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公开(公告)号：CN117649891A
公开(公告)日：2024-03-05
申请号：CN202410015367.4
申请日：2024-01-05
Applicant: 中南大学
IPC: G16C20/20 , G06N3/0464 , G06N3/08 , G06Q50/06 , G06F30/27
Abstract: 本发明公开了一种基于双误差优化神经网络的出水COD浓度软测量方法、设备和介质，方法：采集目标污水处理厂过程变量的样本数据并预处理，包括出水COD浓度及其他多种过程变量；计算出水COD浓度与每种其他过程变量间的Pearson相关系数和核密度互信息值，计算加权求和值并依据该值优选过程变量作为辅助变量；建立神经网络，以辅助变量为输入、出水COD浓度为输出，以点预测误差最小化和分布误差最小化为寻优目标，调节神经网络参数，得到出水COD浓度软测量模型；实际测量时，采集辅助变量值，输入至出水COD浓度软测量模型，得到出水COD浓度。本发明能快速准确对出水COD浓度进行在线检测，保障污水处理厂安全稳定运行。
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公开(公告)号：CN109437456A
公开(公告)日：2019-03-08
申请号：CN201811622305.0
申请日：2018-12-28
Applicant: 中南大学
IPC: C02F9/06 , G06F17/50 , C02F101/20
Abstract: 本发明公开了一种基于操作模式动态匹配的重金属废水净化控制方法，包括：构建中和沉淀过程、电化学过程中重金属离子浓度与加药量、槽电压的关系模型；以加药量和电耗最小为目标构建多目标协调优化模型；构建操作模式知识库；以及利用目标协调优化模型得到实时输入条件下加药量、槽电压的优化值；并判断是否需要进行操作匹配；若需要匹配，则匹配操作模式知识库中的操作模式获取加药量、槽电压协调值并调节优化值得到加药量和槽电压的控制值，若不需要匹配，将加药量、槽电压的优化值作为控制值并进行控制调节。本发明通过该方法可以更合理和准确的加药量与电压值，避免人工添加而造成的高能耗、高物耗。
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公开(公告)号：CN109231389A
公开(公告)日：2019-01-18
申请号：CN201811224556.3
申请日：2018-10-19
Applicant: 中南大学
IPC: C02F1/52 , C02F1/46 , C02F101/20
Abstract: 本发明提供一种用于重金属废水处理过程的多工况协调优化方法，该方法基于局部LSSVR建立废水处理过程模型；联立电能消耗模型，构建重金属废水处理过程多工况协调优化模型；采用NSGA-Ⅱ算法对上述模型进行求解，得到不同工况下絮凝剂添加量和电流密度的最优设定值。本发明提供的多工况协调优化方法在保证出口废水重金属离子浓度达标的条件下，能够减少絮凝药剂的添加量和电量的消耗，实现重金属废水处理过程的优化运行。
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公开(公告)号：CN114510831B
公开(公告)日：2025-01-24
申请号：CN202210074139.5
申请日：2022-01-21
Applicant: 中南大学
IPC: G06F30/20 , G06Q10/0635 , G06Q10/00 , G06Q30/0201 , G06F111/06 , G06F119/02
Abstract: 本发明公开了一种污水处理过程传感器优化布置方法、设备和介质，其中方法为：对污水处理过程建立系统有向图模型，定义传感器布局的决策变量矩阵；基于结构可观测性及冗余性准则，建立基于决策变量矩阵、考虑污水处理不同环节待测变量重要性的污水处理全流程传感器优化布置模型；采用离散多目标状态转移算法，求解污水处理全流程传感器优化布置模型得到最优解集；引入高效非支配排序策略和拥挤距离多样性保持策略保证最优解的有效性和分布性；基于腐蚀度和维护成本的评估策略，从最优解集中选择适于污水处理过程应用的唯一解。本发明技术对污水处理过程传感器的优化布置具有指导意义，进一步地为污水处理厂优化运行提供技术基础。
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公开(公告)号：CN110015740B
公开(公告)日：2021-09-14
申请号：CN201910318617.0
申请日：2019-04-19
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于PH值动态模型的废水处理过程控制方法，包括以下步骤：设计并初始化分数阶PID预测控制器，得到最优参数best；通过分数阶PID预测控制器的变换算子进行算子变换得到参数newbest，代入最优参数best和参数newbest得到分数阶PID预测控制器的输出变量u(k)；选择一阶时延带干扰模型作为废水PH值的非线性模型，以输出变量u(k)作为一阶时延带干扰模型的输入，得到输出废水PH值y(k)；对输出废水PH值y(k)进行预测得到预测输出变量y(k+p)；将预测输出变量y(k+p)与目标值ysp的差值作为误差变量，结合控制器参数best与newbest，代入分数阶PID预测控制器得到目标函数j(best)和j(newbest)，当j(best)>j(newbest)时，使best＝newbest，重复上述步骤产生下一组数据，直到到达设置的最大采样点。本发明能够实现PH值的在线优化控制。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109856220B
