一种工业循环冷却水的信息处理方法、系统

文档序号:9034 发布日期:2021-09-17 浏览:32次 英文

一种工业循环冷却水的信息处理方法、系统

技术领域

本申请涉及工业循环冷却水领域,具体涉及一种工业循环冷却水的信息处理方法、系统、电子设备和计算机可读存储介质。

背景技术

工业循环冷却水系统运行中的主要问题有:(1)系统结垢;(2)系统腐蚀;(3)微生物粘泥。解决这些问题的途径主要是在循环冷却水系统投加缓蚀阻垢剂和杀菌灭藻剂。在实际运行过程中,仅仅靠投加药剂还是远远不够的。俗话说“三分靠药剂,七分靠管理”,工业循环水系统要保证其安全稳定的运行,其运行管理的信息化手段是解决的方向。

工业循环水系统的运行管理是一项涉及水质、工艺、药剂及设备等多方面内容的复杂工程,对系统运行的控制和管理涉及到大量的在线监测、指标测试、数据反馈以及处理工艺设备运行。现有项目对信息的记录与管理大部分采用手工操作,由于管理项目庞杂,难免出现错误,工作效率不高。同时控制管理的监测计量设备仪表缺乏,相关参数的自动采集和运算能力不足。

发明内容

鉴于上述问题,提出了本申请以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的工业循环冷却水的信息处理方法、系统、电子设备和计算机可读存储介质。

依据本申请的一个方面,提供了一种工业循环冷却水的信息处理方法,所述信息处理方法包括:

数据获取与整理,获取工业循环冷却水的水质参数、水量和运行状态参数,并进行预处理;

水质分析与预警,根据获取与收集的数据以及预设的水质变化预判模型和/或水质预警模型,以及根据预设水质的合理指标范围,并对所述工业循环冷却水的水质是否合格进行分析与预警;

水质控制与执行,根据水质分析与预警情况,确定药剂种类、药剂数量、补水量或排水量,以对工业循环冷却水的系统进行控制与执行;

结果统计及报表生成,对控制与执行后的结果进行统计分析,并生成报表。

可选的,所述水质控制与执行的步骤还包括:

对控制与执行的结果进行校验,通过对控制与执行的结果进行PH值、硬度以及成垢离子值进行计算,确定控制与执行的结果是否在合格的范围内。

可选的,所述信息处理方法还包括:

建立水处理知识库,便于知识查询和管理。

可选的,所述水质变化预判模型为基于碳酸钙溶解平衡的水质判断指数或基于多参数分析的水质判断指数;所述水质预警模型为二次指数平均算法模型或二次指数平滑算法模型。

可选的,所述水质分析与预警的步骤包括:

根据计算结果,按照相应的水质变化预判模型和/或水质预警模型,实时动态地生成、显示工业冷却循环水的水质图像,并且对所述水质图像进行灵活配置,对不同时期的水质图像进行分析对比。

可选的,所述结果统计及报表生成的步骤还包括:

对报表中的数据进行升降序操作,对各参数、指标和测试结果进行排列组合,提供灵活的报表定义配置。

依据本申请的另一方面,提供了一种工业循环冷却水的信息处理系统,所述信息处理系统包括:

数据获取与整理模块,用于获取工业循环冷却水的水质参数、水量和运行状态参数,并进行预处理;

水质分析与预警模块,用于根据获取与收集的数据以及预设的水质变化预判模型和/或水质预警模型,以及根据预设水质的合理指标范围,并对所述工业循环冷却水的水质是否合格进行分析与预警;

系统控制与执行模块,用于根据数据分析与预警状况,确定药剂种类、药剂数量、补水量或排水量,对工业循环冷却水的系统进行控制与执行;

结果统计及报表生成模块,用于对控制与执行后的结果进行统计分析,并生成报表。

可选的,所述信息处理系统的架构为B/S和C/S双层混合架构,B/S端用于基础数据设置,C/S端提供日常数据输入;

且所述信息处理系统还包括如下的至少一种模块:药剂库存管理模块、任务指派管理模块、系统设置管理模块或药剂投加管理模块。

可选的,所述水质控制与执行模块还用于:

