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    水资源处理方法及装置与流程米乐m6官网添加时间:2024-04-11

      导航:X技术最新专利环保节能,再生,污水处理设备的制造及其应用技术

      2.随着环保意识的增强,在水资源处理过程中通常采用生物处理程序去除污水中的有机性水质污染物以及氮磷等生物营养盐。生物处理程序主要包括生物活性污泥程序以及生物脱氮除磷程序。其中,影响生物活性污泥程序以及生物脱氮除磷程序的成效因子包括微生物的保有量、生化反应的时间、微生物活性、碳源的供应以及电子接受者的多少。上述因子反应在程序操作上分别对应的监测参数为混合液悬浮固体物(mixed liquor suspended solids,mlss)、污泥停留时间(sludge retention time,srt)、水力停留时间(hydraulic retention time,hrt)、活性污泥摄氧率(oxygen uptake rate,our)或比摄氧率(specific oxygen uptake rate,sour)、污泥层沉降速率(zone settling velocity,zsv)、脱氮除磷所需之碳氮比(c/n)以及碳磷比(c/p)、溶氧(dissolved oxygen,do)。然而,前述因子中仅有mlss以及do参数可被实时获得,其他参数均需要通过人工进行实验室长时间分析后才能得到,因此已经不是实时有效的监测参数,导致生物处理程序难以实时针对所有的因子进行监测与调整。

      3.另外,生物处理程序在设计时,为了依据符合保护承受水体与放流水标准的前提下,通常会以稳态进流的方式(即任何时间进流水量以及水质均不会变动的方式)进行设计。但在污水处理过程中通常为一个动态且十分复杂的过程,进流水量以及水质均随时间不断变化,同时生物活性污泥程序以及生物脱氮除磷程序的控制又受到微生物新陈代谢、机械运转以及环境条件等因素的交互作用与影响,进而对污水处理系统的水质处理效果以及系统运行的稳定性均会产生影响。因此,在传统以稳态控制方式设计的自动化控制系统中,上述将所列之因子往往沦为人为控制而非自动控制。

      4.有必要提供一种水资源处理方法及系统,旨在解决现有技术中无法实现污水处理系统智能化的技术问题。

      5.一种用于水资源处理的电子装置。该电子装置包括至少一个处理器以及储存装置。该储存装置耦接到该至少一个处理器并且储存多个指令,该多个指令在由该至少一个处理器执行时,使得该至少一个处理器取得至少一个orp目标值;接收orp感测装置在一第一感测时刻对一待测水体所感测到的一第一orp参数;将该第一orp参数与该至少一个orp目标值进行比较以产生第一比较结果;依据该第一比较结果产生一控制参数;并依据该控制参数调控对该待测水体进行处理的一受控装置的一操作参数。

      6.一种用于一电子装置的水资源处理的方法。该方法包括取得至少一个orp目标值。接收orp感测装置在一第一感测时刻对一待测水体所感测到的一第一orp参数。将该第一orp参数与该至少一个orp目标值进行比较以产生第一比较结果。依据该第一比较结果产生一控制参数,并依据该控制参数调控对该待测水体进行处理的一受控装置的一操作参数。

      8.图2为本发明的示例实施方式中,具有参数监控暨水资源处理模块的第一控制装置的示意图。

      10.图4为本发明的示例实施方式的水资源监控与处理系统中的实时曝气控制系统的示意图。

      11.图5为本发明的示例实施方法的参数监控暨水资源处理方法中的实时曝气控制流程的流程图。

      12.图6为本发明的示例实施方式的水资源监控与处理系统中的硝化液内回流控制系统的示意图。

      13.图7为本发明的示例实施方式的水资源监控与处理系统中的污泥回流控制系统的示意图。

      14.图8为本发明的示例实施方法的参数监控暨水资源处理方法中的回流控制流程的流程图。

      15.图9为本发明的示例实施方式的水资源监控与处理系统中的间歇曝气控制系统的示意图。

      16.图10为本发明的示例实施方法的参数监控暨水资源处理方法中的间歇曝气控制流程的流程图。

      17.图11为本发明的示例实施方式的水资源监控与处理系统中的分段进流控制系统的示意图。

      18.图12为本发明的示例实施方法的参数监控暨水资源处理方法中的分段进流控制流程的流程图。

      19.图13为本发明的示例实施方法的参数监控暨水资源处理方法中的生物硝化/脱硝程序控制流程的流程图。

      20.图14示出了待测水体进行水资源处理过程中,该待测水体在生物硝化/脱硝反应下orp变量与ph变量的变化。

      21.图15为本发明的示例实施方法的参数监控暨水资源处理方法中的生物活性指标监测流程的流程图。

      22.图16为本发明的示例实施方式的水资源监控与处理系统中的污泥沉降性监测系统的示意图。

      23.图17为本发明的示例实施方法的参数监控暨水资源处理方法中的污泥沉降性监测流程的流程图。

      24.图18示出了待测水体进行水资源处理过程中,该待测水体在污泥沉降性监测流程下于不同深度的mlss的沉降变化。

      26.以下叙述含有与本发明中的示例性实施例相关的特定信息。本发明中的附图和其

      随附的详细叙述仅为示例性实施例。然而,本发明并不局限于此些示例性实施例。本领域技术人员将会想到本发明的其他变化与实施例。除非另有说明,否则附图中的相同或对应的元件可由相同或对应的附图标号指示。此外,本发明中的附图与例示通常不是按比例绘制的,且非旨在与实际的相对尺寸相对应。

      27.出于一致性和易于理解的目的,在示例性附图中藉由标号以标示相同特征(虽在一些示例中并未如此标示)。然而,不同实施方式中的特征在其他方面可能不同,因此不应狭义地局限于附图所示的特征。

      28.针对「至少一个示例实施方式」、「一示例实施方式」、「多个示例实施方式」、「不同的示例实施方式」、「一些示例实施方式」、「本发明的示例实施方式」等用语,可指示如此描述的本发明实施方式可包括特定的特征、结构或特性,但并不是本发明的每个可能的实施方式都必须包括特定的特征、结构或特性。此外,重复地使用短语「在至少一个示例实施方式中」、「在一示例实施方式中」、「该示例实施方式」并不一定是指相同的实施方式,尽管它们可能相同。此外,诸如「实施方式」之类的短语与「本发明」关联使用,并不意味本发明的所有实施方式必须包括特定特征、结构或特性,并且应该理解为「本发明的至少一些实施方式」包括所述的特定特征、结构或特性。术语「耦接」被定义为连接,无论是直接还是间接地透过中间元件作连接,且不一定限于实体连接。当使用术语「包括」时,意思是「包括但不限于」,其明确地指出所述的组合、群组、系列和均等物的开放式包含或关系。

      29.另外,基于解释和非限制的目的,阐述了诸如功能实体、技术、协定、标准等的具体细节以提供对所描述的技术的理解。在其他示例中,省略了众所周知的方法、技术、系统、架构等的详细描述,以避免说明叙述被不必要的细节混淆。

      30.本发明的说明书及上述附图中的术语「第一」、「第二」和「第三」等是用于区别不同物件,而非用于描述特定顺序。此外,术语「包括」以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块,而是可选地还包括没有列出的步骤或模块,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。

      31.本领域技术人员将立即认识到本发明中叙述的任何运算功能或算法可由硬件、软件或软件和硬件的组合实施方式。所叙述的功能可对应的模块可为软件、硬件、韧体或其任何组合。软件实施方式可包含储存在诸如存储器或其他类型的储存器的计算机可读媒体上的计算机可执行指令。例如,具有通信处理能力的一个或多个微处理器或通用计算机可用对应的可执行指令程序设计和执行所叙述的网络功能或算法。处理器、微处理器或通用计算机可由专用集成电路asic(applications specific integrated circuitry)、可程序设计化逻辑阵列和/或使用一个或多个数位讯号处理器dsp(digital signal processor)形成。尽管在本说明书中叙述的若干示例性实施方式倾向在计算机硬件上安装和执行的软件,但是,实施方式以韧体或硬件或硬件和软件的组合的替代示例性实施方式亦在本发明的范围内。

