一种渗滤液好氧反应池曝气系统模糊控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种渗滤液好氧反应池曝气系统模糊控制方法及系统，所述方法包括：接收检测装置发送的检测输入量，并计算检测输入量与给定值之间的偏差以及所述偏差的变化率以作为模糊控制的输入变量；将输入变量模糊化为模糊输入量，基于模糊输入量进行模糊推理和决策以得到模糊输出量，并将模糊输出量解模糊化为控制输出量；将控制输出量输出至风量分配控制器以控制曝气机的风机风量，其中，检测输入量包括好氧反应池的氧含量，与之相对应的控制输出量为曝气机总风量给定数据。根据本发明专利技术，采用模糊控制策略通过对曝气机风机风量的控制实现对好氧反应池氧含量的自动控制，解决渗滤液处理好氧反应中曝气量的PID自动控制不能满足生产需求的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及渗滤液处理领域，具体而言涉及一种渗滤液好氧反应池曝气系统模糊控制方法及系统。
技术介绍
目前，我国城市生活垃圾的处理主要采用填埋技术或焚烧技术，无论在填埋或焚烧处理过程中都会产生垃圾渗滤液。垃圾渗滤液中CODCr浓度约6000-70000mg/L，NH3-N浓度约1000-2500mg/L，同时含有大量溶解性固体(钠、钙、氯化物、硫酸盐等)，是一种水质水量变化大、微生物营养元素比例失调、成分极其复杂、污染物浓度高的有机废水，并伴有极重的腐败臭味，如不妥善处理，会对周围的水体和土壤造成严重污染，对周边人民群众的身体健康产生严重威胁。目前垃圾渗滤液处理方式有生物处理、物化处理和膜处理三种方式，三种方式一般会组合应用，以保证出水达标排放。生物处理用于去除可降解有机物和低浓度的氨氮，一般包括厌氧生物处理和好氧生物处理。其中，在实际的渗滤液好氧生物处理中，曝气机的能耗超过渗滤液处理整个系统能耗的15％，如果能够显著的减少曝气风机的运行功耗，对于全厂的节能具有显著的意义。在实践中，通常使用PID(比例(proportion)、积分(integration)、微分(differentiation))控制方式自动调节曝气机的曝气量，最终使溶氧值快速稳定的趋于设定值附近。由于生化反应系统的复杂性，有时需要对PID参数进行重新整定，加大曝气风机控制参数的波动，不利于系统的稳定运行。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种渗滤液好氧反应池曝气系
统模糊控制方法，包括：接收检测装置发送的检测输入量，并计算所述检测输入量与给定值之间的偏差以及所述偏差的变化率以作为模糊控制的输入变量；将所述输入变量模糊化为模糊输入量，基于所述模糊输入量进行模糊推理和决策以得到模糊输出量，并将所述模糊输出量解模糊化为控制输出量；将所述控制输出量输出至风量分配控制器以控制曝气机的风机风量，其中，所述检测输入量包括好氧反应池的氧含量，与所述好氧反应池的氧含量相对应的控制输出量为曝气机总风量给定数据。在一个示例中，所述将所述输入变量模糊化为模糊输入量包括将所述输入变量映射变换到离散的输入论域。在一个示例中，所述输入变量按照下式进行量化： Y = 2 n × [ x - ( a + b ) ÷ 2 ] b - a ]]>其中，x表示所述输入变量，Y表示量化后的输入变量，a表示所述输入变量的下限，b表示所述输入变量的上限，n表示量化等级。在一个示例中，所述解模糊化按照下式进行： Y = x + n 2 × n × ( b - a ) + a ]]>其中，x表示所述模糊输出量，Y表示所述控制输出量，a表示所述模糊输出量的下限，b表示所述模糊输出量的上限，n表示量化等级。在一个示例中，所述输入变量对应的输入论域设置为4，所述模糊输出量对应的输出论域设置为6。在一个示例中，所述模糊输入量的语言值模糊子集为[负大(NB)，负小(NS)，零(O)，正小(PS)，正大(PB)]。在一个示例中，所述模糊输出量的语言值模糊子集为[负大(NB)，负中(NM)，负小(NS)，零(O)，正小(PS)，正中(PM)，正大(PB)]。在一个示例中，所述模糊输入量的语言值模糊子集的隶属函数为简单的正态函数，函数类型采用高斯型。在一个示例中，所述好氧反应池的氧含量的给定值为10mg/L，所述好氧反应池的氧含量的偏差范围为[-10％,10％]，所述好氧反应池的氧含量的偏差变化率范围为[-3％,3％]。