对控制与执行的结果进行校验,通过对控制与执行的结果进行PH值、硬度以及成垢离子值进行计算,确定控制与执行的结果是否在合格的范围内。

可选的,所述信息处理系统还包括水处理知识库模块,该水处理知识库模块用于:

建立水处理知识库,便于知识查询和管理。

可选的,所述水质变化预判模型为基于碳酸钙溶解平衡的水质判断指数或基于多参数分析的水质判断指数;所述水质预警模型为二次指数平均算法模型或二次指数平滑算法模型。

可选的,所述水质分析与预警模块还用于:

根据计算结果,按照相应的水质变化预判模型和/或水质预警模型,实时动态地生成、显示工业冷却循环水的水质图像,并且对所述水质图像进行灵活配置,对不同时期的水质图像进行分析对比。

可选的,所述结果统计及报表生成模块还用于:

对报表中的数据进行升降序操作,对各参数、指标和测试结果进行排列组合,提供灵活的报表定义配置。

依据本申请的又一方面,提供了一种电子设备,包括:处理器;以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器,所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行如上述任一所述的方法。

依据本申请的再一方面,提供了一种计算机可读存储介质,其中,所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序,所述一个或多个程序当被处理器执行时,实现如上述任一所述的方法。

由上述可知,本申请上述技术方案构件的信息处理系统,实现了循环冷却水系统诊断模块化、集成化建设,是承载环保水处理运营业务的技术支撑平台,具备对水处理系统运行数据的采集、分析、处理能力以提高管理平台运行安全性,通过水处理系统管理平台的建设,实现对水质管理策略的创建、执行、变更等全周期管理能力,支持对水处理作业计划的制定和维护管理,以技术手段提高日常安全运营维护管理的工作效率,提供安全运营维护作业的自动化程度,对水处理系统的安全运营考核数据进行收集、上报与分析。

另外,所述信息处理方法和系统还能够保证管理平台的先进性、适用性和可扩充性;提高针对性,重在解决问题和并获得实际效果收益;能够根据现场监测结果对系统状况进行诊断,提出正确的措施,动态地调整加药方案,使冷却水系统始终处于安全和较低成本的运行状态,从而达到保证效果和降低成本的最终目的。

上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的

具体实施方式

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:

图1示出了根据本申请一个实施例的工业循环冷却水的信息处理方法的流程示意图;

图2示出了根据本申请一个实施例的工业循环冷却水的信息处理系统的结构示意图;

图3示出了根据本申请一个实施例的电子设备的结构示意图;

图4示出了根据本申请一个实施例的计算机可读存储介质的结构示意图;

图5示出了根据本申请一个实施例的信息处理系统的设计架构示意图;

图6示出了根据本申请一个实施例的信息处理系统中各功能模块关系图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施例。虽然附图中显示了本申请的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本申请,并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本申请一个实施例的工业循环冷却水的信息处理方法,所述信息处理方法包括:

S110,数据获取与整理,获取工业循环冷却水的水质参数、水量和运行状态参数,并进行预处理。

通过设置在工业循环冷却水系统的检测仪器仪表,获取水质的参数,循环冷却水系统中的水量参数,以及运行状态参数等。其中水质参数包括:1)与结垢趋势相关的,如含盐量、碱度、钙离子浓度、总硬度、浓缩倍率、pH和可溶性二氧化硅等;2)与腐蚀性阴离子浓度及其腐蚀趋势相关的,如电导率、氯离子、铁离子、硫酸根离子、pH、浓缩倍率等;3)与微生物存活发展和微生物腐蚀影响相关的,如 COD、余氯、硫化物、氨氮、细菌总数、悬浮物、浊度;4)水处理药剂相关的,如水稳剂相关的有机磷、与缓蚀剂相关的唑类含量、与含氯氧化剂相关的余氯等。

通过大量试验,重点确定了循环水处理检测及控制的核心参数。对循环水核心控制参数定义如下:最直接、最简洁、实质性与循环水三大控制任务相关的参数,具体包括极限碳酸盐硬度、含盐量、浓缩倍率、细菌总数的数量级。