      32.计算机可读媒体包括但不限于随机存取存储器ram(random access memory)、唯读存储器rom(read only memory)、可擦可程序设计唯读存储器eprom(erasable programmable read

      only memory)、电可擦可程序设计唯读存储器eeprom(electrically erasable programmable read

      only memory)、磁盒、磁带、磁碟存储器或任何其他能够储存计算机可读指令的等效介质。

      33.本发明各装置之间的耦接可采用定制的协议或遵循现有标准或事实标准,包括但不限于乙太网、ieee 802.11或ieee 802.15系列、无线usb或电信标准(包括但不限于gsm(global system for mobile communications,全球移动通信系统)、cdma2000(code division multiple access,码分多址技术)、td

      synchronization code division multiple access,时分同步的码分多址技术)、wimax(world interoperability for microwave access,全球微波接入互通性)、3gpp

      lte(time division long term evolution,时分长期演进技术))。此外,本发明各装置亦可各自包括被配置为将数据传输和/或存储到计算机可读介质并且从计算机可读介质接收数据的任何设备。再者,本发明各装置可包括计算机系统界面,该计算机系统界面可以使数据能够存储在存放装置上或从存放装置接收数据。例如:本发明各装置可包括支援周边元件连接(peripheral component interconnec,pci)和高速周边元件连接(peripheral component interconnect express,pcie)总线协定的芯片集、专用总线协定、通用序列总线(universal serial bus,usb)协议、i2c、或任何其他可用于互连对等设备的逻辑和物理结构。

      34.下面结合附图对本发明的水资源监控与处理方法及系统的具体实施方式进行说明。

      35.请参照图1,图1绘示根据本发明的示例实施方式的水资源监控与处理系统1的示意图。该水资源监控与处理系统1包含多个感测装置11、一第一控制装置12、一第二控制装置13以及多个受控装置14。在该示例实施方式中,该水资源监控与处理系统1透过该多个感测装置11量测一待测水体10,以取得多个感测参数。在该示例实施方式中,该第一控制装置12利用所取得的该多个感测参数,经由一第一运算模式来产生多个第一控制参数,并依据该多个第一控制参数来调控该多个受控装置14。在该示例实施方式中,该第二控制装置13亦利用所取得的该多个感测参数,经由一第二运算模式来产生多个第二控制参数,该多个第二控制参数可用于取代该多个第一控制参数,以调控该多个受控装置14。在该示例实施方式中,该多个受控装置14对该待测水体10进行水资源处理。在该示例实施方式中,该水资源处理可为包括生物活性污泥程序以及生物脱氮除磷程序等程序的水质处理。

      36.在至少一示例实施方式中,该多个感测装置11可各自针对该待测水体10进行感测,以各自取得该多个感测参数中的一个。在至少一示例实施方式中,该多个感测装置11可包括混合液悬浮固体物(mixed liquor suspended solids,mlss)感测装置、溶氧(dissolved oxygen,do)感测装置、酸硷值(ph)感测装置及氧化还原电位(oxidation

      reduction potential,orp)感测装置中的至少一个。在该示例实施方式中,该mlss感测装置用于对该待测水体10进行量测,以取得一mlss参数。在该示例实施方式中,该do感测装置用于对该待测水体10进行量测,以取得一do参数。在该示例实施方式中,该ph感测装置用于对该待测水体10进行量测,以取得一ph参数。在该示例实施方式中,该orp感测装置用于对该待测水体10进行量测,以取得一orp参数。在该示例实施方式中,该多个感测参数可包括该mlss参数、该do参数、该ph参数及该orp参数中的至少一个。

      37.在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12利用所取得的该多个感测参数来产

      生该多个第一控制参数。在该示例实施方式中,该多个第一控制参数是该第一控制装置12针对多个控制变量所运算出的多个数值。在该示例实施方式中,该多个控制变量可包括污泥回流量、生物硝化/脱硝反应终点、曝气量、分段进流量、硝化液内部回流量及do值。

      38.在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12可与该多个感测装置11中的至少一个耦接,以取得该多个感测参数中的至少一个,并通过所取得的该至少一个感测参数,利用该第一运算模式来取得该多个第一控制参数中的一个。举例来说,该第一控制装置12可与该ph感测装置与该orp感测装置耦接,以取得该待测水体10的该ph参数与该orp参数,并通过该第一运算模式取得该分段进流量。

      39.在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12可与该多个感测装置11透过有线的方式直接连接。在至少一示例实施方式中,若该多个感测装置11具有无线传输的功能,则该第一控制装置12可与该多个感测装置11透过无线的方式进行连接。在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12可与部分的该多个感测装置11透过有线的方式直接连接,并与其他的该多个感测装置11透过无线.在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12可为一电子装置。该电子装置可为一单一运算装置、一边缘运算系统或是单一运算装置与边缘运算系统的一组合。在该示例实施方式中,该单一运算装置可取得所有的该多个感测参数,并利用该第一运算模式来取得所有的该多个第一控制参数。在该示例实施方式中,若该单一运算装置仅调控部分的该多个控制变量,而不调控其他的该多个控制变量时,该单一运算装置可仅取得对应该部分控制变量的该多个感测参数的一部分,并利用该第一运算模式来取得部分的该多个第一控制参数。

      41.在至少一示例实施方式中,该边缘运算系统可包括多个边缘运算单元。在该示例实施方式中,该多个边缘运算单元可各自用于运算该第一控制参数中的至少一个。因此,该多个边缘运算单元可各自取得对应于自身所运算的该至少一个第一控制参数的该多个感测参数的一部分,并利用该第一运算模式来各自取得自身运算的第一控制参数。举例来说,若特定的一个边缘运算单元可用于运算该分段进流量以及该污泥回流量时,该特定边缘运算单元可与该ph感测装置、该orp感测装置及该mlss感测装置耦接,以取得该待测水体10的该ph参数、该orp参数及该mlss参数,并通过该第一运算模式取得该分段进流量以及该污泥回流量,并藉由该分段进流量以及该污泥回流量调控对应的该多个受控装置14中的至少一个。

      42.在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12可为该运算装置与该边缘运算系统的该组合。该单一运算装置可取得所有的该多个感测参数,并提供给该边缘运算系统进行后续运算。

      43.在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12所使用的该第一运算模式可为模糊逻辑控制模式。在该示例实施方式中,当该第一控制装置12使用该模糊逻辑控制模式运算不同的该多个第一控制参数时,该第一控制装置12会在该模糊逻辑控制模式下使用不同的第一运算流程。因此,每一个该多个第一控制参数会各自对应于该多个第一运算流程中的一个。

      44.在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12提供一视觉化界面。该视觉化界面用于向使用者提供人机交互界面,该使用者可以在藉由手机或计算机等其他电子装置连接

      box,bsb)以及霍普菲尔德神经网络(hopfield neural network)。在该示例实施方式中,该rnn可包括elman神经网络。在该示例实施方式中,该霍普菲尔德神经网络可包括离散hopfield神经网络以及连续hopfield神经网络。在该示例实施方式中,该自组织神经网络可包括竞争神经网络(competitive neural network)、自适应谐振理论(adaptive resonance theory,art)神经网络以及自组织映射(self

      organizing map,som)神经网络。在该示例实施方式中,该结构自适应神经网络可包括级联相关网络(cascade

      correlation network)。在该示例实施方式中,该随机神经网络可包括玻尔兹曼机(boltzmann machine)。

      50.在至少一示例实施方式中,该第二控制装置13可藉由该ann架构所建立的该控制决策模型,以使用所取得该多个感测参数来预测应该被该多个控制变量使用的该多个第二控制参数。在该示例实施方式中,该多个第一控制参数中的一个以及该多个第二控制参数中的一个会共同对应到该多个控制变量中的一个,因此该多个第二控制参数可用于取代该多个第一控制参数,来调控该多个受控装置14。

      51.在至少一示例实施方式中,该第二控制装置13可藉由该ann架构所建立的该成效评估模型,以使用所预测的该多个第二控制参数,来预测该待测水体10经该多个第二控制参数调控后的一水质预测参数。在该示例实施方式中,该第二控制装置13可透过该水质预测参数,判断是否需要重新调整该多个第二受控参数。举例来说,若该水质预测参数不在一参数范围内,即代表该受控装置14经该多个第二受控参数调控一预定时间后,该待测水体10的一实际水质参数可能超出该参数范围内,因此该第二控制装置13可重新透过该第二运算模式来取得新的该多个第二受控参数,以避免该预定时间后,该待测水体10的该实际水质参数超过该参数范围。另外,若该水质预测参数被涵盖在该参数范围内,即代表该受控装置14经该多个第二受控参数调控该预定时间后,该待测水体10的该实际水质参数仍维持在该参数范围内。

