本發(fā)明實施例涉及設備參數(shù)尋優(yōu)技術,尤其涉及一種環(huán)保設施運行參數(shù)的尋優(yōu)控制方法及裝置。
背景技術:
隨著國家對環(huán)保行業(yè)的重視,環(huán)保行業(yè)的發(fā)展在不斷加快,控制環(huán)保設施的在最優(yōu)運行參數(shù)下運行十分重要。
目前環(huán)保設施,尤其是中小型污水處理廠,設施或廠區(qū)的運行參數(shù)的調節(jié)主要依靠經驗進行調整,主觀影響大,不能及時應對工況變化做出及時調整,不能為設施或廠區(qū)運行提供整體的優(yōu)化策略。同時依靠人為經驗調整,經驗數(shù)據(jù)有限,且不夠全面,各設施、廠區(qū)大量的運行數(shù)據(jù)資源處于擱置、浪費的狀態(tài),無法發(fā)揮輔助控制環(huán)保設施運行的作用。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種環(huán)保設施運行參數(shù)的尋優(yōu)控制方法及裝置,以實現(xiàn)控制環(huán)保設施在最優(yōu)運行參數(shù)下運行。
第一方面,本發(fā)明實施例提供了一種環(huán)保設施運行參數(shù)的尋優(yōu)控制方法,包括:
獲取環(huán)保設施的工況參數(shù)值、運行參數(shù)值及對應的運行結果值;
根據(jù)所述工況參數(shù)值與預設工況等級分組的匹配結果,確定最優(yōu)運行參數(shù)值;
根據(jù)所述運行參數(shù)值及對應的運行結果值和所述最優(yōu)運行參數(shù)值,確定所述運行參數(shù)值與所述最優(yōu)運行參數(shù)值之間的誤差項;
根據(jù)所述誤差項調節(jié)所述環(huán)保設施的運行參數(shù)值。
進一步的,根據(jù)所述工況參數(shù)值與預設工況等級分組的匹配結果,確定最優(yōu)運行參數(shù)值包括:
根據(jù)所述工況參數(shù)值與預設工況等級分組的區(qū)間端點值的比較結果,將所述工況參數(shù)值所屬的預設工況等級分組確定為匹配預設工況等級分組,或將與所述工況參數(shù)值最近兩個預設工況等級分組確定為匹配預設工況等級分組;
將所述匹配預設工況等級分組對應的預設運行參數(shù)值確定為最優(yōu)運行參數(shù)值。
進一步的,根據(jù)所述運行參數(shù)值及對應的運行結果值和所述最優(yōu)運行參數(shù)值,確定所述運行參數(shù)值與所述最優(yōu)運行參數(shù)值之間的誤差項包括:
根據(jù)預設公式計算所述運行參數(shù)值與所述最優(yōu)運行參數(shù)值的計算誤差項;
按照預設誤差修正規(guī)則,根據(jù)所述運行結果值修正所述計算誤差項,并將修正誤差項確定為所述運行參數(shù)值與所述最優(yōu)運行參數(shù)值之間的誤差項。
進一步的,根據(jù)預設公式計算所述運行參數(shù)值與所述最優(yōu)運行參數(shù)值的計算誤差項包括:
根據(jù)運行參數(shù)的可調性等級,依次計算各可調性等級的所述運行參數(shù)值與相應可調性等級的所述最優(yōu)運行參數(shù)值的分級計算誤差項;
相應的,按照預設誤差修正規(guī)則,根據(jù)所述運行結果值修正所述計算誤差項,并將修正誤差項確定為所述運行參數(shù)值與所述最優(yōu)運行參數(shù)值之間的誤差項包括:
按照預設誤差修正規(guī)則,根據(jù)所述運行結果值修正所述分級計算誤差項,并將分級修正誤差項確定為各可調性等級的所述運行參數(shù)值與相應可調性等級的所述最優(yōu)運行參數(shù)值之間的分級誤差項。
進一步的,根據(jù)所述誤差項調節(jié)所述環(huán)保設施的運行參數(shù)值包括:
