【技术实现步骤摘要】
本申请涉及污水处理生物反应过程中曝气池的，尤其是涉及一种基于时间维度多变量分析的曝气池分区调控方法及系统。
技术介绍
1、污水处理厂通常以活性污泥法为核心工艺，通过微生物的代谢活动来分解和去除污水中的有机污染物，并实现生物脱氮除磷。在活性污泥工艺中，do（溶解氧）浓度直接影响曝气池微生物群落的组成以及污染物转化的速度及形态，因此曝气是生物处理阶段必要的组成部分。
2、由于氨氮、化学需氧量等需氧污染物在曝气池沿程不断降解，导致曝气池的沿程对于do的需求量不同，往往进水端较出水端需要更高的曝气量。
3、相关技术中，早期建设的污水处理厂往往并没有考虑到沿程需要逐渐减少曝气的特点，仍采用均匀曝气的方式。而一些新建的污水处理厂为了节约曝气，采用通过调节曝气池进水口至出水口的曝气头铺设密度的方式，进而调控曝气池各个位置的do浓度；这种控制方法只能对曝气量进行粗略的空间分配，为了保证出水氨氮达标，通常会加大曝气量，进而造成曝气池的过度曝气。由于曝气系统是污水处理厂的主要耗能单元，曝气系统的电耗约占污水处理总用电量的30%～50%，因此对于曝气能耗能否得到精确控制将很大程度决定污水处理厂运行能耗的高低。
技术实现思路
1、为了便于精确控制曝气池的曝气能耗，本申请提供一种基于时间维度多变量分析的曝气池分区调控方法及系统。
2、第一方面，本申请提供一种基于时间维度多变量分析的曝气池分区调控方法，采用如下技术方案：
3、一种基于时间维度多变量分析的曝气池分
4、对曝气池进行分区处理，所述曝气池划分为n个曝气单元，每个所述曝气单元对应一个阀门；
5、对曝气池风量调节前，采集历史一段时间内曝气池各个指标对应的相关数据；
6、定义所述历史一段时间内某个历史时间点作为目标时间点；
7、分析所述目标时间点前后n个小时内各个指标与目标时间点风量的相关性；
8、筛选每个指标相关性最高的时间段，以生成风量子集，所述风量子集表征该指标在该时间段内每个历史时间点的相关数据与对应风量的关系；
9、将各个指标对应的风量子集进行汇总，生成第一历史风量集合；
10、对曝气池风量调节时，根据预设的目标do浓度值，建立目标do浓度值区间；
11、根据所述目标do浓度值区间，从所述第一历史风量集合中提取第二历史风量集合；
12、调取所述第二历史风量集合中的最小风量；
13、根据所述最小风量及关联的n个所述曝气单元的阀门开度，获得出水氨氮的模拟浓度值；
14、判断所述模拟浓度值是否超出氨氮目标浓度值；
15、若否，则当前模拟浓度值对应的风量及n个所述曝气单元的阀门开度为实际风量及n个所述曝气单元的实际阀门开度；
16、基于所述实际风量及n个所述实际阀门开度，发送控制信号至控制器，所述控制器响应于所述控制信号，控制风机和n个所述曝气单元的阀门动作。
17、通过采用上述技术方案，首先对曝气池进行分区，对每个曝气单元进行独立曝气控制；
18、然后进行模型构建，通过采集历史一段时间内曝气池各个指标对应的相关数据，而后将某个历史时间点作为目标时间点，而后分析目标时间点前后n个小时内各个指标与目标时间点风量的相关性，从而筛选每个指标相关性最高的时间段，进而根据每个指标在该时间段内每个历史时间点的相关数据与对应风量的关系，生成风量子集，各个指标对应的风量子集汇总后，生成第一历史风量集合，从而完成模型构建；
19、进行曝气时，模型运行，即根据预设的目标do浓度值，建立目标do浓度值区间，从而根据目标do浓度值区间，从第一历史风量集合中提取第二历史风量集合，进而调取第二历史风量集合中的最小风量，根据最小风量及关联的n个曝气单元的阀门开度，获取出水氨氮的模拟浓度值，进而判断模拟浓度值是否超出氨氮目标浓度值，若未超出，则该模拟浓度值对应的风量及n个曝气单元的阀门即为实际风量和实际阀门开度，进而发送控制信号给到控制，控制器响应于控制信号，控制风机和n个曝气单元的阀门动作。
20、由于每一个曝气单元采用一个阀门控制该曝气单元的曝气量，以便于对每个曝气单元的曝气量进行精准调控，并且寻找具有时间维度的历史数据，进行处理，以对出水氨氮浓度进行模拟和判断，进行实际风量和每个曝气单元的阀门开度控制，从而实现了便于精确控制曝气池的曝气能耗的效果。
21、可选的，所述分区调控方法还包括：
22、若所述模拟浓度值超出所述氨氮目标浓度值，则按照风量从小到大的优先级，重新从所述第二历史风量集合中调取下一个风量继续模拟判断，直至所述模拟浓度值不超出所述氨氮目标浓度值。
23、通过采用上述技术方案，在模拟浓度值超出氨氮目标浓度值后，由于当前的风量为第二历史风量集合中的最小风量，因此可以从第二历史风量集合中按照从小到大的优先级重新进行调取风量，继续进行判断，直至模拟浓度值不超出氨氮目标浓度值。
