污水處理控制系統(tǒng)故障診斷方法有這些你都了解嗎？

　　3.1知識(shí)綜合法

　　采用知識(shí)綜合診斷法對(duì)某氧化溝工藝的污水處理廠進(jìn)行問題診斷，通過收集污水處理廠運(yùn)行一年的進(jìn)出水水質(zhì)水量數(shù)據(jù)，利用專業(yè)知識(shí)積累、文獻(xiàn)查詢或咨詢專業(yè)人士等手段來尋找運(yùn)行問題的原因，發(fā)現(xiàn)進(jìn)水碳源問題、供氧問題等幾個(gè)方面的原因并給出了優(yōu)化建議。對(duì)某CAST工藝污水處理廠進(jìn)行診斷分析，在歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過污泥活性測試和工藝模擬試驗(yàn)提出相應(yīng)的工藝優(yōu)化運(yùn)行措施。

　　知識(shí)綜合法進(jìn)行故障診斷需要長期的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的積累，專業(yè)性太強(qiáng)，且容易以主觀意識(shí)為主，缺乏科學(xué)性，導(dǎo)致診斷結(jié)論錯(cuò)誤，造成損失。

　　3.2數(shù)學(xué)模擬法

　　數(shù)學(xué)模擬法是近幾年興起較快的一項(xiàng)技術(shù)，在污水處理診斷、工藝優(yōu)化、升級(jí)改造、能耗評(píng)估等多方面均有實(shí)際應(yīng)用。目前應(yīng)用比較多的模擬模型軟件包括：BioWin模擬軟件、TUD模型、GP-X軟件、WEST軟件等。

　　數(shù)學(xué)模擬法需要基于數(shù)據(jù)建模或者利用現(xiàn)有的模型軟件建立概化模型等，需要專業(yè)水處理知識(shí)和強(qiáng)的數(shù)學(xué)功底，同時(shí)對(duì)模型軟件很好的掌握，能獨(dú)立操作，相對(duì)難度大。另外，目前數(shù)學(xué)模擬法也僅局限于對(duì)生活污水的處理，對(duì)于進(jìn)水成分復(fù)雜的工業(yè)廢水目前應(yīng)用效果不好，有空缺。但是數(shù)學(xué)模擬法有很多別的方法不能比擬的優(yōu)勢，一方面能夠通過數(shù)據(jù)校正、擬合，對(duì)污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)水量改變、污水處理工藝條件變化、構(gòu)筑物容積等發(fā)生改變的情況下對(duì)污水處理系統(tǒng)的影響，對(duì)于新建污水處理廠和需要完成升級(jí)改造的污水處理廠有比較準(zhǔn)確的預(yù)測作用，可以節(jié)約成本和節(jié)省工作量。另一方面，模型軟件可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)診斷與優(yōu)化，并針對(duì)每個(gè)污水處理廠的實(shí)際情況提出精確、具體可行的優(yōu)化方法，包括工藝優(yōu)化和能耗優(yōu)化，實(shí)用性非常強(qiáng)。

　　3.3統(tǒng)計(jì)學(xué)診斷法

　　為了克服PCA方法的不足，提出因子分析(FA)故障診斷方法，并在BSM1模型上進(jìn)行了驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)與PCA法相比，F(xiàn)A錯(cuò)誤率更低，對(duì)不確定信息的表述能力更完整。

　　3.4故障樹診斷法

　　故障樹診斷法可以單獨(dú)用來對(duì)故障進(jìn)行分析，也常用來與其他方法進(jìn)行組合后以集成的方式來進(jìn)行診斷。

　　針對(duì)CAST工藝常見出水故障，采用故障樹法分析故障原因和邏輯關(guān)系，建立了基于規(guī)則的故障診斷模型，并用于某工業(yè)園區(qū)廢水處理故障診斷，離線診斷對(duì)污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有積極作用。

　　3.5其他集成診斷法

　將遺傳算法和聚類算法應(yīng)用于污水處理異常診斷中，采用基于距離的異常因子來檢測異常數(shù)據(jù)，再建立故障診斷規(guī)則。通過實(shí)際案例證明該方法能對(duì)污水處理控制系統(tǒng)中的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行有效檢測。

　　四、結(jié)論與展望

　　在總結(jié)故障診斷方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合對(duì)污水處理故障診斷方法的認(rèn)識(shí)和目前應(yīng)用現(xiàn)狀的了解，對(duì)該領(lǐng)域未來的發(fā)展提出以下觀點(diǎn)：

　　(1)現(xiàn)有的診斷方法或者診斷系統(tǒng)基本集中在對(duì)某種處理工藝、單一的故障診斷問題等，對(duì)于多種處理工藝都通用的診斷系統(tǒng)和多方位故障診斷還比較缺乏。與此同時(shí)，污水處理廠運(yùn)行故障與故障之間可能存在各種關(guān)聯(lián)，會(huì)產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。因此建立適應(yīng)性更強(qiáng)、全污水廠逐級(jí)分布式故障診斷系統(tǒng)是一個(gè)可行的研究方向。

　　(2))目前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，有助于建立虛擬故障診斷平臺(tái)，實(shí)施遠(yuǎn)程故障診斷。電腦搭載診斷系統(tǒng)的同時(shí)開發(fā)診斷APP，污水處理控制系統(tǒng)廠實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆\斷APP，利用診斷軟件可以隨時(shí)進(jìn)行故障診斷，更便捷、高效。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展又可以實(shí)現(xiàn)污水處理故障診斷資源共享，幫助處理廠優(yōu)化運(yùn)營。

　　(3人工智能應(yīng)用與污水處理故障診斷領(lǐng)域是一個(gè)發(fā)展趨勢，而目前專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能診斷方法有自身的缺陷和局限性，主要是自主學(xué)習(xí)能力差、數(shù)值計(jì)算能力弱、經(jīng)驗(yàn)推理能力不足等。因此，將來可以從以下兩方面考慮，一方面可以采用多種智能方法相結(jié)合的集成智能診斷系統(tǒng)可以發(fā)揮各自優(yōu)勢，取得更好的效果。另一方面，在人工智能中開發(fā)機(jī)器自主學(xué)習(xí)的方法，有助于及時(shí)補(bǔ)充知識(shí)，提高診斷系統(tǒng)能力。