      52.在至少一示例实施方式中,该多个受控装置14可各自针对该待测水体10提供不同的水资源处理。在至少一示例实施方式中,该多个受控装置14可包括变频器、鼓风机、电动阀、内部回流泵、污泥回流泵、推流器及进流水的闸阀门等不同的水资源处理装置。

      53.在至少一示例实施方式中,该多个受控装置14会依据各自的操作参数进行运作。在该示例实施方式中,该多个操作参数是各自基于该多个第一控制参数中的至少一个所计算出来。在该示例实施方式中,该多个操作参数是各自基于该多个第二控制参数中的至少一个所计算出来。在该示例实施方式中,该多个受控装置14的该多个操作参数可包括该变频器的运作频率、该鼓风机的运转流量、该内部回流泵的运转流量、该污泥回流泵的运转流量、该推流器的运作频率以及该闸阀门的运转流量及孔口开度。在该示例实施方式中,当该变频器与该鼓风机连接时,依据该多个第一控制参数或该多个第二控制参数可藉由调控该变频器来调控该鼓风机的运作频率。在该示例实施方式中,当该变频器与该内部回流泵连接时,依据该多个第一控制参数或该多个第二控制参数可藉由调控该变频器来调控该内部回流泵的运作频率。在该示例实施方式中,当该变频器与该污泥回流泵连接时,依据该多个第一控制参数或该多个第二控制参数可藉由调控该变频器来调控该污泥回流泵的运作频率。

      54.在至少一示例实施方式中,该多个受控装置14可与该第一控制装置12耦接,以接

      收该第一控制装置12依据该多个第一控制参数所产生的该多个操作参数进行运作。在至少一示例实施方式中,该多个受控装置14可与该第一控制装置12耦接,以接收该第一控制装置12的该多个第一控制参数,并进一步由该多个受控装置14自行产生该多个操作参数来进行运作。在至少一示例实施方式中,该多个受控装置14与该第一控制装置12之间的耦接,可透过有线.在至少一示例实施方式中,该多个受控装置14可与该第二控制装置13耦接,以接收该第二控制装置13依据该多个第二控制参数所产生的该多个操作参数来运作。在至少一示例实施方式中,该多个受控装置14可与该第二控制装置13耦接,以接收该第二控制装置13的该多个第二控制参数,并进一步由该多个受控装置14自行产生该多个操作参数来运作。在至少一示例实施方式中,该多个受控装置14与该第二控制装置13之间的耦接是无线.在至少一示例实施方式中,该多个受控装置14可藉由该第一控制装置12来与该第二控制装置13耦接。在一示例实施方式中,该第二控制装置13依据该多个第二控制参数来产生该多个操作参数,并将该多个操作参数提供给该第一控制装置12,再由该第一控制装置12提供给该多个受控装置14对应的操作参数。在另一示例实施方式中,该第二控制装置13提供该多个第二控制参数给该第一控制装置12,并由该第一控制装置12依据该多个第二控制参数来产生该多个操作参数,再提供给该多个受控装置14对应的操作参数。在又一示例实施方式中,该第二控制装置13提供该多个第二控制参数给该第一控制装置12,并由该第一控制装置12对应该多个受控装置14提供所需要的该多个第二控制参数中的至少一个,再由该多个受控装置14依据所取得的该多个第二控制参数中的至少一个来产生该多个操作参数。

      57.请参照图2,图2绘示根据本发明的示例实施方式,具有参数监控暨水资源处理模块的该第一控制装置12之示意图。该第一控制装置12具有至少一个处理器221、至少一个储存器222、至少一个讯号接收器223以及至少一个讯号传送器224。在该示例实施方式中,该至少一个讯号接收器223可与该多个感测装置11耦接,以接收该多个感测参数。在该示例实施方式中,该至少一个讯号传送器224可与该第二控制装置13耦接,以传送该多个感测参数。在该示例实施方式中,该至少一个讯号接收器223可与该第二控制装置13耦接,以接收该多个第二控制参数或该多个操作参数。在该示例实施方式中,该至少一个讯号传送器224可与该多个受控装置14耦接,以传送该多个第一控制参数、该多个第二控制参数或该多个操作参数。

      58.在该示例实施方式中,该至少一个处理器221可调用该至少一个储存器222中存储的程序码以执行相关的功能。例如,图2中的参数监控暨水资源处理模块2222是存储在该至少一个存储器222中的程序码,并由该至少一个处理器221所执行。

      59.在该示例实施方式中,该至少一个储存器102可为储存装置,该储存装置用于储存程序码。该至少一个储存器102中可以包括该第一控制装置12的操作系统2221以及该参数监控暨水资源处理模块2222。在该示例实施方式中,该操作系统2221是管理和控制该第一控制装置12的硬件和软件资源的程序,并支援该参数监控暨水资源处理模块2222以及其它软件和/或程序的运行。

      60.图3示出了本发明示例具体实施方法的参数监控暨水资源处理方法的流程图。因

      为执行示例性方法的方式多种多样,所以仅以举例的方式提供该方法。可使用例如:图1和图2所示的系统以及装置来执行如下所述的方法,并且参考这些附图的各种元件来解释示例性方法。图3示出的每个框表示在示例性方法中执行的一个或多个程序、方法或子程序。此外,框的顺序仅为示例性的并且可改变。在不脱离本发明的情况下,可添加附加框或可使用更少的框。图3所示之参数以orp参数为例,因此图3亦可视为本发明示例具体实施方法的orp参数监控暨水资源处理方法的流程图。

      62.在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12通过一预设方式取得该至少一个orp目标值。在该示例实施方式中,该预设方式可透过该第一控制装置12直接从内部的该储存器222中读取该至少一个orp目标值。在另一示例实施方式中,该预设方式可透过该第一控制装置12藉由一orp目标值判断方法来产生该orp目标值。

      63.在至少一示例实施方式中,该至少一个orp目标值可仅包含单一orp目标值。在至少一示例实施方式中,该至少一个orp目标值可包含两个以上的orp目标值。在该示例实施方式中,该至少一个orp目标值的数量为1时,可将orp变量的数值划分成大于或等于该orp目标值的一第一orp数值区域以及小于该orp目标值的一第二orp数值区域。在该示例实施方式中,该至少一个orp目标值的数量为2时,可将该orp变量的数值划分成大于或等于一第一orp目标值的一第一数值区域、小于该第一orp目标值且大于一第二orp目标值的一第二数值区域以及小于或等于该第二orp目标值的的一第三数值区域。在该示例实施方式中,该第一orp目标值大于该第二orp目标值。

      64.在框s320处,该第一控制装置12接收来自一orp感测装置在一第一感测时刻所感测到的一第一orp参数。

      65.在至少一示例实施方式中,该多个感测装置11包括该orp感测装置。该orp感测装置会置于该待测水体10中,以持续感测该待测水体10的orp参数。在该示例实施方式中,该orp感测装置可定期感测该待测水体10的该orp参数,亦可连续性的感测该待测水体10的该orp参数。在该示例实施方式中,若该orp感测装置为定期感测该待测水体10的该orp参数,则该orp感测装置具有一感测周期。在该示例实施方式中,若该orp感测装置为定期上传该待测水体10的该orp参数给该第一控制装置12,则该第一控制装置12具有一接收周期。在该示例实施方式中,该第一控制装置12以该orp变量的数值进行后续处理时,可具有一处理周期。在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12可依据该感测周期、该接收周期以及该处理周期中的至少一个,产生该orp变量的一控制周期δt。

