[发明专利]一种水厂专用智能化控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种水厂专用智能化控制系统，包括配备有进水流量显示记 录和阀门控制系统的原水管路、配备有原水配水及阀门调节系统的配 水池、配备有自动加药系统的絮凝沉淀池、配备有自动化控制系统的 滤池、配备有加氯及余氯监测系统的清水池和配备有供恒压供水调节 系统的供水泵装置，其特征在于：所述原水管路上还配备有管道报警 和定位系统，配水池还配备有原水配水的微调系统，絮凝沉淀池还配 备有动力学参数在线监测及反馈优化系统，清水池还配备有消毒反应 参数实时监测及反馈优化系统，供水泵装置还配备有供水泵装置配泵 优化系统。

2.根据权利要求1所述的水厂专用智能化控制系统，其特征在 于：所述管道报警和定位系统包括管道前端设置的压力表P1、设置 的电磁调流阀和中间设置的压力表P2，终点设置的压力表P3、水库 液位与总管流量自动采集系统和爆管警报器，该自动水库液位与总管 流量采集系统感应压力表压力确定采集时间，并控制爆管警报器。

3.根据权利要求1所述的水厂专用智能化控制系统，其特征在 于：所述原水配水的微调系统实现原水分配量的微调，主要由原水分 配量控制元件、水处理单元和区间数据评价单元组成，该区间数据评 价单元通过控制元件控制水处理单元。

4.根据权利要求1所述的水厂专用智能化控制系统，其特征在 于：所述动力学参数在线监测及反馈优化系统包括絮凝动力学参数 GT控制元件、在线采集进水流量Q单元、在线采集进水水温tw单元 和闸阀数n启闭单元，该在线采集进水流量Q单元、在线采集进水水 温tw单元结果反馈絮凝动力学参数GT控制元件，絮凝动力学参数 GT控制元件控制闸阀数n启闭单元。

5.根据权利要求1所述的水厂专用智能化控制系统，其特征在 于：所述消毒反应参数实时监测及反馈优化系统包括消毒反应参数 CT值控制元件、进水流量计、清水池液位计和报警器，该进水流量 计和清水池液位计采集数据反馈给消毒反应参数CT值控制元件，消 毒反应参数CT值控制元件控制报警器。

6.根据权利要求1所述的水厂专用智能化控制系统，其特征在 于：所述供水泵装置配泵优化系统包括泵和管道的性能曲线拟合单元 和自动组合配泵单元，该泵和管道的性能曲线拟合单元控制自动组合 配泵单元。

7.一种权利要求1所述的水厂专用智能化控制系统的控制方 法，包括原水管路、配水池、絮凝沉淀、滤池、清水池和供水泵装置 控制环节，其特征在于：所述配水池环节的控制方法为：在配水池中， 当进水流量为7000m³/h<Q<10000m³/h时，流量分配比的赋值首先按 QA：QB：QC＝1.0：2.0：2.0设置，运行一段时间后，通过原水配水 的微调系统中的区间数据评价单元对各配水单元的配水量进行综合 评价，按水质由好至差分别赋值ni，水质较差的处理单元的处理水 量会削减1％Q，相应的水质最好的处理单元会增加1％Q，而处于中间 水质的处理单元不做变化；

所述絮凝沉淀池环节的控制方法为：通过动力学参数在线监测及 反馈优化系统中在线采集的进水流量Q单元和在线采集的进水水温 tw单元，在线显示反应过程的絮凝动力学参数GT值，通过积累GT- 滤池压损和GT-水质指标特性曲线数据，获得特定进水量下较优的GT 值，从而反馈相应的关闭闸阀数n启闭单元进行调节阀门启闭数；

所述清水池环节中控制方法为：利用进水流量计和清水池液位计 采集数据，该进水流量计和清水池液位计采集数据反馈给消毒反应参 数CT值控制元件，实现实时监测，同时采集到的絮凝动力学参数CT 值进入数据采集系统；若停留时间T低于30min或CT值小于 30mg/L/min，絮凝动力学参数CT控制元件控制报警器报警，且这时 的絮凝动力学参数CT值不会进入数据采集系统；

所述供水泵装置环节控制方法为：系统首先根据历史数据系统给 出当前水厂的供水量Q，结合管道H-Q曲线确定进入供水管网所需提 供的H值，然后泵所需提供泵压头值Hi、泵出水管路与清水池的液 位差△Z、管道水头损失hf，即在供水量Q下，每台泵所需提供的总 压头Hi为H+△Z+hf；然后将所得Hi值代入每台泵的H-Q曲线，求 得Qi，随后将Qi代入该泵的P-Q曲线，得到该泵的运行功率Pi，依 次类推，通过泵和管道的性能曲线拟合单元，求出所有泵的Qi和Pi 值，然后通过自动组合配泵单元控制随意组合各泵，得到以下两组数 据：组合泵流量和组合泵功率f(i)为赋值函数， 取0和1，分别代表该泵的关和开，在满足组合泵流量与需 供水量Q相当条件下，供水单耗最小为所得结果；

所述原水管道环节的控制方法为：原水管道上的电磁调流阀阀门 动作结束后，水库液位与总管流量自动采集系统开始采集第一组数 据，将采集到的水库液位与总管流量结合历史运行数据曲线计算得到 压力表理论显示值，然后将采集到的压力数据与理论值相比较，若管 道前端设置的压力表P1、中间设置的压力表P2、终点设置的压力表 P3三个压力表的实时采集值均低于理论值20％以下，则自动水库液位 与总管流量采集系统控制爆管警报器，发出爆管报警并通过负压波定 位程序进行爆管定位；若采集值与理论值处于正常波动范围内，则继 续采集数据，当采集第二个压力数据是只需与第一个压力数据进行比 较，若在正常范围内波动，仍返回自动数据采集模式，若超出正常波 动范围，则启动采集值与理论值比对程序来判断是否发生爆管；若阀 门发生动作，数据采集自压力稳定后重新开始。