广东倍通环保科技有限公司王磊获国家专利权
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龙图腾网获悉广东倍通环保科技有限公司申请的专利一种用于水处理的精确加药控制系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119414714B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-20发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411543502.9,技术领域涉及:G05B13/04;该发明授权一种用于水处理的精确加药控制系统是由王磊;谷晓娟设计研发完成,并于2024-10-31向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种用于水处理的精确加药控制系统在说明书摘要公布了:本发明公开了一种用于水处理的精确加药控制系统,涉及加药控制技术领域,用于解决水处理过程加药控制精度差的问题;包括数据采集模块、条件库构建模块、多目标处理模块、优化决策模块;本发明在水体中设置传感器采集污染物参数,并对数据进行预处理,通过支持向量机模型识别污染物种类和浓度,识别后,从去除条件库中调用最佳处理参数组合,并利用Apriori算法动态更新条件库,在多污染物共存时,依据污染物间的交互规则自动调整去除条件,实现协同去除,并通过构建多目标优化模型,以去除效率、药剂成本、处理时间和环境适应性为目标,结合遗传算法和粒子群优化算法求解最优决策,实现智能化的加药控制,提升了水处理的精准性与效率。
本发明授权一种用于水处理的精确加药控制系统在权利要求书中公布了:1.一种用于水处理的精确加药控制系统,其特征在于:包括数据采集模块、条件库构建模块、多目标处理模块以及优化决策模块,各模块之间通过信号连接;数据采集模块,用于在水体中设置传感器采集污染物参数,并对采集数据进行预处理,使用支持向量机分类模型进行污染物种类识别,并输出污染物种类及浓度;条件库构建模块,用于在识别出污染物种类和浓度后,进行去除条件库构建,根据去除条件库中存储的去除条件调用条件组合进行水质处理,并使用Apriori算法进行条件组合的更新,对多污染物共存情况,根据污染物间的交互规则自动调整去除条件;多目标处理模块,用于确定水处理过程优化目标和约束条件,并整合多目标得到多目标函数,构建出多目标优化模型进行水处理决策;优化决策模块,用于将遗传算法和粒子群优化算法进行结合,在水处理决策过程中确定多目标需求的全局最优解,根据全局最优解进行水处理决策优化;对多污染物共存情况,根据污染物间的交互规则自动调整去除条件,具体步骤如下:对历史的去除参数进行分析,去除参数包括去除效果、药剂投加量、温度、pH值、处理时间,确定每种污染物的实际去除效率与现有去除条件之间的平均去除效果;基于条件与去除效果的关系,调整污染物的去除参数,基于去除参数分析和去除效果优化,对每种污染物的去除条件在条件库中进行动态更新;在多污染物协同处理的情况下,构建交互规则确定污染物之间相互作用情况,根据交互影响因子优化药剂选择和投加量;用于确定水处理过程优化目标和约束条件,并整合多目标得到多目标函数,构建出多目标优化模型进行水处理决策,包括以下步骤:优化目标包括去除效率最大化、药剂成本最小化、反应时间最小化以及环境条件适应性最大化;约束条件包括最低去除率约束、药剂投加量约束、反应时间约束以及环境条件约束;根据优化目标整合计算,形成一个多目标函数;将多目标函数结果与优化目标、约束条件共同构成多目标优化模型,并进行水处理的决策;用于将遗传算法和粒子群优化算法进行结合,在水处理决策过程中确定多目标需求的全局最优解,根据全局最优解进行水处理决策优化,包括以下步骤:使用初始化遗传算法进行全局搜索,随机生成一个包含多组候选解的初始种群,将候选解作为遗传算法的初始个体;根据多目标函数计算每个初始个体的适应度值;使用轮盘赌或锦标赛选择方法,从种群中根据适应度值选择个体,作为下一代的父代;对选中的父代个体进行交叉操作,生成新的后代个体,并对选择后代个体的基因进行变异操作;重复适应度计算、选择、交叉和变异操作,进行多代迭代进化,遗传算法会在多次迭代后收敛至初步的最优解作为优良解集;将遗传算法获得的优良解集作为粒子群优化的初始粒子群,粒子群优化进行局部精细搜索,具体步骤如下:初始化粒子群的位置和速度,将遗传算法输出的优良解集作为粒子群的初始位置,每个粒子代表一个候选解,并设置粒子的速度;计算每个粒子的适应度值,用于衡量当前解的优劣,记录每个粒子自身的个体最优位置和粒子群的全局最优位置;根据粒子群优化算法的速度更新公式,动态调整粒子位置;重复适应度值计算、速度更新和位置更新过程,更新粒子的个体最优位置和全局最优位置;当粒子群达到最大迭代次数或者全局最优位置在连续迭代中不再发生变化时,算法终止,将粒子群中的全局最优位置作为多目标优化模型的最优解;输出最终的最优解,最优解包括最优的药剂投加量、反应时间、温度和pH值。
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