通过有线或无线等自动化将上述仪表参数数据传送到数据处理器或服务器,并根据预设的规则对数据进行初步整理运算,获得便于分析计算的有效数据。提

具体的,对获取和输入的各种参数,可以按照用户预先定义的单位转换公式,自动进行各种单位的转换,允许自由选择所需要的参数单位,并提供拥有权限的用户对单位转换公式进行灵活配置。

S120,水质分析与预警,根据获取与收集的数据以及预设的水质变化预判模型和/或水质预警模型,以及根据预设水质的合理指标范围,并对所述工业循环冷却水的水质是否合格进行分析与预警。

在该步骤120中,根据预设的水质预判模型以及水质预警模型等,结合步骤110获取的各种参数,以及预设的水质参数的合格数值范围,对水质进行分析与预警。

具体可以实现:(1)根据指标参数,结合预先设定的控制值以及实际水质运行数据的分析,当水质、水量数据超出预设的许可范围时,比如在工业循环冷却水系统中,保证循环水系统稳定运行,设定Ryznar稳定指数(R.S.I)值在5.5~6.5之间运行。

进行实时报警,并自动分析形成问题的原因,提出问题处理建议。

(2)根据指标参数计算结果,以及相关的数学模型,自动生成循环水系统水质变化趋势图形分析,并对系统水质变化趋势进行预判,提供预警预报功能,同时对于预警情况,结合标准和规范化的内容,进行实时分析,并自动给出问题的初步处理建议,为最终的问题解决方案提供参考。

(3)在该步骤120中,还能够对进行监测的水质数据的许可范围,即数值上下限的取值进行设定。

S130,水质控制与执行,根据水质分析与预警情况,确定药剂种类、药剂数量、补水量或排水量,以对工业循环冷却水的系统进行控制与执行。

在该步骤130中,根据分析与预警的数据,通过智能运算甚至是人工干预计算等方式,确定需要添加药剂种类、药剂数量,或者需要的补水量或排水量,并将相关数据通过人工或者智能控制方式下发给相应的控制器或者控制阀,从而实现计算结果的信息分派控制以及执行。

S140,结果统计及报表生成,对控制与执行后的结果进行统计分析,并生成报表。

上述的统计分析具体包括但不限于:对预警及报警状态进行处理过程的记录;对于非常规处理,比如对处理预案或者是现场的建议方案,应进行相关的批准流程及记录。

综上,通过上述方法能够实现工业循环冷却水系统的智能化控制,且提高了运行效率,减少了运行成本和资源浪费,获得较好的整体性收益。

具体的,所述水质控制与执行的步骤还包括:对控制与执行的结果进行校验,通过对控制与执行的结果进行PH值、硬度以及成垢离子值进行计算,确定控制与执行的结果是否在合格的范围内。

其中,(1)PH值的校验

在循环水中,pH和水中的HCO3 -和CO2的浓度的校验关系为:pH=6.35+lg[HCO3 -/61.02]-lg[CO2/44]。其中,pH的范围为0~14。

(2)硬度的校验

①总硬度≥钙硬度;

② [Ca2+/20.04 + Mg2+/12.15]*100.09≤总硬度

(3)硬度和成垢离子的校验

[HCO3 -/61.02]<[Ca2+/20.04+Mg2+/12.15]<[HCO3 -/61.02+SO4 2-/48.03]。

在一个实施方式中,所述信息处理方法还包括:建立水处理知识库,便于知识查询和管理。

建立针对水处理系统的操作规程、事故预案、标准规范等文档的数据库,形成一定规模的水处理知识库,为水处理系统管理标准化、规范化提供支持。可以直接导入多种通用文档格式(如WORD、PDF等),并提供检索功能,支持各种查询方式(如模糊查询、精确查询、组合查询、关键字查询、自定义查询等)。同时根据不同的软件报警预警情况,自动调用相关文档。

在一个实施方式中,所述水质变化预判模型为基于碳酸钙溶解平衡的水质判断指数或基于多参数分析的水质判断指数;所述水质预警模型为二次指数平均算法模型或二次指数平滑算法模型。

上述水质判断指数具体包括:

(1)基于碳酸钙溶解平衡的水质判断指数

我国的天然水以重碳酸盐型为主,在循环冷却水系统中的结垢问题也以碳酸为主。以Langelier为代表的大量学者基于碳酸钙的溶解平衡提出了水质稳定性的判断指数,为水质特性的定量化研究奠定了基础。现以目前主要的基于碳酸钙溶解平衡的水质判断指数有Langelier指数 L.S.I.、Ryznar指数R.S.I.、Puckorius指数P.S.I.。

① Langelier指数 L.S.I.

