- •Введение
- •1. Аналитический обзор
- •1.1. Описание процесса очистки бытовых сточных вод
- •1.2. Описание технологической схемы процесса
- •1.3. Краткий обзор систем диагностики
- •1.4. Традиционные методы управления и экспертные системы в биологической очистке сточных вод
- •2. Разработка системы автоматизации и выбор комплекса технических средств для блока биологической очистки сточных вод
- •2.1. Особенности блока биологической очистки, как объекта управления
- •2.2. Описание функциональной схемы автоматизации
- •2.3. Выбор комплекса технических средств
- •2.4. Схема внешних соединений
- •2.5. Проектное конфигурирование контроллера
- •3. Разработка экспертной системы управления процессом биологической очистки сточных вод
- •3.1. Описание структуры экспертной системы
- •3.2. Анализ процесса биологической очистки с точки зрения возможных аварийных и нештатных ситуаций
- •3.3. Выбор модели представления знаний в экспертной системе
- •3.4. Построение базы знаний
- •4. Синтез и исследование модуля диагностической экспертной системы
- •4.1. Описание экспертной оболочки карраv2.4
- •4.2. Описание процесса и результатов работы экспертной системы
- •5. Технико-экономическое обоснование автоматизации блока биологической очистки сточных вод
- •5.1. Расчет капитальных вложений по автоматизации блока биологической очистки бытовых сточных вод
- •5.2. Расчет амортизационных отчислений
- •5.3. Расчет трудоемкости ремонтных работ и обслуживания приборов и средств автоматизации
- •5.4. Расчет эксплуатационных затрат на систему автоматизации блока биологической очистки
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Приложение а. Заказная спецификация
- •Приложение б. Программа экспертной системы в среде карра 2.4
3.4. Построение базы знаний
Таблица 3.1 – Основные правила базы знаний
|
№ |
Если |
то | ||
|
Параметр |
Значение |
Состояние процесса |
Рекомендации | |
|
1 |
Уровень ила в отстойнике |
высокий |
Вымывание ила вследствие повышенной гидравлической нагрузки |
Увеличить расход рецикла Уменьшить аэрацию |
|
Расход поступающей воды |
высокий | |||
|
2 |
Уровень ила в отстойнике |
высокий |
Вымывание ила вследствие нарушения состава ила («вспухание») |
Увеличить аэрацию Увеличить периодичность откачки ила из отстойника |
|
БПК воды на входе |
высокое | |||
|
3 |
Давление от компрессора |
высокое |
Идёт продувка системы аэрации |
‑ |
|
4 |
Давление в аэраторе №n |
высокое |
Засорение аэратора №n |
Включить продувку системы аэрации |
|
Давление от компрессора |
нормальное | |||
|
5 |
БПК воды на входе |
низкое |
Дефицит питательных для ила веществ |
Увеличить расход рецикла |
|
БПК воды на выходе |
высокое | |||
|
6 |
БПК воды на входе |
высокое |
Недостаток кислорода в зоне аэрации № n |
Увеличить аэрацию зоны № n |
|
БПК воды на выходе |
высокое | |||
|
Концентрация растворённого кислорода в зоне № n |
высокая | |||
В процессе программирования и отладки возможно изменение базы знаний или дополнение её новыми правилами. Для дальнейшего проектирования экспертной системы необходимо на базе опыта эксплуатации подобных сооружений биологической очистки составить систему экспертных оценок значений основных параметров процесса, участвующих в работе экспертной системы. По результатам работы с экспертной информацией была составлена база данных, представленная в таблице 3.2, где эксплуатационные пороги – это декларированные значения параметров, закладываемые в условную часть правил. В качестве эксплуатационных порогов использована середина диапазонов «максимальное значение регламентного диапазона – верхний аварийный предел» и «нижний аварийный предел – минимальное значение регламентного диапазона».
Таблица 3.2 – База данных экспертной системы
|
№ |
Обозначение параметра в базе данных |
Наименование параметра |
Ед. изм. |
Аварийная зона |
Эксплуатационная зона (пороги) |
Аварийная зона | |
|
минимум |
нижний |
верхний |
максимум | ||||
|
1 |
BODin |
БПК на входе |
гO2/м3 |
20 |
150 |
350 |
500 |
|
2 |
BODout |
БПК на выходе |
гO2/м3 |
0 |
5 |
17 |
20 |
|
3 |
Q1 |
Концентрация растворённого кислорода в зоне № 1 (минерализация) |
г/м3 |
2,5 |
4 |
6 |
10 |
|
4 |
Fin |
Расход поступающей воды |
м3/ч |
250 |
350 |
790 |
830 |
|
5 |
Lil |
Уровень ила в отстойнике |
м |
0 |
0,5 |
3,5 |
4 |
|
6 |
Q2 |
Концентрация растворённого кислорода в зоне № 2 (нитрификация) |
г/м3 |
2 |
2,5 |
4 |
5 |
|
7 |
Q3 |
Концентрация растворённого кислорода в зоне № 3 (доочистка) |
г/м3 |
2 |
2,5 |
4 |
5 |
|
8 |
P1 |
Давление в аэраторе №1 |
кПа |
10 |
20 |
40 |
50 |
|
9 |
P2 |
Давление в аэраторе №2 |
кПа |
10 |
20 |
40 |
50 |
|
… |
Pn |
Давление в аэраторе №n |
кПа |
10 |
20 |
40 |
50 |
|
14 |
P7 |
Давление в аэраторе №7 |
кПа |
10 |
20 |
40 |
50 |
|
15 |
Pkom |
Давление от компрессора |
кПа |
10 |
30 |
50 |
100 |