公开(公告)日：2020-06-05
申请号：CN201910173279.6
申请日：2019-03-07
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种pH值在线检测装置及其控制和校准预判方法，该装置包括检测槽、清洗槽、保养槽、控制单元、升降平移装置、pH测量电极和pH显示分析仪器；所述检测槽、清洗槽和保养槽并排设置在升降平移装置下方；所述pH测量电极固定在升降平移装置上；所述控制单元控制升降平移装置运动，从而带动pH测量电极作升降和平移运动，实现浸入或移出检测槽、清洗槽和保养槽。本发明通过升降平移装置，实现检测、清洗、保养功能高速准确地切换，延长电极寿命，保证其灵敏度。另外，本发明通过连续标准滴定法，解决pH计何时校准的问题，从而优化pH计的校准周期，降低人工成本，最终实现溶液的pH值在线高精度检测。
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公开(公告)号：CN114510831A
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202210074139.5
申请日：2022-01-21
Applicant: 中南大学
IPC: G06F30/20 , G06Q10/06 , G06Q10/00 , G06Q30/02 , G06F111/06 , G06F119/02
Abstract: 本发明公开了一种污水处理过程传感器优化布置方法、设备和介质，其中方法为：对污水处理过程建立系统有向图模型，定义传感器布局的决策变量矩阵；基于结构可观测性及冗余性准则，建立基于决策变量矩阵、考虑污水处理不同环节待测变量重要性的污水处理全流程传感器优化布置模型；采用离散多目标状态转移算法，求解污水处理全流程传感器优化布置模型得到最优解集；引入高效非支配排序策略和拥挤距离多样性保持策略保证最优解的有效性和分布性；基于腐蚀度和维护成本的评估策略，从最优解集中选择适于污水处理过程应用的唯一解。本发明技术对污水处理过程传感器的优化布置具有指导意义，进一步地为污水处理厂优化运行提供技术基础。
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公开(公告)号：CN109240362B
公开(公告)日：2019-11-29
申请号：CN201811415657.9
申请日：2018-11-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于分数阶PID控制器的废水pH值调节方法，基于中和过程状态方程和分数阶PID控制器建立pH值调节模型，并建立优化目标函数以及基于现场实际工况引入约束条件生成待优化问题；基于全局优化算法对上述优化问题进行求解得到优化的pH值调节模型，再将其用于待处理的废水中进行pH值调节。本发明引入了pH中和过程状态模型，将控制器设计的问题转化为非凸优化问题，提高了调节控制效果，控制器的灵活性、鲁棒性以及动态性能。
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公开(公告)号：CN112859793B
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202110171300.6
申请日：2021-02-04
Applicant: 中南大学
IPC: G05B19/418
Abstract: 本发明公开了一种基于改进滑动时间窗口的工业过程动态时延辨识方法，该方法采用静态定界‑动态更新的策略进行动态时延的估计，先采用静态FCA方法估计总体时延从而确定动态时延变化范围，然后基于改进滑动时间窗口对每个时间窗口进行时延估计来挖掘变量间的动态时延特性。本发明更加深入的挖掘了变量间的时延特性，实现了变量间更加精确的时间配准，有利于提高输出变量的预测精度。
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公开(公告)号：CN112859793A
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202110171300.6
申请日：2021-02-04
Applicant: 中南大学
IPC: G05B19/418
Abstract: 本发明公开了一种基于改进滑动时间窗口的工业过程动态时延辨识方法，该方法采用静态定界‑动态更新的策略进行动态时延的估计，先采用静态FCA方法估计总体时延从而确定动态时延变化范围，然后基于改进滑动时间窗口对每个时间窗口进行时延估计来挖掘变量间的动态时延特性。本发明更加深入的挖掘了变量间的时延特性，实现了变量间更加精确的时间配准，有利于提高输出变量的预测精度。
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