L.S.I. 亦称饱和指数,是1936年Langelier 根据碳酸钙溶解度平衡式提出来的。它指的是水的实际pH与该水在碳酸钙饱和时的pH之差,它反映碳酸钙是否会结晶析出,从而以此来判断水的结垢或腐蚀趋势。

② Ryznar指数R.S.I.

R.S.I. 亦称稳定指数是1944年Ryznar 针对Langelier指数的弊端,在大量实验的基础上提出的半经验性指数。

③ Puckorius指数P.S.I.

P.S.I.亦称结垢指数,是1979年Puckorius提出的用平衡pH代替实际pH以修正Ryznar指数。

表1 水质稳定判断计算公式

表2 L.S.I.,R.S.I.,P.S.I.判断表

(2)基于多参数分析的水质判断指数

随着人们对水质特性的研究,发现实际循环冷却水的水质较为复杂。国内外学者通过大量的研究提出了基于多参数分析的水质判断指数。其中我国学者根据实际的水质情况提出了更符合实际需求的水质判断指数,其考虑的因素更加全面具有重要的实际价值和理论价值。上述的水质判断指数参数具体包括:

①拉森腐蚀指数LR

LR是Larson和Skold在分析大量水对碳钢腐蚀时总结出来的,认为水的腐蚀性与Cl-、SO4 2-和HCO3 -密切相关,随后给出了它的经验公式,其定义如式:

LR=[Cl-] + [SO4 2-]/ CM

式中[Cl-]水中 Cl-的浓度,mol/L;[SO4 2-]水中SO4 2-的浓度,mol/L;CM—水中的碱度,mg/L。

水质判断结论如下:LR为1~5时,为一般腐蚀;LR为15~20时,为较严重腐蚀;LR 为30~40时,为严重腐蚀。LR 主要用于对碳钢的腐蚀判断。

②污垢热阻rF

污垢传热系数的倒数称为污垢热阻rF,该值可通过计算得出,也可通过测量得出。目前要求设备传热面水侧污垢热阻值应小于3.44×10-4m2·K/W;污垢热阻可以衡量不同水质产生的污垢程度。

③石化研究院腐蚀因子F和结垢因子J

通过大量的研究和实践经验,腐蚀因子是指某种水质对碳钢在循环水运行条件下的腐蚀强弱程度,它主要与水中的硬度、碱度、氯离子浓度和总溶解盐浓度有关。结垢因子是指某种水质在特定温度下钙硬和碱度的离子积与该温度下达到平衡时的溶度积的比值,它主要与水中的硬度和碱度有关。

④浓缩倍数差值

浓缩倍数差值法是一种经验方法,以氯离子浓缩倍数和总碱度浓缩倍数差值举例来判断。当差值越大,水质越不稳定,结垢程度越严重。

循环水水质预判模式的设定主要通过历史处理经验及动态模拟实验得到。在水质稳定指标之间的关系变化时,可以直接判断出循环水系统中发生的水质问题,成为技术人员观察循环水系统运行状态的眼睛,帮助现场人员进行运营方案的调整。

具体的,水质预警数学模型可从如下两个进行选择:

(1)二次指数平均法

二次指数平均法,是对一次移动平均数再进行第二次移动平均,再以一次移动平均值和二次移动平均值为基础建立的预测模型,计算预测值的方法。如上所述,运用一次移动平均法求得的移动平均值,存在滞后偏差。特别是在时间序列数据呈现线性趋势时,移动平均值总是落后于观察值数据的变化。二次移动平均法,正是要纠正这一滞后偏差,建立预测目标的线性时间关系数学模型,求得预测值。二次移动平均预测法解决了预测值滞后于实际观察值的矛盾,适用于有明显趋势变动的市场现象时间序列的预测,同时它还保留了一次移动平均法的优点。二次移动平均法适用于时间序列,呈现线性趋势变化的预测。

