山西潞安矿业(集团)有限责任公司古城煤矿高江涛获国家专利权
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龙图腾网获悉山西潞安矿业(集团)有限责任公司古城煤矿申请的专利振动膜生物反应器污水处理自动监控系统及方法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:CN120105928B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-22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:202510586033.7,技术领域涉及:G06F30/27;该发明授权振动膜生物反应器污水处理自动监控系统及方法是由高江涛;靳鑫;闫瑞;连哲;暴建军;张旋;陈彦飞;李凯;黄涛;张亚楠;张泽宇;冯晨;申鹏;李鹏;杜伟杰;崔张晋;王芬;刘梦珂;王铭萱;朱芳瑶;郭芳芳设计研发完成,并于2025-05-08向国家知识产权局提交的专利申请。
本振动膜生物反应器污水处理自动监控系统及方法在说明书摘要公布了:本发明涉及污水处理及其自动化控制技术领域,具体为振动膜生物反应器污水处理自动监控系统及方法;方法步骤为:通过实时监控关键指标,并对传感器数据进行标准化处理和插值,以确保数据的准确性;采用信息码生成和验证机制,确保数据完整性与安全性;结合物理模型与深度学习模型,预测污水处理效率,并通过时空卷积网络分析时空关联性;通过深度强化学习算法优化系统运行参数,调整振动膜频率、振幅、曝气功率及药剂投加量,达到最佳处理效果;且通过振动膜与曝气设备的实时调节,提升污水处理效率;显示实时处理状态,监控污水去除率,并在异常情况下触发报警机制。本发明在保证处理效果的同时,兼顾了数据安全性与系统优化。
本发明授权振动膜生物反应器污水处理自动监控系统及方法在权利要求书中公布了:1.一种振动膜生物反应器污水处理自动监控方法,其特征在于,包括以下具体实施步骤: S1、进行初始化设置,校准传感器,设置初始运行参数,并设置振动膜振幅初始值和频率初始值,并加载历史数据; S2、基于小波变换和卡尔曼滤波的传感器数据去噪方法,先利用小波分解去除高频噪声,再通过卡尔曼滤波抑制低频漂移,获得去噪数据,随后对去噪数据进行Z-score标准化处理,并采用线性插值法补充缺失数据,之后采用随机数和哈希函数结合生成信息码; S3、通过解析信息码校验数据完整性与合理性,并进行污水处理效率的智能分析与优化:结合物理模型与深度学习的混合模型,基于反应动力学建立物理模型,同时采用Transformer模型对时序数据进行处理,生成混合预测值,并通过时空卷积网络优化模型输出,且采用深度强化学习算法动态调整运行参数,包括振动膜频率、振幅、曝气功率和药剂投加量; 混合预测值的输出过程如下: A1、根据反应动力学公式建立基于工艺机制的物理模型: ; 式中,yphy,t表示物理预测值,即某时间点t目标污染物的浓度预测值;k表示反应速率常数;Creactant,t表示反应物浓度;n表示反应级数; A2、采用深度学习模型Transformer处理时序数据: ; 式中,fNN表示神经网络预测函数;Xt表示输入数据向量,即传感器时间序列;θ表示神经网络参数; A3、将物理模型和神经网络模型结合,通过动态调整权重生成混合预测值yt: ; 式中,α、β表示权重系数,通过贝叶斯优化动态调整; S4、依据优化后的振动膜频率以及优化后的振幅,实时调整振幅和频率,并依据优化后的曝气功率以及优化后的药剂投加量调整曝气设备和药剂投加设备的运行参数; S5、显示实时处理状态数据、污水参数和振动膜运行数据,并计算污水去除率,若污水去除率小于设定的阈值,则认为振动膜污染严重,触发报警机制,并提供故障原因和建议解决方案。
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