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，大家已充分認識到節(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，得到了社會廣泛的支持。近年來，人們雖然已經(jīng)利用變頻器對廢水生化池曝氣系統(tǒng)的風(fēng)機進行調(diào)速節(jié)能控制，但其變頻器的運行頻率，要么只依靠手動直接設(shè)定，要么只依靠廢水生化池的溶解氧實際檢測值與其手動設(shè)定值進行差異比較處理后而調(diào)整，這兩者不足之處在于:前者，變頻器的運行頻率不能跟隨廢水生化池的實際污泥濃度和溶解氧含量的變化而自動調(diào)，當(dāng)其頻率設(shè)定值偏小時，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，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調(diào)節(jié)，但卻不能根據(jù)廢水生化池的實際污泥濃度而自動調(diào)整溶解氧設(shè)定值。實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)，如果溶解氧手動設(shè)定值偏小，風(fēng)機運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；如果溶解氧手動設(shè)定值偏大，風(fēng)機運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。

實用新型內(nèi)容本實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控制，對整個廢水生化池曝氣系統(tǒng)進行節(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電極檢測到的數(shù)據(jù)進行處理的變送器；一污泥濃度檢測儀，其包括對溶液中的淤泥濃度進行檢測的傳感器以及對傳感器檢測到的數(shù)據(jù)進行處理的變送器；一模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，對溶解氧檢測儀和污泥濃度檢測儀檢測到的數(shù)據(jù)進行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，變成微處理器可識別的信息，并傳輸至微處理器；一微處理器，對模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊傳輸?shù)男畔⑦M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，對微處理器傳輸?shù)男畔⑦M行數(shù)模轉(zhuǎn)換，將其變成變頻器可執(zhí)行的控制信號，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)目刂菩盘枺瑢崿F(xiàn)變頻控制。進一步的，所述溶解氧檢測儀是便攜式溶解氧檢測儀或者臺式溶解氧檢測儀?？筛鶕?jù)實際應(yīng)用場景來選取。進一步的，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。進一步的，所述變頻器是風(fēng)機變頻器。通過該風(fēng)機變頻器連接風(fēng)機，通過改變變頻器內(nèi)的電機工作電源頻率方式來調(diào)整風(fēng)機的轉(zhuǎn)速。本實用新型通過溶解氧檢測儀自動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)，并對上述數(shù)據(jù)進行處理后，生成控制信號，并將該控制信號發(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，以實時調(diào)整廢水生化池曝氣系統(tǒng)的風(fēng)機的轉(zhuǎn)速。這樣既能滿足廢水生化池對溶解氧的要求，又能使廢水生化池曝氣系統(tǒng)始終處在最佳的節(jié)能運行狀態(tài)，從而實現(xiàn)智能控制、高效節(jié)能。

圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
專家控制系統(tǒng)是一種智能化的計算機程序控制系統(tǒng)，其內(nèi)部包含大量的某個領(lǐng)域?qū)＜宜降闹R與經(jīng)驗，能夠利用人類專家的知識經(jīng)驗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、知識庫、數(shù)據(jù)庫、推理機、解釋模塊和人機接口等組成，這些功能模塊協(xié)同作用，以完成系統(tǒng)對過程或事件的智能控制。本實用新型應(yīng)用了先進的專家控制系統(tǒng)，把廢水生化池曝氣系統(tǒng)的風(fēng)機變頻器的運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)自動變化，則既可滿足廢水生化池的工藝要求，又可使系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)能最大化?，F(xiàn)結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型進一步說明。參見圖1，本實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電極檢測到的數(shù)據(jù)進行處理的變送器。該溶解氧檢測儀I是便攜式溶解氧檢測儀或者臺式溶解氧檢測儀。可根據(jù)實際應(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)生擴散電流，通過測定擴散電流可得溶解氧濃度。[0023]污泥濃度檢測儀2包括對溶液中的淤泥濃度進行檢測的傳感器以及對傳感器檢測到的數(shù)據(jù)進行處理的變送器。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，污泥濃度計能自動補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)置的時間自動定時清洗，從而大大降低了儀器維護的工作量。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分別負責(zé)檢測溶解氧和污泥濃度信號，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)進行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，變成微處理器4可識別的信息，并傳輸至微處理器4。微處理器4對模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3傳輸?shù)男畔⑦M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，上述對模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3傳輸?shù)男畔⑦M行處理，主要是通過控制軟件來實現(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專家控制技術(shù)、節(jié)能經(jīng)驗知識和所構(gòu)成的最佳節(jié)能數(shù)據(jù)庫，經(jīng)推理、判斷和解釋，自動計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)(即溶解氧實際值)與所計算出的最佳溶解氧設(shè)定值相比較，計算出廢水生化池曝氣系統(tǒng)的風(fēng)機變頻器6的最佳節(jié)能運行頻率，并把該最佳節(jié)能運行頻率傳給數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊5。數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊5對微處理器4傳輸?shù)男畔⑦M行數(shù)模轉(zhuǎn)換,將其變成變頻器6可執(zhí)行的信號，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，按最佳節(jié)能運行頻率驅(qū)動風(fēng)機運行。具體應(yīng)用中，本實用新型通過溶解氧檢測儀I自動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對模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3傳輸?shù)男畔⑦M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，以實時調(diào)整廢水生化池曝氣系統(tǒng)的風(fēng)機的轉(zhuǎn)速。這樣既能滿足廢水生化池對溶解氧的要求，又能使廢水生化池曝氣系統(tǒng)始終處在最佳的節(jié)能運行狀態(tài)，從而實現(xiàn)智能控制、高效節(jié)能。盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，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用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細節(jié)上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護范圍。
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電極檢測到的數(shù)據(jù)進行處理的變送器； 一污泥濃度檢測儀，其包括對溶液中的淤泥濃度進行檢測的傳感器以及對傳感器檢測到的數(shù)據(jù)進行處理的變送器； 一模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，對溶解氧檢測儀和污泥濃度檢測儀檢測到的數(shù)據(jù)進行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，變成微處理器可識別的信息，并傳輸至微處理器； 一微處理器，對模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊傳輸?shù)男畔⑦M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，對微處理器傳輸?shù)男畔⑦M行數(shù)模轉(zhuǎn)換，將其變成變頻器可執(zhí)行的控制信號，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?，實現(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)機變頻器。
專利摘要本實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電極檢測到的數(shù)據(jù)進行處理的變送器；一污泥濃度檢測儀，其包括對溶液中的淤泥濃度進行檢測的傳感器以及對傳感器檢測到的數(shù)據(jù)進行處理的變送器；一模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，對溶解氧檢測儀和污泥濃度檢測儀檢測到的數(shù)據(jù)進行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，并傳輸至微處理器；一微處理器，對模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊傳輸?shù)男畔⑦M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，對微處理器傳輸?shù)男畔⑦M行數(shù)模轉(zhuǎn)換，并傳送至變頻器；一變頻器，實現(xiàn)變頻控制。
文檔編號C02F3/12GK202912762SQ201220622038
公開日2013年5月1日 申請日期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 申請人:廈門市智博弘信科技發(fā)展有限公司