(2)二次指数平滑法

二次指数平滑法是在指数平滑法基础上计算两次平滑值,并在此基础上建立预测模型,对未来数值进行预测的方法。

通过选用某钢铁企业循环水总硬浓度实际值和两种模型预测数值进行一个比较,分别得到预测值和实际值的对比图。

通过对比图可以知道,二次指数平滑法预测精度更高,预测的也更为准确。因此,可优选二次指数平滑法作为预警功能实现的数学模型。

在一个实施方式中,所述水质分析与预警的步骤包括:根据计算结果,按照相应的水质变化预判模型和/或水质预警模型,实时动态地生成、显示工业冷却循环水的水质图像,并且对所述水质图像进行灵活配置,对不同时期的水质图像进行分析对比。

在一个具体实施方式中,所述结果统计及报表生成的步骤还包括:

对报表中的数据进行升降序操作,对各参数、指标和测试结果进行排列组合,提供灵活的报表定义配置。

参见图2所示,本申请的一个实施例提供了一种工业循环冷却水的信息处理系统200,所述信息处理系统200包括:

数据获取与整理模块210,用于获取工业循环冷却水的水质参数、水量和运行状态参数,并进行预处理;

水质分析与预警模块220,用于根据获取与收集的数据以及预设的水质变化预判模型和/或水质预警模型,以及根据预设水质的合理指标范围,并对所述工业循环冷却水的水质是否合格进行分析与预警;

系统控制与执行模块230,用于根据数据分析与预警状况,确定药剂种类、药剂数量、补水量或排水量,对工业循环冷却水的系统进行控制与执行;

结果统计及报表生成模块240,用于对控制与执行后的结果进行统计分析,并生成报表。

并且,上述系统软件架构分为B/S架构(浏览器/服务器结构)和C/S架构(客户端/服务器结构)。B/S架构是随着Internet技术的兴起,对C/S结构的一种变化形态。前端为浏览器端,用户工作界面,分布少量的业务逻辑处理。后端为服务器端,大量的业务逻辑由服务器端完成。B/S架构分布性广、业务扩展简单、维护简单、共享性强,但是相应速度慢,用户体验时必须保持网络连接。C/S架构是大多数应用软件系统采纳的设计结构。客户端:用户工作端,分布绝大多数的业务逻辑处理。服务器端:提供数据管理、数据共享、数据及系统维护和并发控制等。C/S架构响应速度快,具有较强的事物处理能力,可离线使用,但是数据同步繁琐,需要安装专用的客户端,维护成本高。综合B/S和C/S架构的特点,取两种架构的优点,本申请中的系统优选采用B/S+C/S组成的双层设计架构。B/S端提供基础数据的设置,C/S端提供日常数据输入,B/S端和C/S端保证数据共享,也解决了离线问题。

需要说明的是,上述各系统实施例的具体实施方式可以参照前述对应方法实施例的具体实施方式进行,在此不再赘述。

在具体的实施例中,关于循环冷却水的信息处理系统平台,接合图5和图6等作进一步的详细说明。

首先,根据上述处理信息系统的功能要求,在该系统平台设计时,可以按照用户预先定义的不同周期,对输入的水质、水量和加药量等参数,根据用户定义的规则,进行初步的自动化判别与校验合法性,同时提供用户自定义修改输入周期和判别、校验规则。

(1)满足用户针对不同的项目,自定义各种水质、水量和加药量等参数的组合,并准确的显示在输入操作界面上。

(2)提供对输入的各种参数,按照用户预先定义的单位转换公式,自动进行各种单位的转换,允许用户自由选择所需要的参数单位,并提供拥有权限的用户对单位转换公式进行灵活配置。

(3)具备相关权限的用根据管理平台知识库中的操作规程,可灵活配置参数输入周期的功能。

(4)根据用户预先设定的必须输入参数项(允许拥有权限的用户后期调整),在操作人员输入参数时,由软件自动判定,如违法必须输入原则,界面进行警告提示,并强制操作人员进行输入,以提高水处理系统数据的完整性。