按照預設參數(shù)調節(jié)規(guī)則,根據(jù)所述分級誤差項調節(jié)所述環(huán)保設施的運行參數(shù)值。
第二方面,本發(fā)明實施例還提供了一種環(huán)保設施運行參數(shù)的尋優(yōu)控制裝置,該環(huán)保設施運行參數(shù)的尋優(yōu)控制裝置包括:
數(shù)據(jù)獲取模塊,用于獲取環(huán)保設施的工況參數(shù)值、運行參數(shù)值及對應的運行結果值;
最優(yōu)參數(shù)確定模塊,用于根據(jù)所述工況參數(shù)值與預設工況等級分組的匹配結果,確定最優(yōu)運行參數(shù)值;
誤差項確定模塊,用于根據(jù)所述運行參數(shù)值及對應的運行結果值和所述最優(yōu)運行參數(shù)值,確定所述運行參數(shù)值與所述最優(yōu)運行參數(shù)值之間的誤差項;
運行參數(shù)調節(jié)模塊,用于根據(jù)所述誤差項調節(jié)所述環(huán)保設施的運行參數(shù)值。
進一步的,最優(yōu)參數(shù)確定模塊包括:
工況等級確定單元,用于根據(jù)所述工況參數(shù)值與預設工況等級分組的區(qū)間端點值的比較結果,將所述工況參數(shù)值所屬的預設工況等級分組確定為匹配預設工況等級分組,或將與所述工況參數(shù)值最近兩個預設工況等級分組確定為匹配預設工況等級分組;
最優(yōu)參數(shù)確定單元,用于將所述匹配預設工況等級分組對應的預設運行參數(shù)值確定為最優(yōu)運行參數(shù)值。
進一步的,誤差項確定模塊包括:
誤差計算單元,用于根據(jù)預設公式計算所述運行參數(shù)值與所述最優(yōu)運行參數(shù)值的計算誤差項;
誤差修正單元,用于按照預設誤差修正規(guī)則,根據(jù)所述運行結果值修正所述計算誤差項,并將修正誤差項確定為所述運行參數(shù)值與所述最優(yōu)運行參數(shù)值之間的誤差項。
進一步的,誤差計算單元具體用于:
根據(jù)運行參數(shù)的可調性等級,依次計算各可調性等級的所述運行參數(shù)值與相應可調性等級的所述最優(yōu)運行參數(shù)值的分級計算誤差項;
相應的,誤差修正單元具體用于:
按照預設誤差修正規(guī)則,根據(jù)所述運行結果值修正所述分級計算誤差項,并將分級修正誤差項確定為各可調性等級的所述運行參數(shù)值與相應可調性等級的所述最優(yōu)運行參數(shù)值之間的分級誤差項。
進一步的,運行參數(shù)調節(jié)模塊具體用于:
按照預設參數(shù)調節(jié)規(guī)則,根據(jù)所述分級誤差項調節(jié)所述環(huán)保設施的運行參數(shù)值。
本發(fā)明通過工況參數(shù)值、運行參數(shù)值及相應的運行結果確定最優(yōu)運行參數(shù),并相應的調節(jié)環(huán)保設施的運行參數(shù)值,解決人為經驗調整,因經驗數(shù)據(jù)有限,且不夠全面造成的設施、廠區(qū)大量的運行數(shù)據(jù)資源處于擱置和浪費狀態(tài)的問題,實現(xiàn)保持環(huán)保設施在最佳狀態(tài)運行,提升環(huán)保設施運行效率的效果。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例一中的一種環(huán)保設施運行參數(shù)的尋優(yōu)控制方法的流程圖;
圖2是本發(fā)明實施例二中的一種環(huán)保設施運行參數(shù)的尋優(yōu)控制方法的流程圖;
圖3是本發(fā)明實施例三中的一種環(huán)保設施運行參數(shù)的尋優(yōu)控制裝置的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明??梢岳斫獾氖?,此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明,而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是,為了便于描述,附圖中僅示出了與本發(fā)明相關的部分而非全部結構。
