[发明专利]一种基于数字孪生的净水厂智能加药控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于数字孪生的净水厂智能加药控制方法，其特征在于，包括：

基于物理加药间的实体结构、运行流程和历史运行数据，建立加药间数字孪生体；所述加药间数字孪生体为与所述物理加药间双向映射的虚拟加药间模型；

通过数据采集设备采集所述物理加药间运行过程中的实时监测数据，并通过网络传输系统将所述实时监测数据传输至管理平台；

所述管理平台通过所述网络传输系统将所述实时监测数据传输至所述加药间数字孪生体；

所述加药间数字孪生体在所述实时监测数据的驱动下同步运行，动态映射所述物理加药间的生产状况；

通过所述三维可视化系统对所述加药间数字孪生体进行三维可视化监控与展示；

所述管理平台基于所述实时监测数据，利用LSTM神经网络进行加药量预测，得到加药量预测信息；

所述管理平台根据所述加药量预测信息和所述实时监测数据得到调整控制信息，并通过所述网络传输系统将所述调整控制信息传输至所述物理加药间；

所述物理加药间根据所述调整控制信息对加药量进行调整。

2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的净水厂智能加药控制方法，其特征在于，还包括：通过所述三维可视化系统对所述管理平台的相关数据信息进行实时显示。

3.根据权利要求1所述的基于数字孪生的净水厂智能加药控制方法，其特征在于，通过所述三维可视化系统对物理加药间的设备运行状态、药量添加状态和水流流转状态进行三维可视化监控。

4.根据权利要求1所述的基于数字孪生的净水厂智能加药控制方法，其特征在于，所述数据采集设备包括流量计、温度传感器、PH传感器和浊度传感器；所述实时监测数据包括物理加药间中主水管中的水流流量、温度、原水PH值和原水浊度。

5.一种基于数字孪生的净水厂智能加药控制系统，其特征在于，包括：物理加药间、加药间数字孪生体、数据采集设备、网络传输系统、三维可视化系统和管理平台；

所述基于数字孪生的净水厂智能加药控制系统用于实现如权利要求1-4中任一项所述的基于数字孪生的净水厂智能加药控制方法中的步骤。

6.根据权利要求5所述的基于数字孪生的净水厂智能加药控制系统，其特征在于，所述物理加药间包括：水泵、三通、主管道、支管、搅拌器、加药间、变频加药泵、输药软管、沉淀池；

水流经由所述水泵增压进入所述主水管中，所述主水管上置有所述数据采集设备，所述数据采集设备将物理加药间运行过程中的实时监测数据通过所述网络传输系统传输至所述管理平台；

在进入所述加药间前，水流流经所述三通后，第一比例的水流通过所述主水管直接流入至所述沉淀池，第二比例的水流通过所述支管进入所述加药间，进入所述加药间的水流在所述搅拌器的作用下与药液混合，得到初步稀释后的药液；同时，所述变频加药泵根据所述管理平台的反馈实时调整加药量，对所述初步稀释后的药液进行调整，得到调整后的药液；所述调整后的药液通过输药软管进入所述沉淀池。

7.根据权利要求6所述的基于数字孪生的净水厂智能加药控制系统，其特征在于，所述物理加药间还包括：交互界面；所述交互界面用于显示实时加药量和进行物理加药间调控操作。