      66.在框s330处,该第一控制装置12将该第一orp参数与该至少一个orp目标值进行比较,以产生一第一比较结果。

      67.在至少一示例实施方式中,当该至少一个orp目标值的数量为1时,该第一比较结果代表该第一orp参数是位在该第一数值区域和该第二数值区域中的其中一个。在该示例实施方式中,该第一比较结果为该第一orp参数是否大于或等于该至少一个orp目标值。在至少一示例实施方式中,当该至少一个orp目标值的数量为2时,该第一比较结果代表该第一orp参数是位在该第一数值区域、该第二数值区域和该第三数值区域中的其中一个。在该示例实施方式中,该第一比较结果为该第一orp参数大于或等于该第一orp目标值、该第一orp参数小于该第一orp目标值且大于或等于该第二orp目标值或该第一orp参数小于该第

      68.在框s340处,该第一控制装置12依据该第一比较结果产生一控制参数。

      69.在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12可运算多个控制变量,不同控制变量在不同时间点会有不同的数值。在一示例实施方式中,该第一控制装置12可依据该多个受控装置14的运作状况,来计算该多个受控装置14在该第一感测时刻的一初始参数,并依据该初始参数以及该第一比较结果来确定该控制参数。

      70.在一示例实施方式中,该第一控制装置12可直接依据该第一比较结果产生该控制参数。在另一示例实施方式中,该第一控制装置12可另外接收来自该orp感测装置在一第二感测时刻对该待测水体所感测的一第二orp参数。在该示例实施方式中,该第二感测时刻早于或晚于该一感测时刻,且该第二感测时刻与该第一感测时刻的时间差可等于n

      δt。在该示例实施方式中,n为正整数。在该示例实施方式中,该第一控制装置12可将该第一orp参数与该第二orp参数进行比较产生第二比较结果,并依据该第一比较结果与该第二比较结果中的至少一个,来产生该控制参数。

      71.在一示例实施方式中,该第一控制装置12可先依据该第一比较结果,来决定如何比较该第一orp参数与该第二orp参数。在该示例实施方式中,该第二感测时刻晚于该第一感测时刻。在该示例实施方式中,当该第一orp参数位于大于或等于该orp目标值的该第一orp数值区域时,该第一控制装置12可确认该第二orp参数是否大于或等于该第一orp参数。若该第二orp参数大于或等于该第一orp参数时,该第一控制装置12可依据该至少一个orp目标值来产生一调控系数kp,以依据该初始参数与该调控系数kp产生该控制参数。在该示例实施方式中,该控制参数可等于该初始参数与该调控系数kp的乘积。若该第二orp参数小于该第一orp参数时,该第一控制装置12可设置该调控系数kp等于1,则该控制参数可等于该初始参数。在该示例实施方式中,当该第一orp参数位于小于该orp目标值的该第二orp数值区域时,该第一控制装置12可确认该第二orp参数是否小于该第一orp参数。若该第二orp参数小于该第一orp参数时,该第一控制装置12可依据该至少一个orp目标值来产生该调控系数kp,以依据该初始参数与该调控系数kp产生该控制参数。若该第二orp参数大于或等于该第一orp参数时,该第一控制装置12可设置该调控系数kp等于1,则该控制参数可等于该初始参数。

      72.在一示例实施方式中,该第一控制装置12可先依据该第一比较结果,来决定是否需要取得该第二orp参数。在一示例实施方式中,当该第一orp参数位于大于或等于该第一orp目标值的该第一orp数值区域或位于小于或等于该第二orp目标值的该第三orp数值区域时,该第一控制装置12可不须取得该第二orp参数,直接依据该第一比较结果,来产生该控制参数。在该示例实施方式中,该第一控制装置12可直接依据该受控装置14的一参数极值来产生该控制参数。在一示例实施方式中,当该第一orp参数位于小于该第一orp目标值且大于该第二orp目标值的该第二orp数值区域时,该第一控制装置12可接收来自该orp感测装置在该第二orp参数,并比较该第一orp参数与该第二orp参数来取得该第二比较结果。在该示例实施方式中,该第二感测时刻早于该第一感测时刻。若该第二orp参数大于该第一orp参数时,该第一控制装置12可依据该第一orp目标值来产生该调控系数kp,以依据该初始参数与该调控系数kp产生该控制参数。若该第二orp参数小于或等于该第一orp参数时,该第一控制装置12可设置该调控系数kp等于1,则该控制参数可等于该初始参数。

      73.在框s350处,该第一控制装置12依据该控制参数调控一受控装置14的一操作参数。

      74.在至少一示例实施方式中,不同的受控装置14会有不同的操作参数。在至少一示例实施方式中,不同的控制参数可调控不同的操作参数。

      75.在一示例实施方式中,若该控制参数为该曝气量时,该操作参数可包括该变频器的该运作频率、及该鼓风机的该运转流量及该推流器的运作频率中的至少一个。在一示例实施方式中,若该控制参数为该内部回流量时,该操作参数可包括该变频器的该运作频率及该内部回流泵的该运转流量中的至少一个。在一示例实施方式中,若该控制参数为该污泥回流量时,该操作参数可包括该变频器的该运作频率及该污泥回流泵的该运转流量中的至少一个。在一示例实施方式中,若该控制参数为该分段进流量时,该操作参数可包括该闸阀门的该运转流量及该孔口开度中的至少一个。

      76.在至少一示例实施方式中,该操作参数可由该第一控制装置12直接计算出来,并提供给该多个受控装置14。在另一实施方式中,该第一控制装置12可提供该控制参数给该多个受控装置14,再由各该多个受控装置14依据该控制参数来产生各自的该操作参数,并依据该操作参数对该待测水体进行水资源处理。

      77.请参照图4,图4绘示根据本发明的示例实施方式的水资源监控与处理系统1的实时曝气控制系统4的示意图。该实时曝气控制系统4包含一第一控制装置12、多个感测装置411、412及413、多个鼓风机4411及4412、多个变频器4421及4422、多个电动阀4431及4432、多个压力感测装置4511

      4516以及一空气流量计452。在该示例实施方式中,该实时曝气控制系统4透过该多个感测装置411、412及413量测该待测水体10,以取得多个感测参数。在该示例实施方式中,该第一控制装置12利用所取得的该多个感测参数,经由该第一运算模式来产生该多个第一控制参数,并依据该多个第一控制参数来调控该多个鼓风机4411及4412、该多个变频器4421及4422及该多个电动阀4431及4432。

      78.在至少一示例实施方式中,该实时曝气控制系统4另具有图一所示的该第二控制装置13,该第二控制装置13亦利用所取得的该多个感测参数,经由该第二运算模式来产生多个第二控制参数,该多个第二控制参数可用于取代该多个第一控制参数,以调控该多个鼓风机4411及4412、该多个变频器4421及4422及该多个电动阀4431及4432。

      79.在至少一示例实施方式中,该多个感测装置411、412及413可分别为该orp感测装置、该do感测装置以及该ph感测装置。在该示例实施方式中,该多个鼓风机4411及4412、该多个变频器4421及4422及该多个电动阀4431及4432皆为图1所述之该多个受控装置中的一个。

      4516以及该空气流量计452为多个侦测装置,该多个侦测装置的侦测结果可作为该实时曝气控制系统4中额外信息的监控。在至少一示例实施方式中,该多个侦测结果可不影响该控制参数的确认结果。

      81.图5示出了本发明示例具体实施方法的参数监控暨水资源处理方法中的实时曝气控制流程的流程图。因为执行示例性方法的方式多种多样,所以仅以举例的方式提供该方法。可使用例如:图1、图2和图4所示的系统以及装置来执行如下所述的方法,并且参考这些附图的各种元件来解释示例性方法。图5示出的每个框表示在示例性方法中执行的一个或多个程序、方法或子程序。此外,框的顺序仅为例示性的并且可改变。在不脱离本发明的情

      况下,可添加附加框或可使用更少的框。另外,图5可为图3所示之参数监控暨水资源处理方法的一具体实施方法的流程。

      82.在框s510处,该第一控制装置12取得一orp目标值与一do目标范围。

      83.在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12通过一预设方式取得该orp目标值。在该示例实施方式中,该预设方式可透过该第一控制装置12直接从内部的该储存器222中读取该orp目标值。在另一示例实施方式中,该预设方式可透过该第一控制装置12藉由一orp目标值判断方法来产生该orp目标值。

      84.在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12通过该预设方式取得该do目标范围。在该示例实施方式中,该预设方式可透过该第一控制装置12直接从内部的该储存器222中读取该do目标范围。在该示例实施方式中,该do目标范围包括一do下限阈值以及一do上限阈值。