(5)对操作人员输入的参数,依据预先配置的数据合法性公式进行检验,并在相关操作界面予以提示警告,并强制操作人员检查原始数据并修正,以确保水处理系统数据的正确性。

(6)软件平台提供拥有权限的用户修改各种参数配置,并可对各个不同客户端进行发布,使得相应的客户端进行及时更新参数配置。

(7)提供所有输入的参数异地同步的功能,以确保整个水处理系统平台数据的完整性和正确性。

水处理系统的运行状态设置

管理平台需要提供对水处理系统的运行状态进行设置、记录、修改(如启用、维护、检修、停用等状态)功能,并对不同状态引起的相关影响进行处理,记录处理方式,实现系统管理的可追溯性(符合ISO9001管理要求)。

水处理系统相关设备的不同状态引起的不同处理方式,允许拥有权限的用户,进行修改配置,针对所有相关的模块进行异常状态处理(如数据收集模块,趋势分析模块,报表生成模块等),生成日志文件,并确保日志文件的安全性。以提高水处理系统数据的完整性、正确性和一致性。

水处理系统的数据计算、分析

根据水处理系统收集的水质、水量以及加药情况的数据,根据预设的计算公式进行计算并分析,并按相关的数学模型,自动生成循环水处理系统水质趋势分析图,同时可以与实际的水质分析进行对比分析。分析数据图形化显示,结果显示直接美观。

(1)根据已经经过管理平台检验判断的收集数据,进行水处理系统各项指标的自动计算,并按格式要求对记录结果进行保存。相关各项指标参数的计算公式,可由拥有相关权限的用户进行灵活的配置设定。

(2)根据计算结果,按相关的数学模型,实时动态的生成、显示循环水处理系统水质图形分析,提供用户可灵活配置图形显示方式的功能。

(3)提供用户可在不同时期、不同项目间,对不同水质的分析结果,进行图形比较。

水处理系统水质情况分析及预警

根据水处理系统管理平台知识库中的操作规程、标准库,规范库中的内容,由用户预设数据许可范围,对于实际运营水质以及水质变化趋势进行分析判断,并实施进行反馈建议,以提高水处理系统的自动化和实时性。

(1)根据水处理系统计算获得的指标参数,结合预先设定的控制值以及实际水质运行数据的分析,当水质、水量数据超出预设的许可范围时,软件进行实时报警,并自动分析形成问题的原因,提出问题处理建议。

(2)根据水处理系统指标参数计算结果,以及相关的数学模型,自动生成循环水系统水质变化趋势图形分析,并对系统水质变化趋势进行预判,提供预警预报功能,同时对于预警情况,结合标准库和规范库的内容,进行实时分析,并自动给出问题的初步处理建议,为最终的问题解决方案提供参考。

(3)提供对进行监测的水质数据的许可范围,即数值上下限的取值进行设定(用户具有相关权限)的功能。

(4)提供现场对预警及报警状态进行处理过程的记录流程;对于非常规处理,无论管理平台提供预案还是现场技术人员建议方案,应进行相关的处理方案批准流程及记录。

水处理系统水质稳定效果的测试计算及分析

根据水处理系统管理平台知识库中的标准库、规范库中的内容,对水质稳定效果进行实时监测,并根据相关数学模型进行分析,形成趋势图,做到预警预报,从而提高水处理系统的自动化水平。

(1)通过不同的水质稳定效果测试方法(如腐蚀减重、黏泥量,结垢增重,细菌总数等指标),得出相关的水质稳定原始测试值,根据相关的计算公式(可由用户配置修改),得到并记录水质稳定效果的测试结果。