實施例一
圖1為本發(fā)明實施例一提供的一種環(huán)保設施運行參數(shù)的尋優(yōu)控制方法的流程圖,本實施例可適用于環(huán)保設施調整運行參數(shù)的情況,該方法可以由環(huán)保設施運行參數(shù)的尋優(yōu)控制裝置來執(zhí)行,該裝置可以由硬件和/或軟件來實現(xiàn),該方法具體包括如下步驟:
步驟110、獲取環(huán)保設施的工況參數(shù)值、運行參數(shù)值及對應的運行結果值。
其中,通過網絡通訊技術,將工況參數(shù)值、運行參數(shù)值及對應的運行結果值數(shù)據(jù)信息以及當前時間傳輸至數(shù)據(jù)庫;其中數(shù)據(jù)庫可以是本地數(shù)據(jù)庫,也可以是線上或云端數(shù)據(jù)庫。工況參數(shù)值包括但不限于進水化學需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)、進水氨氮、進水水量、進水pH和進水溶解氧。運行參數(shù)值包括但不限于鼓風機運行頻率、鼓風機電流、鼓風機電壓、鼓風機功率、提升泵運行頻率、提升泵電流、提升泵揚程和外回流比。運行結果值包括但不限于出水化學需氧量、出水氨氮、出水水量和出水pH。
步驟120、根據(jù)工況參數(shù)值與預設工況等級分組的匹配結果,確定最優(yōu)運行參數(shù)值。
其中,將工況參數(shù)值與預設工況等級分組的分組區(qū)間端點值進行比較,當工況參數(shù)值與預設工況等級分組相匹配,則根據(jù)匹配的預設工況等級分組所對應的預設運行參數(shù)值確定最優(yōu)運行參數(shù)值。
可選的,步驟120包括:根據(jù)工況參數(shù)值與預設工況等級分組的區(qū)間端點值的比較結果,將工況參數(shù)值所屬的預設工況等級分組確定為匹配預設工況等級分組,或將與工況參數(shù)值最近兩個預設工況等級分組確定為匹配預設工況等級分組;將匹配預設工況等級分組對應的預設運行參數(shù)值確定為最優(yōu)運行參數(shù)值。
具體的,將工況參數(shù)值與任意相鄰預設工況等級分組的區(qū)間端點值進行比較,根據(jù)比較結果確定工況參數(shù)值匹配的預設工況等級分組對應的預設運行參數(shù)值為最優(yōu)運行參數(shù)值。示例的,預設工況等級分組中任意相鄰兩組為[Ai,Ai+1)和[Ai+1,Ai+2),假設預設工況等級分組共有m個,則最后一個預設工況等級分組為[Am-1,Am],當前工況參數(shù)為A,其中,A為工況參數(shù)指標的集合,若Ai+5%(Ai+1-Ai)<A≤Ai+1-5%(Ai+1-Ai),則判定當前工況在[Ai,Ai+1)工況等級分組中,即確定工況參數(shù)值與該預設工況等級分組匹配;若Ai+1-5%(Ai+1-Ai)<A≤Ai+1+5%(Ai+2-Ai+1),則判定當前工況在[Ai,Ai+1)和[Ai+1,Ai+2)工況等級分組中間,即確定工況參數(shù)值與該兩組預設工況等級分組匹配;若Ai+1+5%(Ai+2-Ai+1)<A≤Ai+2-5%(Ai+2-Ai+1),則判定當前工況在[Ai+1,Ai+2)工況等級分組中,即確定工況參數(shù)值與該預設工況等級分組匹配;若A≤Ai+5%(Ai+1-Ai),則將當前工況與工況等級分組中[Ai-1,Ai)和[Ai,Ai+1)兩組進行分析選擇;若A>Ai+2-5%(Ai+2-Ai+1),則將當前工況與工況等級分組中[Ai+1,Ai+2)和[Ai+2,Ai+3)兩組進行分析選擇;重復上述操作,直至確定與當前工況參數(shù)匹配的預設工況等級分組,或匹配的最近兩個預設工況等級分組。需要說明的,在判斷A匹配的預設工況等級分組時,對比是否屬于某個預設工況等級分組,或選擇最鄰近的兩個預設工況等級分組的時候,是判定A包含的工況參數(shù)指標整體上與預設工況等級分組端點的距離。