本专利技术还提供一种渗滤液好氧反应池曝气系统模糊控制系统，包括：输入模块，用于接收检测装置发送的检测输入量，并计算所述检测输入量与给定值之间的偏差以及所述偏差的变化率以作为模糊控制的输入变量；处理模块，用于将所述输入变量模糊化为模糊输入量，基于所述模糊输入量进行模糊推理和决策以得到模糊输出量，并将所述模糊输出量解模糊化为控制输出量；输出模块，用于将所述控制输出量输出至风量分配控制器以控制曝气机的风机风量，其中，所述检测输入量包括好氧反应池的氧含量，与所述好氧反应池的氧含量相对应的控制输出量为曝气机总风量给定数据。根据本专利技术，采用模糊控制策略通过对曝气机风机风量的控制实现对好氧反应池氧含量的自动控制，能够解决渗滤液处理好氧反应中曝气量的PID自动控制不能满足生产需求的问题，使系统运行的更加稳定，同时解决了曝气风机控制参数波动太大的问题，减少了曝气量，并稳定了好氧反应池的氧含量。附图说明本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的原理。附图中：图1示出了根据本专利技术实施例的渗滤液好氧反应池曝气系统模糊控制方法的流程图；图2示出了根据本专利技术实施例的渗滤液好氧反应池曝气系统模糊控制方法应用于示例性场景时的信号数据流图；图3示出了根据本专利技术实施例的渗滤液好氧反应池曝气系统模糊控制系统的结构框图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底了解本专利技术，将在下列的描述中提出详细的方法步骤和/或结构。显然，本专利技术的施行并不限定于本领域的技术人员所熟悉的特殊细节。本专利技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。应当理解的是，本专利技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本专利技术的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。在实际的渗滤液好氧生物处理中，曝气机的能耗超过渗滤液处理整个系统能耗的15％，如果能够显著的减少曝气风机的运行功耗，对于全厂的节能具有显著的意义。在实践中，通常使用PID控制方式自动调节曝气机的曝气量，最终使溶氧值快速稳定的趋于设定值附近本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种渗滤液好氧反应池曝气系统模糊控制方法，其特征在于，所述模糊控制方法包括：接收检测装置发送的检测输入量，并计算所述检测输入量与给定值之间的偏差以及所述偏差的变化率以作为模糊控制的输入变量；将所述输入变量模糊化为模糊输入量，基于所述模糊输入量进行模糊推理和决策以得到模糊输出量，并将所述模糊输出量解模糊化为控制输出量；将所述控制输出量输出至风量分配控制器以控制曝气机的风机风量，其中，所述检测输入量包括好氧反应池的氧含量，与所述好氧反应池的氧含量相对应的控制输出量为曝气机总风量给定数据。

【技术特征摘要】
1.一种渗滤液好氧反应池曝气系统模糊控制方法，其特征在于，所述模糊控制方法包括：接收检测装置发送的检测输入量，并计算所述检测输入量与给定值之间的偏差以及所述偏差的变化率以作为模糊控制的输入变量；将所述输入变量模糊化为模糊输入量，基于所述模糊输入量进行模糊推理和决策以得到模糊输出量，并将所述模糊输出量解模糊化为控制输出量；将所述控制输出量输出至风量分配控制器以控制曝气机的风机风量，其中，所述检测输入量包括好氧反应池的氧含量，与所述好氧反应池的氧含量相对应的控制输出量为曝气机总风量给定数据。2.根据权利要求1所述的模糊控制方法，其特征在于，所述将所述输入变量模糊化为模糊输入量包括将所述输入变量映射变换到离散的输入论域。3.根据权利要求1所述的模糊控制方法，其特征在于，所述输入变量按照下式进行量化： Y = 2 n × [ x - ( a + b ) ÷ 2 ] b - a ]]>其中，x表示所述输入变量，Y表示量化后的输入变量，a表示所述输入变量的下限，b表示所述输入变量的上限，n表示量化等级。4.根据权利要求1所述的模糊控制方法，其特征在于，所述解模糊化按照下式进行： Y = x + n 2 × n ...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱亮，蔡曙光，陈涛，黄明生，胡建民，邵哲如，王健生，张二威，钱中华，洪益州，曹伟，杨应永，高秀荣，
申请(专利权)人：光大环保技术研究院深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44