      85.在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12取得该多个鼓风机4411及4412的编号、运作关系式、最小频率、最大频率与初始频率。

      86.在框s520处,该第一控制装置12接收来自orp感测装置411在一第一感测时刻所感测到的一第一orp参数以及该do感测装置412在该第一感测时刻所感测到的一do参数。

      87.在至少一示例实施方式中,该orp感测装置411与该do感测装置412可定期感测该待测水体10的该orp参数与该do参数,亦可连续性的感测该待测水体10的该orp参数与该do参数。在该示例实施方式中,该第一控制装置12在每次取得该orp变量以及该do变量的数值之间的时间区间可具有一控制周期δt。

      88.在框s530处,该第一控制装置12确认该do参数是否位于该do目标范围内。当该do参数未在该do目标范围内时,该方法将进入到框s540中。当该do参数位于该do目标范围内时,该方法将进入到框s550中。

      89.在至少一示例实施方式中,当该do参数未在该do目标范围内时,该第一控制装置12需调整该控制参数,以将该do参数调整到该do目标范围内。

      90.在框s540处,该第一控制装置12调整该控制参数以调整该多个操作参数。

      91.在至少一示例实施方式中,当该do参数小于或等于该do下限阈值时,该第一控制装置12可调高该控制参数,以提高该多个操作参数。换言之,透过该多个变频器4421及4422提高该多个鼓风机4411及4412的运作频率与风量。在该示例实施方式中,该第一控制装置12可将该控制参数设置到最大曝气量,以最大化该多个操作参数。换言之,透过该多个变频器4421及4422将该多个鼓风机4411及4412的运作频率与风量提升到该最大频率与最大风量。在该示例实施方式中,该最大频率与该最大风量可为该多个变频器4421及4422与该多个鼓风机4411及4412在图3所示之参数监控暨水资源处理方法中的参数极值。

      92.在至少一示例实施方式中,当该do参数大于或等于该do上限阈值时,该第一控制装置12可降低该控制参数,以降低该多个操作参数。换言之,透过该多个变频器4421及4422降低该多个鼓风机4411及4412的运作频率与风量。在该示例实施方式中,该第一控制装置12可将该控制参数设置到最小曝气量,以最小化该多个操作参数。换言之,透过该多个变频器4421及4422将该多个鼓风机4411及4412的运作频率与风量提升到该最小频率与最小风量。在该示例实施方式中,该最小频率与最小风量可为该多个变频器4421及4422与该多个鼓风机4411及4412在图3所示之参数监控暨水资源处理方法中的参数极值。

      93.在框s550处,该第一控制装置12确认该第一orp参数是否大于或等于该orp目标值。当该第一orp参数小于该orp目标值时,该方法将进入到框s561中。当该第一orp参数大于或等于该orp目标值时,该方法将进入到框s562中。

      94.在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12确认该第一orp参数与该orp目标值之间的大小关系,以确认该第一orp参数是位于大于或等于该orp目标值的一第一orp数值区域还是小于该orp目标值的一第二orp数值区域。当该第一orp参数小于该orp目标值时,该第一orp参数位于该第二orp数值区域。当该第一orp参数大于或等于该orp目标值时,该第一orp参数位于该第一orp数值区域。

      95.在框s561处,该第一控制装置12确认一第二感测时刻的一第二orp参数是否小于该第一orp参数。当该第二orp参数小于该第一orp参数时,该方法将进入到框s571中。当该第二orp参数大于或等于该第一orp参数时,该方法将进入到框s572中。

      96.在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12可进一步接收来自该orp感测装置在该第二感测时刻所感测的该第二orp参数。在该示例实施方式中,该第二感测时刻晚于该第一感测时刻,且该第二感测时刻与该第一感测时刻的时间差可等于n

      97.在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12确认该第一orp参数与该第二orp参数之间的大小关系,以确认在该第一感测时刻与该第二感测时刻之间,该orp变量的数值是增加还是减少。当该第二orp参数小于该第一orp参数时,该第一orp参数位于该第二orp数值区域且该orp变量的数值是减少的。当该第二orp参数大于或等于该第一orp参数时,该第一orp参数位于该第二orp数值区域且该orp变量的数值是增加的。

      98.在框s562处,该第一控制装置12确认该第二orp参数是否大于或等于该第一orp参数。当该第二orp参数小于该第一orp参数时,该方法将进入到框s572中。当该第二orp参数大于或等于该第一orp参数时,该方法将进入到框s573中。

      99.在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12确认该第一orp参数与该第二orp参数之间的大小关系,以确认在该第一感测时刻与该第二感测时刻之间,该orp变量的数值是增加还是减少。当该第二orp参数小于该第一orp参数时,该第一orp参数位于该第一orp数值区域且该orp变量的数值是减少的。当该第二orp参数大于或等于该第一orp参数时,该第一orp参数位于该第一orp数值区域且该orp变量的数值是增加的。

      100.在框s571处,该第一控制装置12产生大于1的一调控系数kp,以调控该控制参数。

      101.在至少一示例实施方式中,由于该第一orp参数低于该orp目标值,且该第二orp参数又进一步低于该第一orp参数,因此该第一控制装置12应试图调高该控制参数,以调高对应的该多个操作参数,藉此把该orp变量的数值往该orp目标值提升。因此,该调控系数kp可以如下之方式进行运算。kp=1+[(orp

      在框s572处,该第一控制装置12设置该调控系数kp等于1,以维持该控制参数。

      在至少一示例实施方式中,由于该第一orp参数低于该orp目标值,但该第二orp参数大于或等于该第一orp参数,因此该orp变量的数值虽低于该orp目标值,但仍有逐渐接近该orp目标值的状况,所以该调控系数kp可等于1,以维持该控制参数。

      在至少一示例实施方式中,由于该第一orp参数大于或等于该orp目标值,但该第二orp参数小于该第一orp参数,因此该orp变量的数值虽高于该orp目标值,但仍有逐渐接近该orp目标值的状况,所以该调控系数kp可等于1,以维持该控制参数。

      在框s573处,该第一控制装置12产生小于或等于1的该调控系数kp,以调控该控制参数。

      在至少一示例实施方式中,由于该第一orp参数大于或等于该orp目标值,且该第二orp参数又进一步大于或等于该第一orp参数,因此该第一控制装置12应试图调低该控制参数,以调低对应的该多个操作参数,藉此把该orp变量的数值往该orp目标值下降。因此,该调控系数kp可以如下之方式进行运算。kp=1

      公式二在该示例实施方式中,若该第一orp参数等于该orp目标值且该第二orp参数又进一步等于该第一orp参数,所以该第二orp参数也等于该orp目标值,则该调控系数kp经由该公式二的运算后仍等于1。

      至少一示例实施方式中,该第一控制装置12经由该多个鼓风机4411及4412的该多个运作关系式以及该多个初始频率,可取得各个该多个鼓风机4411及4412的初始风量。该多个初始风量可利用该多个初始频率以及该多个运作关系式,并通过如下所述之公式三来产生。q

      在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12依据该多个鼓风机4411及4412的该多个初始频率与该多个固定参数各自计算出多个初始风量,并经由该多个初始风量的加总产生一初始总风量。在该示例实施方式中,该第一控制装置12将该初始总风量与该调控系数kp相乘,以产生一调整总风量,即可知调整后的曝气量。在该示例实施方式中,该第一控制装置12再将该调整总风量分配给该多个鼓风机4411及4412。举例来说:该第一控制装置12将该调整总风量平均分配给该多个鼓风机4411及4412。至少一示例实施方式中,该第一控制装置12藉由该多个分配风量与该多个固定参数,各自算出多个调整频率,以作为该多个鼓风机4411及4412的操作参数,并透过该多个变频器4421及4422将该多个鼓风机4411及4412的运作频率调整到该多个操作参数。

      请参照图6,图6绘示根据本发明的示例实施方式的水资源监控与处理系统1的硝化液内回流控制系统6的示意图。该硝化液内回流控制系统6包含一第一控制装置12、多个感测装置611、612及613、一变频器642以及一内部回流泵643。在该示例实施方式中,该硝化液内回流控制系统6透过该多个感测装置611、612及613量测该待测水体10,以取得多个感测参数。在该示例实施方式中,该第一控制装置12利用所取得的该多个感测参数,经由该第一运算模式来产生该多个第一控制参数,并依据该多个第一控制参数来调控该内部回流泵643及该变频器642。

