)際污泥濃度和溶解氧含量的變化而自動(dòng)調(diào)，當(dāng)其頻率設(shè)定值偏小時(shí)，廢水生化池中的活性污泥因缺氧而產(chǎn)生不良后果，當(dāng)其頻率設(shè)定值偏大時(shí)，系統(tǒng)能耗卻變大，且活性污泥因過氧而受不利影響。后者，變頻器的運(yùn)行頻率雖然能根據(jù)廢水生化池的溶解氧含量變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)，但卻不能根據(jù)廢水生化池的實(shí)際污泥濃度而自動(dòng)調(diào)整溶解氧設(shè)定值。實(shí)際上廢水生化池的溶解氧含量須隨污泥濃度變化而相應(yīng)變化(污泥濃度大，溶解氧含量也須大，污泥濃度小，溶解氧含量也須小)，如果溶解氧手動(dòng)設(shè)定值偏小，風(fēng)機(jī)運(yùn)行的頻率也跟著偏小，廢水生化池中的活性污泥最終因缺氧而產(chǎn)生不良后果；如果溶解氧手動(dòng)設(shè)定值偏大，風(fēng)機(jī)運(yùn)行的頻率也跟著偏大，系統(tǒng)能耗卻變大，且廢水生化池中的活性污泥最終也因過氧而受不利影響。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種廢水生化池曝氣系統(tǒng)的節(jié)能控制裝置，通過微處理器的自動(dòng)控制，對(duì)整個(gè)廢水生化池曝氣系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能控制，以解決現(xiàn)有技術(shù)之不足。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種廢水生化池曝氣系統(tǒng)的節(jié)能控制裝置，包括:一溶解氧檢測儀，該溶解氧檢測儀包括用于檢測溶液中氧含量的電極以及對(duì)電極檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的變送器；一污泥濃度檢測儀，其包括對(duì)溶液中的淤泥濃度進(jìn)行檢測的傳感器以及對(duì)傳感器檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的變送器；一模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，對(duì)溶解氧檢測儀和污泥濃度檢測儀檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，變成微處理器可識(shí)別的信息，并傳輸至微處理器；一微處理器，對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行處理，并將處理后的信息發(fā)送至數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊；一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，對(duì)微處理器傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，將其變成變頻器可執(zhí)行的控制信號(hào)，并傳送至變頻器；[0013]一變頻器，接收數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊傳輸?shù)目刂菩盘?hào)，實(shí)現(xiàn)變頻控制。進(jìn)一步的，所述溶解氧檢測儀是便攜式溶解氧檢測儀或者臺(tái)式溶解氧檢測儀?？筛鶕?jù)實(shí)際應(yīng)用場景來選取。進(jìn)一步的，所述污泥濃度檢測儀的傳感器是浸沒式傳感器和/或管道式傳感器。進(jìn)一步的，所述變頻器是風(fēng)機(jī)變頻器。通過該風(fēng)機(jī)變頻器連接風(fēng)機(jī)，通過改變變頻器內(nèi)的電機(jī)工作電源頻率方式來調(diào)整風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。本實(shí)用新型通過溶解氧檢測儀自動(dòng)采集和處理廢水生化池的溶解氧數(shù)據(jù)，通過污泥濃度檢測儀自動(dòng)采集和處理廢水生化池的污泥濃度數(shù)據(jù)，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的模數(shù)轉(zhuǎn)換處理后，傳給微處理器。微處理器接收溶解氧數(shù)據(jù)和污泥濃度數(shù)據(jù)，并對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，生成控制信號(hào)，并將該控制信號(hào)發(fā)送至數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊。數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊接收到上述控制信號(hào)后，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換處理，把它變成變頻器可執(zhí)行的信號(hào)，以實(shí)時(shí)調(diào)整廢水生化池曝氣系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。這樣既能滿足廢水生化池對(duì)溶解氧的要求，又能使廢水生化池曝氣系統(tǒng)始終處在最佳的節(jié)能運(yùn)行狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)智能控制、高效節(jié)能。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