步驟130、根據(jù)運行參數(shù)值及對應的運行結果值和最優(yōu)運行參數(shù)值,確定運行參數(shù)值與最優(yōu)運行參數(shù)值之間的誤差項。
其中,按照預設公式計算運行參數(shù)值與最優(yōu)運行參數(shù)值之間的誤差,并根據(jù)與運行參數(shù)值對應的運行結果值對計算得到的誤差進行修正,將修正后的誤差確定為運行參數(shù)值與最優(yōu)運行參數(shù)值之間的誤差項。
步驟140、根據(jù)誤差項調節(jié)環(huán)保設施的運行參數(shù)值。
其中,誤差項表示運行參數(shù)值與最優(yōu)運行參數(shù)值之間的偏差,根據(jù)誤差項調節(jié)運行參數(shù)值,使運行參數(shù)值達到最優(yōu)運行參數(shù)值,從而提高環(huán)保設施的運行效率。
本實施例的技術方案,通過工況參數(shù)值、運行參數(shù)值及相應的運行結果確定最優(yōu)運行參數(shù),并相應的調節(jié)環(huán)保設施的運行參數(shù)值,解決人為經驗調整,因經驗數(shù)據(jù)有限,且不夠全面造成的設施、廠區(qū)大量的運行數(shù)據(jù)資源處于擱置和浪費狀態(tài)的問題,實現(xiàn)保持環(huán)保設施在最佳狀態(tài)運行,提升環(huán)保設施運行效率的效果。
實施例二
圖2為本發(fā)明實施例二提供的一種環(huán)保設施運行參數(shù)的尋優(yōu)控制方法的流程圖,本實施例在上述技術方案的基礎上,步驟130包括:
步驟210、根據(jù)預設公式計算運行參數(shù)值與最優(yōu)運行參數(shù)值的計算誤差項。
可選的,步驟210包括根據(jù)運行參數(shù)的可調性等級,依次計算各可調性等級的運行參數(shù)值與相應可調性等級的最優(yōu)運行參數(shù)值的分級計算誤差項。示例的,根據(jù)運行參數(shù)可調性,將其分為四個等級,I級,可調性最高,調節(jié)周期(T1)最短,如變頻提升泵的頻率;II級,可調性居中,調節(jié)周期(T2)居中,如工頻風機的啟停;III級,可調性較差,調節(jié)周期(T3)較長,如污泥回流比;IV級,工藝設定參數(shù),或不受直接控制參數(shù),定義為不可調,如池高、池深。根據(jù)運行參數(shù)可調性等級,按照如下公式依次計算每個等級所含運行參數(shù)值的計算誤差項,
其中:bj為當前運行參數(shù)中的一個運行參數(shù)值;b’j為最優(yōu)運行參數(shù)中的一個運行參數(shù)值;γj為相應運行參數(shù)值的系數(shù),γj∈(0~1),∑γj=1;n為運行參數(shù)中的參數(shù)指標總量。
步驟220、按照預設誤差修正規(guī)則,根據(jù)運行結果值修正計算誤差項,并將修正誤差項確定為運行參數(shù)值與最優(yōu)運行參數(shù)值之間的誤差項。
可選的,步驟220包括按照預設誤差修正規(guī)則,根據(jù)運行結果值修正分級計算誤差項,并將分級修正誤差項確定為各可調性等級的運行參數(shù)值與相應可調性等級的最優(yōu)運行參數(shù)值之間的分級誤差項。示例的,根據(jù)運行結果值對計算誤差項進行修正,依據(jù)國家標準設定運行結果達標值(S),如實時運行結果指標值Si<90%*S,則Δ=0.95Δ';若90%*S≤Si≤105%*S,則Δ=Δ';若Si>105%*S,則Δ=1.05Δ'。
進一步的,步驟140包括:
步驟230、按照預設參數(shù)調節(jié)規(guī)則,根據(jù)分級誤差項調節(jié)環(huán)保設施的運行參數(shù)值。
