一种用于水处理的工业设备控制系统的制作方法

本发明涉及设备控制，更具体地涉及一种用于水处理的工业设备控制系统。

背景技术：

1、水处理设备按类别主要可分为污水处理设备、原水处理设备、净水设备、过滤设备、超纯水设备这几大类，由于工业技术不断发展，生活废水排放的污水不停的增加，导致城市中的水源被污染的越来越严重，对人体的健康非常的不利，另一方面随着人们对生活质量的要求和自身健康状况的重视，工业用水和家庭用水的水质问题得到越来越多的关注，因此净水设备对于水源的净化有重要意义。

2、但是现有的净水设备缺乏对净水效果的评估，无法通过数据对设备进行智能控制，无法结合数据进行智能化的自动清洗，反渗透膜使用时间过长容易产生污堵，若反渗透膜的净水效果无法满足要求，会导致水质变差，影响水的纯度，同时无法通过评估结果进行实时预警，无法对设备的反渗透膜进行及时地更换，缺乏对净水设备智能化的控制与管理。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种用于水处理的工业设备控制系统，以解决上述背景技术中存在的问题。

2、本发明提供如下技术方案：一种用于水处理的工业设备控制系统，包括参数采集模块、参数预处理模块、压力监测模块、机会因子计算模块、反渗透膜分析模块、净水性能评估模块、设备控制模块、清洗判断模块、清洗控制模块、警示模块以及交互中心；

3、所述参数采集模块用于采集目标对象的目标数据，并传输至参数预处理模块；

4、所述参数预处理模块用于对参数采集模块采集的目标数据进行预处理操作，并传输至机会因子计算模块与压力监测模块；

5、所述压力监测模块对目标对象的进水压力与储水箱的水量进行实时监测，若满足监测条件，则发送相应控制指令至设备控制模块；

6、所述机会因子计算模块基于参数预处理模块的数据，通过机会因子计算公式计算出机会因子；

7、所述反渗透膜分析模块基于预处理后的目标数据对目标对象反渗透膜的性能进行分析，并加入机会因子进行计算，得到膜性能指数；

8、所述净水性能评估模块基于膜性能指数，结合目标对象的净水成本数据，得出净水成本正向补偿系数与净水成本反向补偿系数，并对目标对象的整体净水性能进行评估，得到净水性能评估系数；

9、所述设备控制模块用于接收压力监测模块的控制指令，控制指令转化为控制净水器设备的动作；

10、所述清洗判断模块基于反渗透膜分析模块的膜性能指数，进行反渗透膜清洗判别，若满足判别条件，则发送清洗指令至清洗控制模块，若不满足判别条件，则不发送任何指令；

11、所述清洗控制模块用于接收清洗判断模块的清洗指令，控制指令转化为控制净水器设备的动作，对反渗透膜进行自动清洗，并记录清洗数据传输至警示模块；

12、所述警示模块用于对净水性能评估系数与清洗控制模块的清洗数据进行结合分析，进行警示判断，若判断结果为需要警示，则传输警示指令至交互中心，若判断结果为不需要警示，则仅将结果传输至交互中心进行显示；

