专利名称：废水生化池曝气系统的节能控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种废水生化池曝气系统节能控制装置，尤其是涉及一种基于专家控制系统的废水生化池曝气系统的节能控制装置。
背景技术：
全球能源日益短缺，大家已充分认识到节能减排的重要性和紧迫性，废水生化池曝气系统能耗大，其节能控制装置的创新和应用，得到了社会广泛的支持。近年来，人们虽然已经利用变频器对废水生化池曝气系统的风机进行调速节能控制，但其变频器的运行频率，要么只依靠手动直接设定，要么只依靠废水生化池的溶解氧实际检测值与其手动设定值进行差异比较处理后而调整，这两者不足之处在于:前者，变频器的运行频率不能跟随废水生化池的实际污泥浓度和溶解氧含量的变化而自动调，当其频率设定值偏小时，废水生化池中的活性污泥因缺氧而产生不良后果，当其频率设定值偏大时，系统能耗却变大，且活性污泥因过氧而受不利影响。后者，变频器的运行频率虽然能根据废水生化池的溶解氧含量变化而自动调节，但却不能根据废水生化池的实际污泥浓度而自动调整溶解氧设定值。实际上废水生化池的溶解氧含量须随污泥浓度变化而相应变化(污泥浓度大，溶解氧含量也须大，污泥浓度小，溶解氧含量也须小)，如果溶解氧手动设定值偏小，风机运行的频率也跟着偏小，废水生化池中的活性污泥最终因缺氧而产生不良后果；如果溶解氧手动设定值偏大，风机运行的频率也跟着偏大，系统能耗却变大，且废水生化池中的活性污泥最终也因过氧而受不利影响。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种废水生化池曝气系统的节能控制装置，通过微处理器的自动控制，对整个废水生化池曝气系统进行节能控制，以解决现有技术之不足。为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是，一种废水生化池曝气系统的节能控制装置，包括:一溶解氧检测仪，该溶解氧检测仪包括用于检测溶液中氧含量的电极以及对电极检测到的数据进行处理的变送器；一污泥浓度检测仪，其包括对溶液中的淤泥浓度进行检测的传感器以及对传感器检测到的数据进行处理的变送器；一模数转换模块，对溶解氧检测仪和污泥浓度检测仪检测到的数据进行模数转换处理，变成微处理器可识别的信息，并传输至微处理器；一微处理器，对模数转换模块传输的信息进行处理，并将处理后的信息发送至数模转换模块；一数模转换模块，对微处理器传输的信息进行数模转换，将其变成变频器可执行的控制信号，并传送至变频器；[0013]一变频器，接收数模转换模块传输的控制信号，实现变频控制。进一步的，所述溶解氧检测仪是便携式溶解氧检测仪或者台式溶解氧检测仪。可根据实际应用场景来选取。进一步的，所述污泥浓度检测仪的传感器是浸没式传感器和/或管道式传感器。进一步的，所述变频器是风机变频器。通过该风机变频器连接风机，通过改变变频器内的电机工作电源频率方式来调整风机的转速。本实用新型通过溶解氧检测仪自动采集和处理废水生化池的溶解氧数据，通过污泥浓度检测仪自动采集和处理废水生化池的污泥浓度数据，经模数转换模块的模数转换处理后，传给微处理器。微处理器接收溶解氧数据和污泥浓度数据，并对上述数据进行处理后，生成控制信号，并将该控制信号发送至数模转换模块。数模转换模块接收到上述控制信号后，经数模转换处理，把它变成变频器可执行的信号，以实时调整废水生化池曝气系统的风机的转速。这样既能满足废水生化池对溶解氧的要求，又能使废水生化池曝气系统始终处在最佳的节能运行状态，从而实现智能控制、高效节能。
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
专家控制系统是一种智能化的计算机程序控制系统，其内部包含大量的某个领域专家水平的知识与经验，能够利用人类专家的知识经验和解决问题的方法来处理该领域问题，它主要由系统输入输出接口、学习机、知识库、数据库、推理机、解释模块和人机接口等组成，这些功能模块协同作用，以完成系统对过程或事件的智能控制。本实用新型应用了先进的专家控制系统，把废水生化池曝气系统的风机变频器的运行频率与废水生化池的相关工艺参数关联，使溶解氧设定值随污泥浓度变化而相应自动变化，则既可满足废水生化池的工艺要求，又可使系统实现节能最大化。现结合附图和具体实施方式
对本实用新型进一步说明。参见图1，本实用新型的一种废水生化池曝气系统的节能控制装置，包括一溶解氧检测仪1、一污泥浓度检测仪2、一模数转换模块3、一微处理器4、一数模转换模块5以及一变频器6。其中，溶解氧检测仪I包括用于检测溶液中氧含量的电极以及对电极检测到的数据进行处理的变送器。该溶解氧检测仪I是便携式溶解氧检测仪或者台式溶解氧检测仪。可根据实际应用场景来选取。溶解氧检测仪I是测定溶液中溶解氧的装置。其工作原理是氧透过隔膜被工作电极还原，产生与氧浓度成正比的扩散电流，通过测量此电流，得到溶液中溶解氧的浓度。根据浓度不同，隔膜电极分为极谱式和原电池式两种类型。