【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于自动控制与水处理结合，具体涉及一种基于智能杯罐混凝的絮凝剂投加量自动寻优方法及系统。
技术介绍
1、随着城市化和工业化的快速发展和普及，水资源的污染和短缺问题逐渐成为当今社会面临的重要问题之一，因此，水处理技术是解决水资源问题的关键。通常，水处理技术流程主要包含混凝、沉淀、过滤和消毒等工艺，而混凝工艺是非常重要的环节之一，深度影响着水处理的最终效果。一般而言，混凝工艺包含混合和絮凝，而絮凝是该工艺中最重要的流程。
2、在絮凝过程中，水质的絮凝效果受到水温、ph值、絮凝剂种类、絮凝剂投加量和水力条件等多个因素影响。然而，水务企业在某一时间之内的实际生产过程中，水温、ph值和水力条件等水质外部条件通常是基本固定不变的，对水务企业的实时絮凝效果影响比较有限；此外，在水务企业的日常絮凝过程中，絮凝剂必然是提前购买的，因此絮凝剂的种类也是高度确定的。总之，在正常运行的水务企业中，与水温、ph值、絮凝剂种类等因素相比，絮凝剂投加量是对于水质絮凝效果影响程度最高的因素。
3、在絮凝过程中，絮凝剂投加量直接决定水质的最终絮凝效果，进而影响水厂的整体出水水质。这意味着，如果投加较少的絮凝剂，则原水水质的沉后浊度较高，极大地降低水务企业的出水水质；反之，絮凝剂投加量过多，则水务企业的经济效益和出水水质均面临不同程度的下降。因此，在絮凝过程中，如何确定絮凝剂的适当投加量，始终是水处理技术中絮凝过程研究的核心问题。为了解决这一问题，国内外学者曾经做出大量的尝试和努力，然而迄今为止，这些尝试和努力并没有完全解决不同原
4、在日常生产过程中，为了确定合适的絮凝剂投加量，水务企业采用了一种常见的烧杯实验法，该方法的具体步骤如下：第一，研究人员在实验室中进行一次六联烧杯实验，这个实验通过添加不同剂量的絮凝剂，对六组相同的原水进行处理；第二，经过充分的搅拌、反应和等待，研究人员完成六组烧杯实验的絮凝和沉淀过程；第三，研究人员精准测量所有烧杯中水样的上清液浊度，即沉后浊度，并利用这些数据研究不同絮凝剂投加量与水样沉后浊度之间的函数关系；第四，根据技术人员的丰富经验，修正沉后浊度与絮凝剂投加量之间的关系数据，从而确定当前原水水质对应的最优絮凝剂投加量。通过执行以上描述的所有步骤，水务企业为不同原水水质的处理提供一定的参考依据。
5、但是，目前的方法不能实现絮凝剂投加量的实时调整与优化。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中所存在的上述问题，本专利技术提供了一种基于智能杯罐混凝的絮凝剂投加量自动寻优方法及系统。
2、一种基于智能杯罐混凝的絮凝剂投加量自动寻优方法，所述絮凝剂投加量自动寻优方法包括：
3、步骤1、根据第i轮的絮凝剂投加量以及第i轮的絮凝剂投加量差值得到第i+1轮的第一絮凝剂投加量；
4、步骤2、基于所述第i+1轮的第一絮凝剂投加量进行的混凝实验，得到第i+1轮混凝实验后的第一沉后浊度；
5、步骤3、根据所述第i+1轮混凝实验后的第一沉后浊度和目标浊度得到第i+1轮的第一浊度差值，并根据第i轮混凝实验后的第一沉后浊度和所述第i+1轮混凝实验后的第一沉后浊度之间的差值得到第一沉后浊度差值；
6、步骤4、判断所述第i+1轮的第一浊度差值是否小于0，若所述第i+1轮的第一浊度差值大于或者等于0，则执行步骤5，若所述第i+1轮的第一浊度差值小于0，则将所述第i+1轮的第一絮凝剂投加量作为预设絮凝剂投加量，并执行步骤6；
7、步骤5、基于单调性判断算法得到所述第i+1轮混凝实验后的第一沉后浊度与所述第i+1轮的第一絮凝剂投加量之间函数关系的单调性得到单调性判断结果，根据所述单调性判断结果得到单调性布尔值和更新中间参数，并跳转至所述步骤2，以根据所述单调性布尔值和更新后的中间参数重新执行所述步骤2，直至得到预设絮凝剂投加量；
8、步骤6、基于二分查找方法，根据第i-1轮的絮凝剂投加量、所述第i轮的絮凝剂投加量和所述预设絮凝剂投加量得到的更新后的中间数值，确定最优絮凝剂投加量。
9、本专利技术一个实施例还提供一种基于智能杯罐混凝的絮凝剂投加量自动寻优系统，所述絮凝剂投加量自动寻优系统包括：
10、第一投加量生成模块，用于根据第i轮的絮凝剂投加量以及第i轮的絮凝剂投加量差值得到第i+1轮的第一絮凝剂投加量；