其中,如果將工況參數(shù)值所屬的預設工況等級分組確定為匹配預設工況等級分組,在確定對應的運行參數(shù)值與最優(yōu)運行參數(shù)值之間的誤差項之后,按照運行參數(shù)可調性分級對運行參數(shù)值進行調節(jié),對于I級運行參數(shù),若誤差項Δ>λ1,則調節(jié)運行參數(shù)各指標項按照最優(yōu)運行參數(shù)值運行設施設備,若誤差項Δ≤λ1,則保持運行參數(shù)各指標項以當前運行參數(shù)值運行設施設備建議值,調節(jié)周期T1,λ1為I級運行參數(shù)的預設誤差調節(jié)值;對于II級運行參數(shù),若誤差項Δ>λ2,則調節(jié)運行參數(shù)各指標項按照最優(yōu)運行參數(shù)值運行設施設備,若誤差項Δ≤λ2,則保持運行參數(shù)各指標項以當前運行參數(shù)值運行設施設備建議值,調節(jié)周期T2,λ2為II級運行參數(shù)的預設誤差調節(jié)值;對于III級運行參數(shù),誤差項Δ>λ3,則調節(jié)運行參數(shù)各指標項按照最優(yōu)運行參數(shù)值運行設施設備,若誤差項Δ≤λ3,則保持運行參數(shù)各指標項以當前運行參數(shù)值運行設施設備建議值,調節(jié)周期T3,λ3為III級運行參數(shù)的預設誤差調節(jié)值;對于IV級運行參數(shù),不列入調節(jié)控制范圍。
將與工況參數(shù)值最近兩個預設工況等級分組確定為匹配預設工況等級分組,這兩個工況等級分組下的兩組最優(yōu)運行參數(shù)值(記為Bi、Bi+1),則計算對應的運行參數(shù)值與兩組最優(yōu)運行參數(shù)值的誤差項,依次記為Δi,Δi+1,對于I級運行參數(shù),若誤差項Δi+1≥Δi≥λ1,則調節(jié)運行參數(shù)各指標項按照Bi組最優(yōu)運行參數(shù)值運行設施設備;若誤差項Δi+1≥Δi,且Δi≤λ1,或者Δi>Δi+1,且Δi+1≤λ1,則保持運行參數(shù)各指標項以當前運行參數(shù)值運行設施設備,而不做調整;若誤差項Δi>Δi+1>λ1,則調節(jié)運行參數(shù)各指標項按照Bi+1組最優(yōu)運行參數(shù)值運行設施設備;調節(jié)周期T1,λ1為I級運行參數(shù)的預設誤差調節(jié)值;對于II級運行參數(shù),若誤差項Δi+1≥Δi≥λ2,則調節(jié)運行參數(shù)各指標項按照Bi組最優(yōu)運行參數(shù)值運行設施設備;若誤差項Δi+1≥Δi,且Δi≤λ2,或Δi>Δi+1,且Δi+1≤λ2,則保持運行參數(shù)各指標項以當前運行參數(shù)值運行設施設備,不做調整;若誤差項Δi>Δi+1>λ2,則調節(jié)運行參數(shù)各指標項按照Bi+1組最優(yōu)運行參數(shù)值運行設施設備;調節(jié)周期T2,λ2為II級運行參數(shù)的預設誤差調節(jié)值;對于III級運行參數(shù),若誤差項Δi+1≥Δi≥λ3,則調節(jié)運行參數(shù)各指標項按照Bi組最優(yōu)運行參數(shù)值運行設施設備;若誤差項Δi+1≥Δi,且Δi≤λ3,或Δi>Δi+1,且Δi+1≤λ3,則保持運行參數(shù)各指標項以當前運行參數(shù)值運行設施設備,不做調整;若誤差項Δi>Δi+1>λ3,則調節(jié)運行參數(shù)各指標項按照Bi+1組最優(yōu)運行參數(shù)值運行設施設備;調節(jié)周期T3,λ3為III級運行參數(shù)的預設誤差調節(jié)值;4)IV級運行參數(shù),不列入調節(jié)控制范圍。示例的,各級運行參數(shù)的預設誤差調節(jié)值為λ1=3~6%,λ2=5~15%,λ3=10~25%,各級調整周期為T1=1~2h,T2=3~5h,T3=6~12h。