极谱式隔膜电极以银-氯化银作为对电极，电极内部电解液为氯化钾，电极外部为厚度25-50 μ m的聚乙烯和聚四氟乙烯薄膜，薄膜挡住了电极内外液体交流，使水中溶解氧渗入电极内部，两电极间的电压控制在0.5-0.8V，通过外部电路测得扩散电流可知溶解氧浓度。原电池式用银作阳电极，铅作阴电极。阳电极和银电极浸入氢氧化钾电解池中，形成两个半电池，外层同样用薄膜封住。溶解氧在阳极被还原，产生扩散电流，通过测定扩散电流可得溶解氧浓度。[0023]污泥浓度检测仪2包括对溶液中的淤泥浓度进行检测的传感器以及对传感器检测到的数据进行处理的变送器。该污泥浓度检测仪2的传感器是浸没式传感器和/或管道式传感器，浸没式传感器和管道式传感器适用于各种类型的污泥浓度测量。其中，传感器可以方便地安装在池内、排水管、压力管道或自然水体中，污泥浓度计能自动补偿因污染而引起的干扰。传感器带有空气清洗功能，能根据预先设置的时间自动定时清洗，从而大大降低了仪器维护的工作量。传感器上发射器发送的红外光在传输过程中经过被测物的吸收、反射和散射后仅有一小部分光线能照射到检测器上，透射光的透射率与被测污水的浓度有一定的关系，因此通过测量透射光的透射率就可以计算出污水的浓度。上述溶解氧检测仪I和污泥浓度检测仪2分别负责检测溶解氧和污泥浓度信号，经变送器送处理后，传给模数转换模块3。模数转换模块3对溶解氧检测仪I和污泥浓度检测仪2检测到的数据进行模数转换处理，变成微处理器4可识别的信息，并传输至微处理器4。微处理器4对模数转换模块3传输的信息进行处理，并将处理后的信息发送至数模转换模块5。微处理器4上设有控制软件，上述对模数转换模块3传输的信息进行处理，主要是通过控制软件来实现的。控制软件根据所接收到的溶解氧数据和污泥浓度数据，利用其所集成的先进专家控制技术、节能经验知识和所构成的最佳节能数据库，经推理、判断和解释，自动计算出最佳的溶解氧设定值；并把所接收到的废水生化池溶解氧数据(即溶解氧实际值)与所计算出的最佳溶解氧设定值相比较，计算出废水生化池曝气系统的风机变频器6的最佳节能运行频率，并把该最佳节能运行频率传给数模转换模块5。数模转换模块5对微处理器4传输的信息进行数模转换,将其变成变频器6可执行的信号，并传送至变频器6。变频器6接收数模转换模块5传输的可执行信号，按最佳节能运行频率驱动风机运行。具体应用中，本实用新型通过溶解氧检测仪I自动采集和处理废水生化池的溶解氧数据，通过污泥浓度检测仪2自动采集和处理废水生化池的污泥浓度数据，经模数转换模块3的模数转换处理后，传给微处理器4。微处理器4对模数转换模块3传输的信息进行处理，并将处理后的信息发送至数模转换模块5。数模转换模块5接收到上述最佳节能运行频率后，经数模转换处理，把它变成变频器6可执行的信号，以实时调整废水生化池曝气系统的风机的转速。这样既能满足废水生化池对溶解氧的要求，又能使废水生化池曝气系统始终处在最佳的节能运行状态，从而实现智能控制、高效节能。尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种废水生化池曝气系统的节能控制装置，其特征在于，包括: 一溶解氧检测仪，该溶解氧检测仪包括用于检测溶液中氧含量的电极以及对电极检测到的数据进行处理的变送器； 一污泥浓度检测仪，其包括对溶液中的淤泥浓度进行检测的传感器以及对传感器检测到的数据进行处理的变送器； 一模数转换模块，对溶解氧检测仪和污泥浓度检测仪检测到的数据进行模数转换处理，变成微处理器可识别的信息，并传输至微处理器； 一微处理器，对模数转换模块传输的信息进行处理，并将处理后的信息发送至数模转换模块； 一数模转换模块，对微处理器传输的信息进行数模转换，将其变成变频器可执行的控制信号，并传送至变频器； 一变频器，接收数模转换模块传输的控制信号，实现变频控制。
2.根据权利要求1所述的一种废水生化池曝气系统的节能控制装置，其特征在于，所述溶解氧检测仪是便携式溶解氧检测仪或者台式溶解氧检测仪。
3.根据权利要求1所述的一种废水生化池曝气系统的节能控制装置，其特征在于，所述污泥浓度检测仪的传感器是浸没式传感器和/或管道式传感器。
4.根据权利要求1所述的一种废水生化池曝气系统的节能控制装置，其特征在于，所述变频器是风机变频器。
专利摘要本实用新型涉及一种废水生化池曝气系统的节能控制装置。本实用新型所采用的技术方案是，一种废水生化池曝气系统的节能控制装置，包括一溶解氧检测仪，该溶解氧检测仪包括用于检测溶液中氧含量的电极以及对电极检测到的数据进行处理的变送器；一污泥浓度检测仪，其包括对溶液中的淤泥浓度进行检测的传感器以及对传感器检测到的数据进行处理的变送器；一模数转换模块，对溶解氧检测仪和污泥浓度检测仪检测到的数据进行模数转换处理，并传输至微处理器；一微处理器，对模数转换模块传输的信息进行处理，并将处理后的信息发送至数模转换模块；一数模转换模块，对微处理器传输的信息进行数模转换，并传送至变频器；一变频器，实现变频控制。
文档编号C02F3/12GK202912762SQ201220622038
公开日2013年5月1日 申请日期2012年11月22日 优先权日2012年11月22日
发明者石健辉 申请人:厦门市智博弘信科技发展有限公司