11、沉后浊度生成模块，用于基于所述第i+1轮的第一絮凝剂投加量进行的混凝实验，得到第i+1轮混凝实验后的第一沉后浊度；
12、沉后浊度差值生成模块，用于根据所述第i+1轮混凝实验后的第一沉后浊度和目标浊度得到第i+1轮的第一浊度差值，并根据第i轮混凝实验后的第一沉后浊度和所述第i+1轮混凝实验后的第一沉后浊度之间的差值得到第一沉后浊度差值；
13、判断模块，判断所述第i+1轮的第一浊度差值是否小于0，若所述第i+1轮的第一浊度差值大于或者等于0，则执行第二投加量生成模块的方法，若所述第i+1轮的第一浊度差值小于0，则将所述第i+1轮的第一絮凝剂投加量作为预设絮凝剂投加量，并执行最优投加量生成模块方法；
14、第二投加量生成模块，用于基于单调性判断算法得到所述第i+1轮混凝实验后的第一沉后浊度与所述第i+1轮的第一絮凝剂投加量之间函数关系的单调性得到单调性判断结果，根据所述单调性判断结果得到单调性布尔值和更新中间参数，并跳转至所述沉后浊度生成模块的方法，以根据所述单调性布尔值和更新后的中间参数重新执行所述沉后浊度生成模块的方法，直至得到预设絮凝剂投加量；
15、最优投加量生成模块，用于根据第i-1轮的絮凝剂投加量、所述第i轮的絮凝剂投加量和所述预设絮凝剂投加量得到的更新后的中间数值，确定最优絮凝剂投加量。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
17、本专利技术所提出的自动寻优方法可以在智能杯罐混凝装置的辅助下，快速获取对于当前原水水质的最优絮凝剂投加量。与经典的六联烧杯实验法相比，本专利技术所提出的自动寻优方法能够获取达到同样沉后浊度的更低絮凝剂投加量，充分优化混凝工艺的运行效率和精确程度，从而减少节省水务企业的实验操作工作量，并且提高水务企业的工作效率和经济效益。
18、以下将结合附图及对本专利技术做进一步详细说明。
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1.一种基于智能杯罐混凝的絮凝剂投加量自动寻优方法，其特征在于，所述絮凝剂投加量自动寻优方法包括：
2.根据权利要求1所述的絮凝剂投加量自动寻优方法，其特征在于，所述步骤1包括：
3.根据权利要求1所述的絮凝剂投加量自动寻优方法，其特征在于，所述步骤3包括：
4.根据权利要求1所述的絮凝剂投加量自动寻优方法，其特征在于，所述步骤5包括：
5.根据权利要求4所述的絮凝剂投加量自动寻优方法，其特征在于，根据所述步骤5.5得到的单调性布尔值和所述第一中间参数重新执行所述步骤2，直至得到所述预设絮凝剂投加量，包括：
6.根据权利要求4所述的絮凝剂投加量自动寻优方法，其特征在于，根据所述步骤5.6得到的单调性布尔值和所述第二中间参数得到重新执行所述步骤2，包括：
7.根据权利要求1所述的絮凝剂投加量自动寻优方法，其特征在于，所述步骤6包括：
8.根据权利要求7所述的絮凝剂投加量自动寻优方法，其特征在于，所述步骤6.7包括：
9.根据权利要求8所述的絮凝剂投加量自动寻优方法，其特征在于，所述步骤6
10.一种基于智能杯罐混凝的絮凝剂投加量自动寻优系统，其特征在于，所述絮凝剂投加量自动寻优系统包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于智能杯罐混凝的絮凝剂投加量自动寻优方法，其特征在于，所述絮凝剂投加量自动寻优方法包括：
2.根据权利要求1所述的絮凝剂投加量自动寻优方法，其特征在于，所述步骤1包括：
3.根据权利要求1所述的絮凝剂投加量自动寻优方法，其特征在于，所述步骤3包括：
4.根据权利要求1所述的絮凝剂投加量自动寻优方法，其特征在于，所述步骤5包括：
5.根据权利要求4所述的絮凝剂投加量自动寻优方法，其特征在于，根据所述步骤5.5得到的单调性布尔值和所述第一中间参数重新执行所述步骤2，直至得到所述预设絮凝剂投加量，包括：...
【专利技术属性】
技术研发人员：马拓，马琼，曹昕，杨俊坡，郑兴，孙瑞林，
申请(专利权)人：观星智能科技西安有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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