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专利号: 2025110876585
申请人: 盘锦科信顺泽科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种污水处理流量在线监测系统,其特征在于,包括:窗口滑动单元,用于在时间轴上定义可滑动的未来时间窗口;

序列定位单元,用于在未来时间窗口内,定位污水流量突变序列;

强度计算单元,用于计算污水流量突变序列的综合波动强度;

输出负载确定单元,用于基于综合波动强度,在时间轴上动态确定污水流量突变序列经延迟后的突变排水区间,以及突变排水区间的区间输出负载;

所述基于综合波动强度,在时间轴上动态确定污水流量突变序列经延迟后的突变排水区间,以及突变排水区间的区间输出负载,包括:根据综合波动强度、突变总流量,以及预定义的污水处理效率,计算M个突变污水流量在污水处理设备内周转的污水处理时长;

所述污水处理时长的计算式为:

其中, 为污水处理时长(单位:h),表示处理突变流量所需的总时间;

为突变区间内的污水总流量(单位:m³), 为污水处理效率(单位:m³/h),表示污水处理系统每小时可处理的污水体积,β为无量纲的波动调节系数,用于控制综合波动强度对处理时长的修正幅度, 用于确保波动增强效果非线性但平滑递增,H表示综合波动强度;

根据M个突变污水流量在污水处理设备内周转的污水处理时长,以及预定义的最短标准延时,确定M个突变污水流量经污水处理设备的突变排水区间;

根据突变排水区间及其对应的突变总流量,计算区间输出负载;

输入负载确定单元,用于获取突变排水区间的K个延迟输入污水流量,并基于K个延迟输入污水流量计算区间输入负载;

负载状态判定单元,用于根据区间输出负载和区间输入负载,判定负载状态,并基于负载状态执行调度。

2.根据权利要求1所述的一种污水处理流量在线监测系统,其特征在于,在时间轴上定义可滑动的未来时间窗口,包括:S1-1、在时间轴上标定当前时间戳;

S1-2、从当前时间戳出发,沿时间轴推进预设的标准时长,确定一用于监测污水流量的目标时间戳;

S1-3、在当前时间戳与目标时间戳之间,定义一长度固定的未来时间窗口;其中,所述未来时间窗口覆盖N个时间戳,且始终与目标时间戳对齐。

3.根据权利要求2所述的一种污水处理流量在线监测系统,其特征在于,在未来时间窗口内,定位污水流量突变序列,包括:S2-1、使用预训练的ARIMA模型,获取未来时间窗口内的N个预测污水流量;

S2-2、根据预测的N个预测污水流量,在时间轴上标记起始突变时间戳和结束突变时间戳;

S2-3、根据起始突变时间戳和结束突变时间戳,定位污水流量突变序列。

4.根据权利要求2所述的一种污水处理流量在线监测系统,其特征在于,根据预测的N个预测污水流量,在时间轴上标记起始突变时间戳和结束突变时间戳,包括:S2-2-1、以单个时间戳为步长,逐次滑动未来时间窗口,并更新对应的N个预测污水流量;

S2-2-2、在每次未来时间窗口滑动后的N个预测污水流量中,提取目标时间戳及其相邻时间戳的预测污水流量;

S2-2-3、根据目标时间戳及其相邻时间戳的预测污水流量,计算每次未来时间窗口滑动形成的瞬时流量差;

S2-2-4、若瞬时流量差大于第一阈值,则将该次滑动对应的目标时间戳标记为起始突变时间戳;其中,第一阈值用于识别预测污水流量上升的正向变化阈值;

S2-2-5、继续执行步骤S2-2-1至S2-2-3,若瞬时流量差小于第二阈值,则将该次滑动对应的目标时间戳标记为结束突变时间戳;其中,第二阈值用于识别预测污水流量回落的负向变化阈值。

5.根据权利要求1所述的一种污水处理流量在线监测系统,其特征在于,根据起始突变时间戳和结束突变时间戳,定位污水流量突变序列,包括:S2-3-1、在起始突变时间戳和结束突变时间戳之间,锚定M个突变连续时间戳;

S2-3-2、在N个预测污水流量中,选择M个突变连续时间戳对应的M个突变污水流量;

S2-3-3、将M个突变污水流量按时间戳顺序排列,构建突变流量序列。

6.根据权利要求1所述的一种污水处理流量在线监测系统,其特征在于,根据污水流量突变序列,计算起始突变时间戳和结束突变时间戳之间的综合波动强度,包括:S3-1、在污水流量突变序列的M个突变污水流量中,计算相邻突变污水流量之间的M-1个流量差;

S3-2、将M-1个流量差归一化,得到标准流量差集合;

S3-3、计算标准流量差集合的方差,并将所述方差定义为污水流量突变序列的波动强度;

S3-4、根据M个突变污水流量计算突变总流量;

S3-5、根据所述突变总流量,以及起始突变时间戳和结束突变时间戳之间的流量突变时长,计算平均流量强度;

S3-6、将平均流量强度与波动强度按设定权重加权求和,得到所述综合波动强度。

7.根据权利要求1所述的一种污水处理流量在线监测系统,其特征在于,根据K个延迟输入污水流量,计算突变排水区间对应的区间输入负载,包括:S5-1、使用预训练的ARIMA模型获取突变排水区间的K个延迟输入污水流量;

S5-2、根据突变排水区间的K个延迟输入污水流量,计算突变排水区间的污水总流量;

S5-2、根据突变排水区间的污水总流量,计算区间输入负载。

8.根据权利要求1所述的一种污水处理流量在线监测系统,其特征在于,根据区间输出负载和区间输入负载,判定负载状态,并基于负载状态执行调度,包括:S6-1、根据区间输出负载与区间输入负载,计算突变排水区间的综合负载;

S6-2、若综合负载大于设定阈值,则判定污水处理设备处于过载状态;

S6-3、若判定污水处理设备处于过载状态,则计算当前时间戳与突变排水区间起点之间的响应时长,并基于响应时长执行分级调度。