專家控制系統(tǒng)是一種智能化的計(jì)算機(jī)程序控制系統(tǒng)，其內(nèi)部包含大量的某個(gè)領(lǐng)域?qū)＜宜降闹R(shí)與經(jīng)驗(yàn)，能夠利用人類專家的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和解決問題的方法來處理該領(lǐng)域問題，它主要由系統(tǒng)輸入輸出接口、學(xué)習(xí)機(jī)、知識(shí)庫、數(shù)據(jù)庫、推理機(jī)、解釋模塊和人機(jī)接口等組成，這些功能模塊協(xié)同作用，以完成系統(tǒng)對(duì)過程或事件的智能控制。本實(shí)用新型應(yīng)用了先進(jìn)的專家控制系統(tǒng)，把廢水生化池曝氣系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)變頻器的運(yùn)行頻率與廢水生化池的相關(guān)工藝參數(shù)關(guān)聯(lián)，使溶解氧設(shè)定值隨污泥濃度變化而相應(yīng)自動(dòng)變化，則既可滿足廢水生化池的工藝要求，又可使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能最大化?，F(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。參見圖1，本實(shí)用新型的一種廢水生化池曝氣系統(tǒng)的節(jié)能控制裝置，包括一溶解氧檢測儀1、一污泥濃度檢測儀2、一模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3、一微處理器4、一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊5以及一變頻器6。其中，溶解氧檢測儀I包括用于檢測溶液中氧含量的電極以及對(duì)電極檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的變送器。該溶解氧檢測儀I是便攜式溶解氧檢測儀或者臺(tái)式溶解氧檢測儀?？筛鶕?jù)實(shí)際應(yīng)用場景來選取。溶解氧檢測儀I是測定溶液中溶解氧的裝置。其工作原理是氧透過隔膜被工作電極還原，產(chǎn)生與氧濃度成正比的擴(kuò)散電流，通過測量此電流，得到溶液中溶解氧的濃度。根據(jù)濃度不同，隔膜電極分為極譜式和原電池式兩種類型。極譜式隔膜電極以銀-氯化銀作為對(duì)電極，電極內(nèi)部電解液為氯化鉀，電極外部為厚度25-50 μ m的聚乙烯和聚四氟乙烯薄膜，薄膜擋住了電極內(nèi)外液體交流，使水中溶解氧滲入電極內(nèi)部，兩電極間的電壓控制在0.5-0.8V，通過外部電路測得擴(kuò)散電流可知溶解氧濃度。原電池式用銀作陽電極，鉛作陰電極。陽電極和銀電極浸入氫氧化鉀電解池中，形成兩個(gè)半電池，外層同樣用薄膜封住。溶解氧在陽極被還原，產(chǎn)生擴(kuò)散電流，通過測定擴(kuò)散電流可得溶解氧濃度。[0023]污泥濃度檢測儀2包括對(duì)溶液中的淤泥濃度進(jìn)行檢測的傳感器以及對(duì)傳感器檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的變送器。該污泥濃度檢測儀2的傳感器是浸沒式傳感器和/或管道式傳感器，浸沒式傳感器和管道式傳感器適用于各種類型的污泥濃度測量。其中，傳感器可以方便地安裝在池內(nèi)、排水管、壓力管道或自然水體中，污泥濃度計(jì)能自動(dòng)補(bǔ)償因污染而引起的干擾。傳感器帶有空氣清洗功能，能根據(jù)預(yù)先設(shè)置的時(shí)間自動(dòng)定時(shí)清洗，從而大大降低了儀器維護(hù)的工作量。傳感器上發(fā)射器發(fā)送的紅外光在傳輸過程中經(jīng)過被測物的吸收、反射和散射后僅有一小部分光線能照射到檢測器上，透射光的透射率與被測污水的濃度有一定的關(guān)系，因此通過測量透射光的透射率就可以計(jì)算出污水的濃度。上述溶解氧檢測儀I和污泥濃度檢測儀2分別負(fù)責(zé)檢測溶解氧和污泥濃度信號(hào)，經(jīng)變送器送處理后，傳給模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3。模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3對(duì)溶解氧檢測儀I和污泥濃度檢測儀2檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，變成微處理器4可識(shí)別的信息，并傳輸至微處理器4。微處理器4對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行處理，并將處理后的信息發(fā)送至數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊5。微處理器4上設(shè)有控制軟件，上述對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行處理，主要是通過控制軟件來實(shí)現(xiàn)的。控制軟件根據(jù)所接收到的溶解氧數(shù)據(jù)和污泥濃度數(shù)據(jù)，利用其所集成的先進(jìn)專家控制技術(shù)、節(jié)能經(jīng)驗(yàn)知識(shí)和所構(gòu)成的最佳節(jié)能數(shù)據(jù)庫，經(jīng)推理、判斷和解釋，自動(dòng)計(jì)算出最佳的溶解氧設(shè)定值；并把所接收到的廢水生化池溶解氧數(shù)據(jù)(即溶解氧實(shí)際值)與所計(jì)算出的最佳溶解氧設(shè)定值相比較，計(jì)算出廢水生化池曝氣系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)變頻器6的最佳節(jié)能運(yùn)行頻率，并把該最佳節(jié)能運(yùn)行頻率傳給數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊5。數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊5對(duì)微處理器4傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換,將其變成變頻器6可執(zhí)行的信號(hào)，并傳送至變頻器6。變頻器6接收數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊5傳輸?shù)目蓤?zhí)行信號(hào)，按最佳節(jié)能運(yùn)行頻率驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行。