13、所述交互中心用于对数据进行人机交互显示。

14、优选的，所述目标对象为工业净水设备，所述目标数据包括进水量、设备产水量、进水电导率、产水电导率、进水压力、储水箱水量、进水浊度以及反渗透膜清洗费用。

15、优选的，所述压力监测模块进行实时监测的具体处理方式为：

16、步骤s01：对进水压力p进进行实时监测，若p进＜p标，则执行步骤s03；

17、其中，p标为目标对象允许的最低进水压力标准值；

18、步骤s02：对储水箱的水量进行实时监测，当储水箱的水存满时，执行步骤s04；

19、步骤s03：向设备控制模块发送“关闭设备”指令；

20、步骤s04：向设备控制模块发送“关闭高压开关”指令。

21、优选的，所述机会因子计算公式为：其中，β为机会因子，dj为进水电导率，dc为产水电导率。

22、优选的，所述膜性能指数的计算公式为：其中，φ为膜性能指数，sj为进水量，sc为产水量，zj为进水浊度，zc为出水浊度。

23、优选的，所述净水性能评估系数的计算包括以下步骤：

24、骤s11：计算净水成本正向补偿系数：其中，b+为净水成本正向补偿系数，f为反渗透膜清洗频率，q为反渗透膜清洗次数；

25、步骤s12：计算净水成本反向补偿系数：其中，b-为净水成本反向补偿系数，u为反渗透膜清洗次数，q为反渗透膜单次清洗费用；

26、步骤s13：所述净水性能评估系数的计算公式为：其中，η为净水性能评估系数，ρ为净水性能的其他影响因子。

27、优选的，所述清洗判断模块进行反渗透膜清洗判别的具体处理方式为：

28、若膜性能指数φ满足φ＜ia，则记为满足判别条件，发送清洗指令至清洗控制模块；

29、若膜性能指数φ满足φ≥ia，则记为不满足判别条件，不发送清洗指令至清洗控制模块；

30、其中，ia为清洗阈值，ia的值满足65％≤ia≤95％。

31、本发明的技术效果和优点：

32、(1)本发明通过设有机会因子计算模块，有利于通过机会因子计算公式计算出机会因子，通过机会因子反映出外界因素对反渗透膜的影响程度，机会因子越大，外界因素对反渗透膜的净水效果影响越大，通过进水电导率与产水电导率对机会因子进行分析，进水电导率较高，会导致反渗透膜组运行压力高、处理负荷大以及回收率降低等问题，产水电导率超标会降低产水合格率，膜组长期在此工况下运行极易污堵，因此会降低设备净水效果，提高了对净水性能评估计算的准确性。

33、(2)本发明通过设有净水性能评估模块，有利于基于膜性能指数，结合目标对象的净水成本数据，得出净水成本正向补偿系数与净水成本反向补偿系数，并对目标对象的整体净水性能进行评估，得到净水性能评估系数，通过数据对设备进行智能控制，并通过评估结果进行实时预警，对反渗透膜进行及时地更换，使反渗透膜的净水效果满足要求，防止水质变差，降低对水的纯度的影响，做到了对设备的智能化控制与管理。

技术特征：

1.一种用于水处理的工业设备控制系统，其特征在于：包括参数采集模块、参数预处理模块、压力监测模块、机会因子计算模块、反渗透膜分析模块、净水性能评估模块、设备控制模块、清洗判断模块、清洗控制模块、警示模块以及交互中心；

2.根据权利要求1所述的一种用于水处理的工业设备控制系统，其特征在于：所述目标对象为工业净水设备，所述目标数据包括进水量、设备产水量、进水电导率、产水电导率、进水压力、储水箱水量、进水浊度以及反渗透膜清洗费用。

3.根据权利要求1所述的一种用于水处理的工业设备控制系统，其特征在于：所述压力监测模块进行实时监测的具体处理方式为：

4.根据权利要求1所述的一种用于水处理的工业设备控制系统，其特征在于：所述机会因子计算公式为：其中，β为机会因子，dj为进水电导率，dc为产水电导率。

5.根据权利要求1所述的一种用于水处理的工业设备控制系统，其特征在于：所述膜性能指数的计算公式为：其中，φ为膜性能指数，sj为进水量，sc为产水量，zj为进水浊度，zc为出水浊度。

6.根据权利要求1所述的一种用于水处理的工业设备控制系统，其特征在于：所述净水性能评估系数的计算包括以下步骤：

7.根据权利要求1所述的一种用于水处理的工业设备控制系统，其特征在于：所述清洗判断模块进行反渗透膜清洗判别的具体处理方式为：

技术总结本发明涉及设备控制技术领域，且公开了一种用于水处理的工业设备控制系统，包括参数采集模块、参数预处理模块、压力监测模块、机会因子计算模块、反渗透膜分析模块、净水性能评估模块、设备控制模块、清洗判断模块、清洗控制模块、警示模块以及交互中心，通过设有净水性能评估模块，有利于基于膜性能指数，结合目标对象的净水成本数据，得出净水成本正向补偿系数与净水成本反向补偿系数，并对目标对象的整体净水性能进行评估，得到净水性能评估系数，通过数据对设备进行智能控制，并通过评估结果进行实时预警，对反渗透膜进行及时地更换，使反渗透膜的净水效果满足要求，防止水质变差，做到了对设备的智能化控制与管理。技术研发人员：张旺,左忠栋,刘团结,张阳受保护的技术使用者：江苏瑞莱博自动化科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9