(2)按照软件知识库中国家标准或运行现场的企业标准的规定,由用户设定相关报警范围值的设定,并针对水质稳定效果测试值进行实时报警。

(3)根据相关的数学模型,对水质稳定效果测试进行分析,自动生成水质稳定效果趋势图,并按相关标准进行预警预报。

水处理系统的水质、水量及加药量数据统计和报表生成

基于水处理系统项目,对各项目的水质、水量及加药量等数据进行查询统计,并可按用户定义生成报表,便于水处理系统各类数据的存档管理以及对比分析。

(1)可指定各种参数、指标、测试结果等数据,在用户指定的日期范围内进行查询统计工作,并生成报表。

(2)可针对不同数据进行升降序等操作,对各种参数、指标、测试结果进行排列组合,提供灵活的报表定义配置功能。

(3)提供多种通用文件格式的存储打印功能,提高管理平台生成文档的通用性。

水处理相关知识库

建立针对水处理系统的操作规程、事故预案、标准规范等文档的数据库,形成一定规模的水处理知识库,为水处理系统管理标准化、规范化提供支持。可以直接导入多种通用文档格式(如WORD、PDF等),并提供检索功能,支持各种查询方式(如模糊查询、精确查询、组合查询、关键字查询、自定义查询等)。同时根据不同的软件报警预警情况,自动调用相关文档。

管理软件的典型模块介绍如下:

实验室化验管理

该系统平台最大的特点还在于:建立了水质及水质稳定指标检测化验管理的任务流程,分别包含:水质及水质稳定检测总流程、班组长分配任务子流程、化验员录入数据子流程以及班组长审核子流程。

水质检测是水处理专家管理系统的基础,化验管理通过化验任务的分配,使得化验员职责明确,化验员通过直接账号的登录,对化验数据进行录入。水质分析的方法采用国标方法,录入过程可以追踪,而且针对化验结果数据的三级审核和复检流程,避免了检测过程和记录过程出错的可能。化验班组长可以进行化验任务的自动分配,化验员每天登陆自己的软件界面,即可看到自己每天的任务。化验指标的化验周期和方法,以及数据的校验,化验方法的注意事项,分析错误的原因、数据报警值等都可在后台按照系统的要求设置好。化验室水质数据录入完成后,在办公室的管理人员或者外地的管理人员即可通过监控管理看到录入水质数据的情况。当有水质超标报警或者某项数据变化大预警的时候,即可通过对原因进行筛选,并根据预案采取相应的措施,从而保证了整个循环水系统的正常运行。

在水质及水质稳定检测总流程中:实验室班组长分配任务,化验员录入数据,录入数据时候进行逻辑校验,如果不通过则需要重新录入,通过后检验是否进行标准曲线复检,如果需要,则检验标准曲线复检结果是否合格,如果不合格则显示报警信息,并同时发送一条报警信息给班组长,班组长分配重新配置标准曲线回归公式任务,给指定专人进行重新配置,重新根据标准配置标准曲线流程,录入参数,系统自动配置标准回归公式,根据重新配置的标准回归公式,重新计算相关的检测指标结果,知道标准曲线复检完成。接下来,则进行数据近期校验,如果未通过,则需要化验员进行平行样复检。如果通过,班组长审核流程开始,对当天所有任务进行逐条确认。则需要进行指标关系校验,如果通过,这班组长适合流程结束,提交数据至技术员。

加药管理

众所周知,循环水系统稳定运行最重要的就是缓蚀阻垢药剂和杀菌灭藻剂的定量投加。药剂的投加浓度宜维持在恒定的浓度,如果投加浓度过大,则运行成本过高,投加浓度过小,则可能达不到有效的缓蚀阻垢药杀菌灭藻的作用。因此,加药量的确定至关重要。

工业循环水加药量自动控制及反馈调节中,采用了关键水质指标、腐蚀结垢趋势指数以及多参数数学计算法进行加药量的反馈调节。系统按照预设的加药量运行,化验室分析水质特质指标,与控制范围进行比较,如果不在控制范围内,则分别根据指数的大小进行加药量反馈调节。加药与药剂管理下一步工作就是上在线监测仪表,进行在线仪表反馈调节自动控制加药浓度。

水量管理

(1)水量管理流程

水量管理流程(非自动采集时)中,水处理运行班组长将当天的水量数据报给技术员,技术员录入管理平台,水量与近期日均流量进行比较,如果无大偏差,则流程结束。如果有大偏差,查询当天运行状态,如果水量和运行状态符合,则结束流程。如果不符合,由技术人员分析原因,分析原因可查看专家管理系统里预设的情况,如果实在还查不清原因,则需请示上级或查询专家进行技术指导,直到查明原因,进行相应技术处理。