24、可选的，所述建立目标do浓度值区间的步骤包括：
25、对所述预设目标do浓度值±0.3mg/l，以生成目标do浓度值区间。
26、通过采用上述技术方案，将目标do浓度值区间设置在历史do浓度值±0.3mg/l之间，既可以实现曝气池按需曝气，又可以保证出水达标排放，实现节能降耗的目的。
27、可选的，所述按照风量从小到大的优先级，重新从所述第二历史风量集合中调取下一个风量继续模拟判断之前，还包括：
28、若所述模拟浓度值超出所述氨氮目标浓度值，则获取所述模拟浓度值与所述氨氮目标浓度值的差值；
29、判断所述差值是否小于预设的差值阈值；
30、若是，则按照从小到大的优先级调取相邻的下一个风量；
31、若否，则根据所述差值，获取调控偏离度；
32、根据所述调控偏离度以及所述第二历史风量集合中风量的个数，确定所述第二历史风量集合中下一个风量的调取位置。
33、通过采用上述技术方案，可以根据模拟浓度值与氨氮目标浓度值之间的差值，确定下一风量在风量集合中的调取位置，从而节省模拟次数，提高调控效率。
34、可选的，所述根据所述调控偏离度以及所述第二历史风量集合中风量的个数，确定所述第二历史风量集合中下一个风量的调取位置的步骤包括：
35、获取当前风量调取位置；
36、根据预先构建的位置调取公式，获得下一个风量的调取位置；其中，为调控偏离度，a为模拟浓度值，b为氨氮目标浓度值，d为期望值，为调控偏离度对位置变化的敏感系数，为第二历史风量集合中风量个数对位置变化的敏感系数，为风量集合中风量的数量。
37、通过采用上述技术方案，综合考虑模拟浓度值和氨氮目标浓度值之间差值的偏离度以及风量集合中风量的数量，提供了一个灵活、可调、稳定且具有良好适应性的预测方法，能够更准确地预测下一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于时间维度多变量分析的曝气池分区调控方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于时间维度多变量分析的曝气池分区调控方法，其特征在于，所述分区调控方法还包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于时间维度多变量分析的曝气池分区调控方法，其特征在于，所述建立目标DO浓度值区间的步骤包括：
4.根据权利要求2所述的一种基于时间维度多变量分析的曝气池分区调控方法，其特征在于，所述按照风量从小到大的优先级，重新从所述第二历史风量集合中调取下一个风量继续模拟判断之前，还包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于时间维度多变量分析的曝气池分区调控方法，其特征在于，所述根据所述调控偏离度以及所述第二历史风量集合中风量的个数，确定所述第二历史风量集合中下一个风量的调取位置的步骤包括：
6.根据权利要求1所述的一种基于时间维度多变量分析的曝气池分区调控方法，其特征在于，所述曝气池划分为N个曝气单元的步骤包括：
7.一种基于时间维度多变量分析的曝气池分区调控系统，其特征在于，包括：
8.一种终端，其特
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1-6任一所述基于时间维度多变量分析的曝气池分区调控方法的计算机程序。
...【技术特征摘要】
1.一种基于时间维度多变量分析的曝气池分区调控方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于时间维度多变量分析的曝气池分区调控方法，其特征在于，所述分区调控方法还包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于时间维度多变量分析的曝气池分区调控方法，其特征在于，所述建立目标do浓度值区间的步骤包括：
4.根据权利要求2所述的一种基于时间维度多变量分析的曝气池分区调控方法，其特征在于，所述按照风量从小到大的优先级，重新从所述第二历史风量集合中调取下一个风量继续模拟判断之前，还包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于时间维度多变量分...
【专利技术属性】
技术研发人员：张孜渊，袁飞，卫鸣志，田汇丰，夏宇晖，马一行，张剑辉，孙智钢，刘彦旭，张金星，肖瑶，张伟，
申请(专利权)人：上海环保集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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