本實施例的技術方案,根據(jù)運行參數(shù)的可調性等級,對運行參數(shù)值進行相應的周期性調節(jié),保證環(huán)保設施的最佳運行狀態(tài),提高運行效率。
實施例三
圖3為本發(fā)明實施例三提供的一種環(huán)保設施運行參數(shù)的尋優(yōu)控制裝置的結構示意圖,環(huán)保設施運行參數(shù)的尋優(yōu)控制裝置30包括:
數(shù)據(jù)獲取模塊310,用于獲取環(huán)保設施的工況參數(shù)值、運行參數(shù)值及對應的運行結果值;
最優(yōu)參數(shù)確定模塊320,用于根據(jù)工況參數(shù)值與預設工況等級分組的匹配結果,確定最優(yōu)運行參數(shù)值;
誤差項確定模塊330,用于根據(jù)運行參數(shù)值及對應的運行結果值和最優(yōu)運行參數(shù)值,確定運行參數(shù)值與最優(yōu)運行參數(shù)值之間的誤差項;
運行參數(shù)調節(jié)模塊340,用于根據(jù)誤差項調節(jié)環(huán)保設施的運行參數(shù)值。
進一步的,最優(yōu)參數(shù)確定模塊包括:
工況等級確定單元,用于根據(jù)工況參數(shù)值與預設工況等級分組的區(qū)間端點值的比較結果,將工況參數(shù)值所屬的預設工況等級分組確定為匹配預設工況等級分組,或將與工況參數(shù)值最近兩個預設工況等級分組確定為匹配預設工況等級分組;
最優(yōu)參數(shù)確定單元,用于將匹配預設工況等級分組對應的預設運行參數(shù)值確定為最優(yōu)運行參數(shù)值。
進一步的,誤差項確定模塊包括:
誤差計算單元,用于根據(jù)預設公式計算運行參數(shù)值與最優(yōu)運行參數(shù)值的計算誤差項;
誤差修正單元,用于按照預設誤差修正規(guī)則,根據(jù)運行結果值修正計算誤差項,并將修正誤差項確定為運行參數(shù)值與最優(yōu)運行參數(shù)值之間的誤差項。
進一步的,誤差計算單元具體用于:
根據(jù)運行參數(shù)的可調性等級,依次計算各可調性等級的運行參數(shù)值與相應可調性等級的最優(yōu)運行參數(shù)值的分級計算誤差項;
相應的,誤差修正單元具體用于:
按照預設誤差修正規(guī)則,根據(jù)運行結果值修正分級計算誤差項,并將分級修正誤差項確定為各可調性等級的運行參數(shù)值與相應可調性等級的最優(yōu)運行參數(shù)值之間的分級誤差項。
進一步的,運行參數(shù)調節(jié)模塊具體用于:
按照預設參數(shù)調節(jié)規(guī)則,根據(jù)分級誤差項調節(jié)環(huán)保設施的運行參數(shù)值。
本實施例的技術方案,通過工況參數(shù)值、運行參數(shù)值及相應的運行結果確定最優(yōu)運行參數(shù),并相應的調節(jié)環(huán)保設施的運行參數(shù)值,解決人為經驗調整,因經驗數(shù)據(jù)有限,且不夠全面造成的設施、廠區(qū)大量的運行數(shù)據(jù)資源處于擱置和浪費狀態(tài)的問題,實現(xiàn)保持環(huán)保設施在最佳狀態(tài)運行,提升環(huán)保設施運行效率的效果。
上述產品可執(zhí)行本發(fā)明任意實施例所提供的方法,具備執(zhí)行方法相應的功能模塊和有益效果。
注意,上述僅為本發(fā)明的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解,本發(fā)明不限于這里所述的特定實施例,對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調整和替代而不會脫離本發(fā)明的保護范圍。因此,雖然通過以上實施例對本發(fā)明進行了較為詳細的說明,但是本發(fā)明不僅僅限于以上實施例,在不脫離本發(fā)明構思的情況下,還可以包括更多其他等效實施例,而本發(fā)明的范圍由所附的權利要求范圍決定。