数据分析

系统平台数据分析主要包括监控管理,历史数据查询和报表分析。

(1)监控管理

在监控管理中,管理人员可以通过软件监控:①循环水系统水质指标;②循环水不同水质组成的水质稳定指标,如Ryznar稳定指数(R.S.I)、Langlier饱和指数(L.S.I);③跨水样水质稳定指标,如电导率浓缩倍数、氯离子浓缩倍数等。

监控管理的报警和预警是监控的核心。循环水系统中,当有水质指标超过系统预设的标准的时候,会有报警提醒。当某项指标变化大的时候,根据二次指数平滑法,计算出预警天数。当循环水系统有报警和预警的指标时,软件监控界面会依次列出预报警的指标、当前值、预报警条件、预警估算天数、可能的原因分析,以及相应的可采取的预案。这样管理人员就能远程对循环水系统进行监控管理,同时也对现场操作人员有很好的技术指导。预案是专家和技术人员在后台设置的,随着运营经验的积累,不同问题的出现,预案也将日趋完善。

(2)历史数据查询

系统平台运行一段时间后,积累了大量的水质、水量及加药数据,在计算机网络时代,系统平台大数据是钢铁企业进一步做水质平衡、节水降本的基础。历史数据查询可以精确的查询到某个系统某一天的加药量,水量已经某个水样的水质指标,为了保证数据的可回溯性,水质指标甚至可以查询水质数据原始测定过程。

(3)报表分析

数据分析的报表功能,是将某一段时间的数据通过表或者图的形式直观的表现出来。专家系统平台可以根据需要设置多种报表模板,个人还可根据自己所关注的数据自行设定模板。报表可以对不同数据进行升降序操作,对各种参数、指标、测试结果进行排列组合,提供灵活的报表自定义配置功能。报表提供多种文件格式的存储打印功能,提高管理平台生成文档的通用性。

上述系统平台的技术方案以及典型模块的功能仅是举例,并不能对本申请的保护范围作出限制。

需要说明的是:

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟装置或者其它设备固有相关。各种通用装置也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述,构造这类装置所要求的结构是显而易见的。此外,本申请也不针对任何特定编程语言。应当明白,可以利用各种编程语言实现在此描述的本申请的内容,并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本申请的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。

类似地,应当理解,为了精简本申请并帮助理解各个申请方面中的一个或多个,在上面对本申请的示例性实施例的描述中,本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如下面的权利要求书所反映的那样,申请方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解,可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件,以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在下面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本申请的各个部件实施例可以以硬件实现,或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现,或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解,可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本申请实施例的信息处理方法中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本申请还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如,计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本申请的程序可以存储在计算机可读介质上,或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到,或者在载体信号上提供,或者以任何其他形式提供。

例如,图3示出了根据本申请一个实施例的电子设备的结构示意图。该电子设备300包括处理器310和被安排成存储计算机可执行指令(计算机可读程序代码)的存储器320。存储器320可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。存储器320具有存储用于执行上述方法中的任何方法步骤的计算机可读程序代码331的存储空间330。例如,用于存储计算机可读程序代码的存储空间330可以包括分别用于实现上面的方法中的各种步骤的各个计算机可读程序代码331。计算机可读程序代码331可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。这些计算机程序产品包括诸如硬盘,紧致盘(CD)、存储卡或者软盘之类的程序代码载体。这样的计算机程序产品通常为例如图4所述的计算机可读存储介质。图4示出了根据本申请一个实施例的一种计算机可读存储介质的结构示意图。该计算机可读存储介质400存储有用于执行根据本申请的方法步骤的计算机可读程序代码331,可以被电子设备300的处理器310读取,当计算机可读程序代码331由电子设备300运行时,导致该电子设备300执行上面所描述的方法中的各个步骤,具体来说,该计算机可读存储介质存储的计算机可读程序代码331可以执行上述任一实施例中示出的方法。计算机可读程序代码331可以以适当形式进行压缩。

应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

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