      在至少一示例实施方式中,该硝化液内回流控制系统6另具有图一所示的该第二控制装置13,该第二控制装置13亦利用所取得的该多个感测参数,经由该第二运算模式来

      产生多个第二控制参数,该多个第二控制参数可用于取代该多个第一控制参数,以调控该内部回流泵643及该变频器642。

      在至少一示例实施方式中,该多个感测装置611、612及613可分别为该orp感测装置、该mlss感测装置以及该ph感测装置。在该示例实施方式中,该内部回流泵643及该变频器642皆为图1所述之该多个受控装置中的一个。

      在至少一示例实施方式中,该待测水体10可分布于一厌氧池601、一缺氧池602及一好氧池603中。在该示例实施方式中,该厌氧池601、该缺氧池602及该好氧池603可用于对该待测水体10进行生物脱氮除磷的作业。在该示例实施方式中,该多个感测装置611、612及613可设置在该缺氧池602中。

      在至少一示例实施方式中,该硝化液内回流控制系统6可另具有一污泥回流泵644。该示例实施方式中,该污泥回流泵644用于一沉降池604,该沉降池604位于该好氧池603之后。

      请参照图7,图7绘示根据本发明的示例实施方式的水资源监控与处理系统1的污泥回流控制系统7的示意图。该污泥回流控制系统7包含一第一控制装置12、多个感测装置711、712及713、一变频器742以及一污泥回流泵744。在该示例实施方式中,该污泥回流控制系统7透过该多个感测装置711、712及713量测该待测水体10,以取得多个感测参数。在该示例实施方式中,该第一控制装置12利用所取得的该多个感测参数,经由该第一运算模式来产生该多个第一控制参数,并依据该多个第一控制参数来调控该污泥回流泵744及该变频器742。

      在至少一示例实施方式中,该污泥回流控制系统7另具有图一所示的该第二控制装置13,该第二控制装置13亦利用所取得的该多个感测参数,经由该第二运算模式来产生多个第二控制参数,该多个第二控制参数可用于取代该多个第一控制参数,以调控该污泥回流泵744及该变频器742。

      在至少一示例实施方式中,该多个感测装置711、712及713可分别为该orp感测装置、该mlss感测装置以及该ph感测装置。在该示例实施方式中,该污泥回流泵744及该变频器742皆为图1所述之该多个受控装置中的一个。

      在至少一示例实施方式中,该待测水体10可分布于一厌氧池701、一缺氧池702及一好氧池703中。在该示例实施方式中,该厌氧池701、该缺氧池702及该好氧池703可用于对该待测水体10进行生物脱氮除磷的作业。在该示例实施方式中,该多个感测装置711、712及713可设置在该厌氧池701中。

      在至少一示例实施方式中,该污泥回流泵744用于一沉降池704,该沉降池704位于该好氧池703之后。

      图8示出了本发明示例具体实施方法的参数监控暨水资源处理方法中的回流控制流程的流程图。因为执行示例性方法的方式多种多样,所以仅以举例的方式提供该方法。可使用例如:图1、图2和图6或图7所示的系统以及装置来执行如下所述的方法,并且参考这些附图的各种元件来解释示例性方法。图8示出的每个框表示在示例性方法中执行的一个或多个程序、方法或子程序。此外,框的顺序仅为例示性的并且可改变。在不脱离本发明的情况下,可添加附加框或可使用更少的框。另外,图8可为图3所示之参数监控暨水资源处理方法的一具体实施方法的流程。

      在至少一示例实施方式中,该回流控制流程可为透过图6的硝化液内回流控制系统6所进行的硝化液内回流控制流程。在至少一示例实施方式中,该回流控制流程可为透过图7的污泥回流控制系统7所进行的污泥回流控制流程。

      在框s810处,该第一控制装置12取得一orp目标值与一mlss目标范围。

      在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12通过一预设方式取得该orp目标值。在该示例实施方式中,该预设方式可透过该第一控制装置12直接从内部的该储存器222中读取该orp目标值。在另一示例实施方式中,该预设方式可透过该第一控制装置12藉由一orp目标值判断方法来产生该orp目标值。

      在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12通过该预设方式取得该mlss目标范围。在该示例实施方式中,该预设方式可透过该第一控制装置12直接从内部的该储存器222中读取该mlss目标范围。在该示例实施方式中,该mlss目标范围包括一mlss下限阈值以及一mlss上限阈值。

      在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12取得该内部回流泵643的编号、运作关系式、最小频率、最大频率与初始频率。在至少一示例实施方式中,当该内部回流泵643的数量超过1个时,则该第一控制装置12取得该多个内部回流泵643各自的编号、运作关系式、最小频率、最大频率与初始频率。

      在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12取得该污泥回流泵744的编号、运作关系式、最小频率、最大频率与初始频率。在至少一示例实施方式中,当该污泥回流泵744的数量超过1个时,则该第一控制装置12取得该多个污泥回流泵744各自的编号、运作关系式、最小频率、最大频率与初始频率。

      在框s820处,该第一控制装置12接收来自orp感测装置在一第一感测时刻所感测到的一第一orp参数以及该mlss感测装置在该第一感测时刻所感测到的一do参数。

      在至少一示例实施方式中,该orp感测装置与该mlss感测装置可定期感测该待测水体10的该orp参数与该mlss参数,亦可连续性的感测该待测水体10的该orp参数与该mlss参数。在该示例实施方式中,该第一控制装置12在每次取得该orp变量以及该mlss变量的数值之间的时间区间可具有一控制周期δt。

      在框s830处,该第一控制装置12确认该mlss参数是否位于该mlss目标范围内。当该mlss参数未在该mlss目标范围内时,该方法将进入到框s840中。当该mlss参数位于该mlss目标范围内时,该方法将进入到框s850中。

      在至少一示例实施方式中,当该mlss参数未在该mlss目标范围内时,该第一控制装置12需调整该控制参数,以将该mlss参数调整到该mlss目标范围内。

      在框s840处,该第一控制装置12调整该控制参数以调整该多个操作参数。

      在至少一示例实施方式中,当该mlss参数小于或等于该mlss下限阈值时,该第一控制装置12可调高该控制参数,以提高该多个操作参数。换言之,透过该变频器642提高该内部回流泵643的运作频率与流量或透过该变频器742提高该污泥回流泵744的运作频率与流量。在该示例实施方式中,该第一控制装置12可将该控制参数设置到最大内部回流量,以最大化该多个操作参数。换言之,透过该变频器642将该内部回流泵643的运作频率与回流量提升到该最大频率与最大回流量。在另一示例实施方式中,该第一控制装置12可将该控制参数设置到最大污泥回流量,以最大化该多个操作参数。换言之,透过该变频器742将该

      污泥回流泵744的运作频率与回流量提升到该最大频率与最大回流量。在该示例实施方式中,该最大频率与该最大回流量可为该变频器642与742、该内部回流泵643及该污泥回流泵744在图3所示之参数监控暨水资源处理方法中的参数极值。

      在至少一示例实施方式中,当该mlss参数大于或等于该mlss上限阈值时,该第一控制装置12可降低该控制参数,以降低该多个操作参数。换言之,透过该变频器642降低该内部回流泵643的运作频率与流量或透过该变频器742降低该污泥回流泵744的运作频率与流量。在该示例实施方式中,该第一控制装置12可将该控制参数设置到最小内部回流量,以最小化该多个操作参数。换言之,透过该变频器642将该内部回流泵643的运作频率与回流量下降到该最小频率与最小回流量。在另一示例实施方式中,该第一控制装置12可将该控制参数设置到最小污泥回流量,以最小化该多个操作参数。换言之,透过该变频器742将该污泥回流泵744的运作频率与回流量下降到该最小频率与最小回流量。在该示例实施方式中,该最小频率与该最小回流量可为该变频器642与742、该内部回流泵643及该污泥回流泵744在图3所示之参数监控暨水资源处理方法中的参数极值。

      在框s850处,该第一控制装置12确认该第一orp参数是否大于或等于该orp目标值。当该第一orp参数小于该orp目标值时,该方法将进入到框s861中。当该第一orp参数大于或等于该orp目标值时,该方法将进入到框s862中。

