一种一体化污水处理设备的MBR膜池加热温度控制系统

本发明涉及污水处理，特别是涉及一种一体化污水处理设备的mbr膜池加热温度控制系统。

背景技术：

1、随着时代的发展，科技的进步，生活水平不断提高，生活污水也随之不断变多。利用一体化污水处理设备，可以有效地处理生活污水，实现水循环，减少水资源浪费和环境污染。

2、目前所使用的一体化污水处理设备主要由plc进行控制，还未有控制池内温度的控制设备，这导致mbr膜池中的温度是固定的，生物活性是固定的，不能依靠周围环境的变化和污泥的含量而进行相应调整，这样会直接导致污水处理效果变差、速率变慢，进而导致资源浪费，成本增加。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种一体化污水处理设备的mbr膜池加热温度控制系统，通过对电阻丝的加热功率进行预测，并控制电阻丝进行精准加热，调整mbr膜池的温度，从而提高污水处理速率和效果，节约资源。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种一体化污水处理设备的mbr膜池加热温度控制系统，该系统包括：

4、温度检测传感模块，用于检测mbr膜池的温度，得到温度参数；

5、水质检测传感模块，用于检测mbr膜池的ph值、曝光率、淤泥深度和固体悬浮物浓度，得到水质参数；

6、功率预测模块，分别与所述温度检测传感模块和所述水质检测传感模块连接，用于采用电阻丝功率预测模型根据所述温度参数和所述水质参数预测电阻丝的加热功率，并生成控制信号；所述电阻丝功率预测模型基于深度残差神经网络模型训练得到；

7、温度控制模块，与所述功率预测模块连接，用于根据所述控制信号调整电阻丝的工作状态，以控制电阻丝对mbr膜池进行加热。

8、可选地，所述功率预测模块包括：

9、数据预处理单元，分别与所述温度检测传感模块和所述水质检测传感模块连接，用于对所述温度参数和所述水质参数进行归一化处理和快速傅里叶变换，得到预处理后的温度参数和水质参数；

10、电阻丝功率预测单元，与所述数据预处理单元连接，用于采用电阻丝功率预测模型根据所述预处理后的温度参数和水质参数预测电阻丝的加热功率；

11、控制信号生成单元，分别与所述电阻丝功率预测单元和所述温度控制模块连接，用于根据预测得到的电阻丝的加热功率生成控制信号。

12、可选地，所述功率预测模块还包括：

13、预测模型训练单元，与所述电阻丝功率预测单元连接，用于获取一体化污水处理设备的mbr膜池的历史运行数据；所述历史运行数据包括若干个历史时刻的温度参数、水质参数和对应的电阻丝的加热功率；对所述历史运行数据中的所述温度参数和所述水质参数进行归一化处理和快速傅里叶变换，得到预处理后的温度参数和水质参数；构建引入残差收缩模块的深度残差神经网络模型；以所述预处理后的温度参数和水质参数为输入，以对应的电阻丝的加热功率为输出，对所述深度残差神经网络模型进行训练，得到电阻丝功率预测模型。

14、可选地，所述深度残差神经网络模型包括输入层、隐藏层和输出层；

15、所述输入层用于输入所述预处理后的温度参数和水质参数；

16、所述隐藏层包括若干个卷积层和一个全连接层；所述卷积层用于对所述预处理后的温度参数和水质参数进行卷积运算和特征处理，得到特征向量；所述全连接层用于对所述特征向量进行整合，得到电阻丝的加热功率；

17、所述输出层用于输出所述电阻丝的加热功率。

18、可选地，所述mbr膜池加热温度控制系统还包括：

19、人机交互界面，分别与所述温度检测传感模块、所述水质检测传感模块、所述功率预测模块和所述温度控制模块连接，用于获取并显示所述温度参数、所述水质参数、所述电阻丝的加热功率和所述电阻丝的工作状态。

20、可选地，所述mbr膜池加热温度控制系统还包括：

21、数据存储模块，分别与所述温度检测传感模块、所述水质检测传感模块、所述功率预测模块和所述温度控制模块连接，用于获取并储存所述温度参数、所述水质参数、所述电阻丝的加热功率和所述电阻丝的工作状态。

22、可选地，所述预测模型训练单元还与所述数据存储模块连接；所述预测模型训练单元还用于根据储存的所述温度参数、所述水质参数、所述电阻丝的加热功率和所述电阻丝的工作状态优化所述电阻丝功率预测模型。

23、可选地，所述温度检测传感模块包括mbr膜池中的温度传感器；所述水质检测传感模块包括mbr膜池中的ph传感器、曝光传感器、淤泥深度测量传感器和固体悬浮物浓度测量传感器。

24、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

25、本发明提供一种一体化污水处理设备的mbr膜池加热温度控制系统，通过检测mbr膜池的温度、ph值、曝光率、淤泥深度和固体悬浮物浓度，得到温度参数和水质参数，采用电阻丝功率预测模型根据上述参数预测电阻丝的加热功率，并控制电阻丝进行精准加热，调整mbr膜池的温度，能够提高污水处理速率和效果，节约资源。

技术特征：

1.一种一体化污水处理设备的mbr膜池加热温度控制系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一体化污水处理设备的mbr膜池加热温度控制系统，其特征在于，所述功率预测模块包括：

3.根据权利要求2所述的一体化污水处理设备的mbr膜池加热温度控制系统，其特征在于，所述功率预测模块还包括：

4.根据权利要求3所述的一体化污水处理设备的mbr膜池加热温度控制系统，其特征在于，所述深度残差神经网络模型包括输入层、隐藏层和输出层；

5.根据权利要求3所述的一体化污水处理设备的mbr膜池加热温度控制系统，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求3所述的一体化污水处理设备的mbr膜池加热温度控制系统，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述的一体化污水处理设备的mbr膜池加热温度控制系统，其特征在于，所述预测模型训练单元还与所述数据存储模块连接；所述预测模型训练单元还用于根据储存的所述温度参数、所述水质参数、所述电阻丝的加热功率和所述电阻丝的工作状态优化所述电阻丝功率预测模型。

8.根据权利要求1所述的一体化污水处理设备的mbr膜池加热温度控制系统，其特征在于，所述温度检测传感模块包括mbr膜池中的温度传感器；所述水质检测传感模块包括mbr膜池中的ph传感器、曝光传感器、淤泥深度测量传感器和固体悬浮物浓度测量传感器。

技术总结本发明公开一种一体化污水处理设备的MBR膜池加热温度控制系统，涉及污水处理技术领域。该系统包括：温度检测传感模块、水质检测传感模块、功率预测模块和温度控制模块；温度检测传感模块检测MBR膜池的温度，得到温度参数；水质检测传感模块检测MBR膜池的PH值、曝光率、淤泥深度和固体悬浮物浓度，得到水质参数；功率预测模块采用电阻丝功率预测模型根据温度参数和水质参数预测电阻丝的加热功率，并生成控制信号；温度控制模块根据控制信号调整电阻丝的工作状态，以控制电阻丝对MBR膜池进行加热。本发明通过对电阻丝的加热功率进行预测，并控制电阻丝进行精准加热，调整MBR膜池的温度，从而提高污水处理速率和效果，节约资源。技术研发人员：司乔瑞,宣以鹏,王鹏,孙文涛,刘敏瑞,卢展雄受保护的技术使用者：江苏大学技术研发日：技术公布日：2024/7/18