具體應(yīng)用中，本實(shí)用新型通過溶解氧檢測儀I自動(dòng)采集和處理廢水生化池的溶解氧數(shù)據(jù)，通過污泥濃度檢測儀2自動(dòng)采集和處理廢水生化池的污泥濃度數(shù)據(jù)，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3的模數(shù)轉(zhuǎn)換處理后，傳給微處理器4。微處理器4對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行處理，并將處理后的信息發(fā)送至數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊5。數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊5接收到上述最佳節(jié)能運(yùn)行頻率后，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換處理，把它變成變頻器6可執(zhí)行的信號(hào)，以實(shí)時(shí)調(diào)整廢水生化池曝氣系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。這樣既能滿足廢水生化池對(duì)溶解氧的要求，又能使廢水生化池曝氣系統(tǒng)始終處在最佳的節(jié)能運(yùn)行狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)智能控制、高效節(jié)能。盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本實(shí)用新型做出各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種廢水生化池曝氣系統(tǒng)的節(jié)能控制裝置，其特征在于，包括: 一溶解氧檢測儀，該溶解氧檢測儀包括用于檢測溶液中氧含量的電極以及對(duì)電極檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的變送器； 一污泥濃度檢測儀，其包括對(duì)溶液中的淤泥濃度進(jìn)行檢測的傳感器以及對(duì)傳感器檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的變送器； 一模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，對(duì)溶解氧檢測儀和污泥濃度檢測儀檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，變成微處理器可識(shí)別的信息，并傳輸至微處理器； 一微處理器，對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行處理，并將處理后的信息發(fā)送至數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊； 一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，對(duì)微處理器傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，將其變成變頻器可執(zhí)行的控制信號(hào)，并傳送至變頻器； 一變頻器，接收數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊傳輸?shù)目刂菩盘?hào)，實(shí)現(xiàn)變頻控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢水生化池曝氣系統(tǒng)的節(jié)能控制裝置，其特征在于，所述溶解氧檢測儀是便攜式溶解氧檢測儀或者臺(tái)式溶解氧檢測儀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢水生化池曝氣系統(tǒng)的節(jié)能控制裝置，其特征在于，所述污泥濃度檢測儀的傳感器是浸沒式傳感器和/或管道式傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢水生化池曝氣系統(tǒng)的節(jié)能控制裝置，其特征在于，所述變頻器是風(fēng)機(jī)變頻器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種廢水生化池曝氣系統(tǒng)的節(jié)能控制裝置。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種廢水生化池曝氣系統(tǒng)的節(jié)能控制裝置，包括一溶解氧檢測儀，該溶解氧檢測儀包括用于檢測溶液中氧含量的電極以及對(duì)電極檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的變送器；一污泥濃度檢測儀，其包括對(duì)溶液中的淤泥濃度進(jìn)行檢測的傳感器以及對(duì)傳感器檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的變送器；一模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，對(duì)溶解氧檢測儀和污泥濃度檢測儀檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，并傳輸至微處理器；一微處理器，對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行處理，并將處理后的信息發(fā)送至數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊；一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，對(duì)微處理器傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，并傳送至變頻器；一變頻器，實(shí)現(xiàn)變頻控制。
文檔編號(hào)C02F3/12GK202912762SQ201220622038
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者石健輝 申請(qǐng)人:廈門市智博弘信科技發(fā)展有限公司