      在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12确认该第一orp参数与该orp目标值之间的大小关系,以确认该第一orp参数是位于大于或等于该orp目标值的一第一orp数值区域还是小于该orp目标值的一第二orp数值区域。当该第一orp参数小于该orp目标值时,该第一orp参数位于该第二orp数值区域。当该第一orp参数大于或等于该orp目标值时,该第一orp参数位于该第一orp数值区域。

      在框s861处,该第一控制装置12确认一第二感测时刻的一第二orp参数是否小于该第一orp参数。当该第二orp参数小于该第一orp参数时,该方法将进入到框s871中。当该第二orp参数大于或等于该第一orp参数时,该方法将进入到框s872中。

      在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12可进一步接收来自该orp感测装置在该第二感测时刻所感测的该第二orp参数。在该示例实施方式中,该第二感测时刻晚于该第一感测时刻,且该第二感测时刻与该第一感测时刻的时间差可等于n

      在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12确认该第一orp参数与该第二orp参数之间的大小关系,以确认在该第一感测时刻与该第二感测时刻之间,该orp变量的数值是增加还是减少。当该第二orp参数小于该第一orp参数时,该第一orp参数位于该第二orp数值区域且该orp变量的数值是减少的。当该第二orp参数大于或等于该第一orp参数时,该第一orp参数位于该第二orp数值区域且该orp变量的数值是增加的。

      在框s862处,该第一控制装置12确认该第二orp参数是否大于或等于该第一orp参数。当该第二orp参数小于该第一orp参数时,该方法将进入到框s872中。当该第二orp参数大于或等于该第一orp参数时,该方法将进入到框s873中。

      在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12确认该第一orp参数与该第二orp参数之间的大小关系,以确认在该第一感测时刻与该第二感测时刻之间,该orp变量的数值是增加还是减少。当该第二orp参数小于该第一orp参数时,该第一orp参数位于该第一orp数

      值区域且该orp变量的数值是减少的。当该第二orp参数大于或等于该第一orp参数时,该第一orp参数位于该第一orp数值区域且该orp变量的数值是增加的。

      在框s871处,该第一控制装置12产生大于1的一调控系数kp,以调控该控制参数。

      在至少一示例实施方式中,由于该第一orp参数低于该orp目标值,且该第二orp参数又进一步低于该第一orp参数,因此该第一控制装置12应试图调高该控制参数,以调高对应的该多个操作参数,藉此把该orp变量的数值往该orp目标值提升。因此,该调控系数kp可以前述之公式一进行运算。

      在框s872处,该第一控制装置12设置该调控系数kp等于1,以维持该控制参数。

      在至少一示例实施方式中,由于该第一orp参数低于该orp目标值,但该第二orp参数大于或等于该第一orp参数,因此该orp变量的数值虽低于该orp目标值,但仍有逐渐接近该orp目标值的状况,所以该调控系数kp可等于1,以维持该控制参数。

      在至少一示例实施方式中,由于该第一orp参数大于或等于该orp目标值,但该第二orp参数小于该第一orp参数,因此该orp变量的数值虽高于该orp目标值,但仍有逐渐接近该orp目标值的状况,所以该调控系数kp可等于1,以维持该控制参数。

      在框s873处,该第一控制装置12产生小于或等于1的该调控系数kp,以调控该控制参数。

      在至少一示例实施方式中,由于该第一orp参数大于或等于该orp目标值,且该第二orp参数又进一步大于或等于该第一orp参数,因此该第一控制装置12应试图调低该控制参数,以调低对应的该多个操作参数,藉此把该orp变量的数值往该orp目标值下降。因此,该调控系数kp可以前述之公式二进行运算。在该示例实施方式中,若该第一orp参数等于该orp目标值且该第二orp参数又进一步等于该第一orp参数,所以该第二orp参数也等于该orp目标值,则该调控系数kp经由该公式二的运算后仍等于1。

      至少一示例实施方式中,该第一控制装置12经由该内部回流泵643的该运作关系式以及该初始频率,可取得该内部回流泵643的初始流量。该初始流量可利用该初始频率以及该运作关系式,并通过如下所述之公式四来产生。。q

      至少一示例实施方式中,该第一控制装置12依据该内部回流泵643的该初始频率与该多个固定参数计算出该初始流量,并经由该初始流量与该调控系数kp的乘积,来产生调整流量,即可知调整后的内部回流量。至少一示例实施方式中,该第一控制装置12藉由该内部回流量与该多个固定参数,算出调整频率,以作为该内部回流泵643的操作参数,并透过该变频器642将该内部回流泵643的运作频率调整到该操作参数。

      在至少一示例实施方式中,该内部回流泵643的数量超过1个时,该第一控制装置12依据该多个内部回流泵的该多个初始频率与该多个固定参数各自计算出多个初始流量,并经由该多个初始流量的加总产生一初始总流量。在该示例实施方式中,该第一控制装置12将该初始总流量与该调控系数kp相乘,以产生一调整总流量,即可知调整后的内部回流量。在该示例实施方式中,该第一控制装置12再将该调整内部回流量分配给该多个内部回

      流泵。举例来说:该第一控制装置12将该调整总流量平均分配给该多个内部回流泵。至少一示例实施方式中,该第一控制装置12藉由该多个分配流量与该多个固定参数,各自算出多个调整频率,以作为该多个内部回流泵的操作参数。

      至少一示例实施方式中,该第一控制装置12经由该污泥回流泵744的该运作关系式以及该初始频率,可取得该污泥回流泵744的初始流量。该初始流量可利用该初始频率以及该运作关系式,并通过如下所述之公式五来产生。。q

      至少一示例实施方式中,该第一控制装置12依据该污泥回流泵744的该初始频率与该多个固定参数计算出该初始流量,并经由该初始流量与该调控系数kp的乘积,来产生调整流量,即可知调整后的污泥回流量。至少一示例实施方式中,该第一控制装置12藉由该污泥回流量与该多个固定参数,算出调整频率,以作为该污泥回流泵744的操作参数,并透过该变频器742将该污泥回流泵744的运作频率调整到该操作参数。

      在至少一示例实施方式中,该污泥回流泵744的数量超过1个时,该第一控制装置12依据该多个污泥回流泵的该多个初始频率与该多个固定参数各自计算出多个初始流量,并经由该多个初始流量的加总产生一初始总流量。在该示例实施方式中,该第一控制装置12将该初始总流量与该调控系数kp相乘,以产生一调整总流量,即可知调整后的污泥回流量。在该示例实施方式中,该第一控制装置12再将该调整污泥回流量分配给该多个污泥回流泵。举例来说:该第一控制装置12将该调整总流量平均分配给该多个污泥回流泵。至少一示例实施方式中,该第一控制装置12藉由该多个分配流量与该多个固定参数,各自算出多个调整频率,以作为该多个污泥回流泵的操作参数。

      请参照图9,图9绘示根据本发明的示例实施方式的水资源监控与处理系统1的间歇曝气控制系统9的示意图。该间歇曝气控制系统9包含一第一控制装置12、多个感测装置911、912、913及914、一鼓风机941、一变频器942以及一推流器945。在该示例实施方式中,该间歇曝气控制系统9透过该多个感测装置911、912、913及914量测该待测水体10,以取得多个感测参数。在该示例实施方式中,该第一控制装置12利用所取得的该多个感测参数,经由该第一运算模式来产生该多个第一控制参数,并依据该多个第一控制参数来调控该鼓风机941、该变频器942及该推流器945。

      在至少一示例实施方式中,该间歇曝气控制系统9另具有图一所示的该第二控制装置13,该第二控制装置13亦利用所取得的该多个感测参数,经由该第二运算模式来产生多个第二控制参数,该多个第二控制参数可用于取代该多个第一控制参数,以调控该鼓风机941、该变频器942及该推流器945。

      在至少一示例实施方式中,该多个感测装置911、912、913及914可分别为该orp感测装置、该mlss感测装置、该do感测装置以及该ph感测装置。在该示例实施方式中,该鼓风机941、该变频器942及该推流器945皆为图1所述之该多个受控装置14中的一个。

      在至少一示例实施方式中,该待测水体10可分布于一好氧池903中。在该示例实施方式中,该好氧池903可用于对该待测水体10进行生物脱氮除磷的作业。在该示例实施方式中,该多个感测装置911、912、913及914可设置在该好氧池901中。

      图10示出了本发明示例具体实施方法的参数监控暨水资源处理方法中的间歇曝气控制流程的流程图。因为执行示例性方法的方式多种多样,所以仅以举例的方式提供该方法。可使用例如:图1、图2和图9所示的系统以及装置来执行如下所述的方法,并且参考这些附图的各种元件来解释示例性方法。图10示出的每个框表示在示例性方法中执行的一个或多个程序、方法或子程序。此外,框的顺序仅为例示性的并且可改变。在不脱离本发明的情况下,可添加附加框或可使用更少的框。另外,图10可为图3所示之参数监控暨水资源处理方法的一具体实施方法的流程。

      在框s1010处,该第一控制装置12取得一orp目标范围与一mlss目标范围。

      在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12通过一预设方式取得该orp目标范围。在该示例实施方式中,该预设方式可透过该第一控制装置12直接从内部的该储存器222中读取该orp目标范围。在另一示例实施方式中,该预设方式可透过该第一控制装置12藉由一orp目标值判断方法来产生该orp目标范围。在该示例实施方式中,该orp目标范围包括一orp下限阈值以及一orp上限阈值。在该示例实施方式中,该orp下限阈值为非曝气阶段orp控制目标值,而该orp上限阈值为曝气阶段orp控制目标值。

      在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12通过该预设方式取得该mlss目标范围。在该示例实施方式中,该预设方式可透过该第一控制装置12直接从内部的该储存器222中读取该mlss目标范围。在该示例实施方式中,该mlss目标范围包括一mlss下限阈值以及一mlss上限阈值。

      在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12取得该鼓风机941的编号、运作关系式、最小频率、最大频率与初始频率。在至少一示例实施方式中,当该鼓风机941的数量超过1个时,则该第一控制装置12取得该多个鼓风机941各自的编号、运作关系式、最小频率、最大频率与初始频率。

      在框s1020处,该第一控制装置12接收来自orp感测装置911在一第一感测时刻所感测到的一第一orp参数以及该mlss感测装置912在该第一感测时刻所感测到的一mlss参数。

      在至少一示例实施方式中,该orp感测装置911与该mlss感测装置912可定期感测该待测水体10的该orp参数与该mlss参数,亦可连续性的感测该待测水体10的该orp参数与该mlss参数。在该示例实施方式中,该第一控制装置12在每次取得该orp变量以及该mlss变量的数值之间的时间区间可具有一控制周期δt。

      在框s1030处,该第一控制装置12确认该mlss参数是否位于该mlss目标范围内。当该mlss参数未在该mlss目标范围内时,该方法将进入到框s1040中。当该mlss参数位于该mlss目标范围内时,该方法将进入到框s1050中。

      在至少一示例实施方式中,当该mlss参数未在该mlss目标范围内时,该第一控制装置12需调整该控制参数,以将该mlss参数调整到该mlss目标范围内。

      在框s1040处,该第一控制装置12调整该控制参数以调整该多个操作参数。

      在至少一示例实施方式中,当该mlss参数小于或等于该mlss下限阈值时,该第一控制装置12可调低该控制参数,以调低该多个操作参数。换言之,透过该变频器942降低该鼓风机941的运作频率与风量。在该示例实施方式中,该第一控制装置12可将该控制参数设置到最低曝气量,以最小化该多个操作参数。换言之,透过该变频器942将该鼓风机941的运

      作频率与风量降低到该最小频率与最小风量,以藉此提高该mlss变量的数值。在该示例实施方式中,该最小频率与该最小风量可为该变频器942提高该鼓风机941在图3所示之参数监控暨水资源处理方法中的参数极值。

      在至少一示例实施方式中,当该mlss参数大于或等于该mlss上限阈值时,该第一控制装置12可提高该控制参数,以提高该多个操作参数。换言之,透过该变频器942提高该鼓风机941的运作频率与风量。在该示例实施方式中,该第一控制装置12可将该控制参数设置到最大曝气量,以最大化该多个操作参数。换言之,透过该变频器942将该鼓风机941的运作频率与风量提高到该最大频率与最大风量,以藉此降低该mlss变量的数值。在该示例实施方式中,该最大频率与该最大风量可为该变频器942提高该鼓风机941在图3所示之参数监控暨水资源处理方法中的参数极值。

      在框s1050处,该第一控制装置12确认该第一orp参数是否位于该orp目标范围内。当该第一orp参数位于该orp目标范围内时,该方法将进入到框s1060中。当该第一orp参数未在该orp目标范围内时,该方法将进入到框s1082中。

      在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12确认该第一orp参数与该orp目标范围之间的大小关系,以确认该第一orp参数是位于大于或等于该orp上限阈值的一第一orp数值区域,或位于小于该orp上限阈值且大于该orp下限阈值的一第二orp数值区域,还是小于或等于该orp下限阈值的一第三orp数值区域。

      在框s1060处,该第一控制装置12确认一第二感测时刻的一第二orp参数是否小于或等于该第一orp参数。当该第二orp参数大于该第一orp参数时,该方法将进入到框s1071中。当该第二orp参数小于或等于该第一orp参数时,该方法将进入到框s1072中。

      在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12可进一步取得来自该orp感测装置在该第二感测时刻所感测的该第二orp参数。在该示例实施方式中,该第二感测时刻早于该第一感测时刻,因此该第二orp参数可为该第一控制装置12在接收到该第一orp参数之前就已经接收。在该示例实施方式中,该第二感测时刻与该第一感测时刻的时间差可等于n

      在至少一示例实施方式中,该第一控制装置12确认该第一orp参数与该第二orp参数之间的大小关系,以确认在该第一感测时刻与该第二感测时刻之间,该orp变量的数值是增加还是减少。当该第二orp参数小于或等于该第一orp参数时,该第一orp参数位于该第二orp数值区域且该orp变量的数值是增加的。当该第二orp参数大于该第一orp参数时,该第一orp参数位于该第二orp数值区域且该orp变量的数值是降低的。

      在框s1071处,该第一控制装置12产生大于1的一调控系数kp,以调控该控制参数。

      在至少一示例实施方式中,由于该第二orp参数大于该第一orp参数,因此该第一控制装置12应试图调高该控制参数,以调高对应的该多个操作参数,藉此避免该orp变量的数值持续下降。因此,该调控系数kp可以如下之方式进行运算。kp=1+[(orp

      在框s1072处,该第一控制装置12设置该调控系数kp等于1,以维持该控制参数。

      在至少一示例实施方式中,由于该第二orp参数小于或等于该第一orp参数,代表该orp变量的数值持续上升,以维持硝化反应的运作,因此该第一控制装置12可维持该控制

      在框s1081处,该第一控制装置12依据该控制参数调整该多个操作参数。

      至少一示例实施方式中,该第一控制装置12经由该鼓风机941的该运作关系式以及该初始频率,可取得该鼓风机941的初始风量。该初始风量可利用该初始频率以及该运作关系式,并通过前述公式三来产生。

      至少一示例实施方式中,该第一控制装置12依据该鼓风机941的该初始频率与该多个固定参数计算出该初始风量,并经由该初始风量与该调控系数kp的乘积,来产生调整流量,即可知调整后的风量。至少一示例实施方式中,该第一控制装置12藉由该调整风量与该多个固定参数,算出调整频率,以作为该鼓风机941的操作参数,并透过该变频器942将该鼓风机941的运作频率调整到该操作参数。

      在至少一示例实施方式中,该鼓风机941的数量超过1个时,该第一控制装置12依据该多个鼓风机的该多个初始频率与该多个固定参数各自计算出多个初始风量,并经由该多个初始风量的加总产生一初始总风量。在该示例实施方式中,该第一控制装置12将该初始总风量与该调控系数kp相乘,以产生一调整总风量,即可知调整后的曝气量。在该示例实施方式中,该第一控制装置12再将该调整总风量分配给该多个鼓风机。举例来说:该第一控制装置12将该调整总风量平均分配给该多个鼓风机。至少一示例实施方式中,该第一控制装置12藉由该多个分配风量与该多个固定参。