本技術(shù)涉及智能化污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種廚余vfas用污水處理系統(tǒng)的控制方法。

背景技術(shù)：

1、城市化快速發(fā)展導(dǎo)致城市污水排放量不斷增加，污水處理需求隨之上升。當(dāng)前市場上的可生化性好的傳統(tǒng)化石碳源替代物，如啤酒廢水、制糖廢水、食品加工廢水等，盡管有些替代物通過生化技術(shù)提高了可生化性并減少了雜質(zhì)，但它們?nèi)灾饕糜谡{(diào)節(jié)營養(yǎng)比，未能充分發(fā)揮資源化潛力。在污水廠生化系統(tǒng)中，替代物中的營養(yǎng)成分可能與其他微生物競爭，影響反硝化菌的碳源攝取，降低脫氮效率。

2、vfa，中文名稱為揮發(fā)性脂肪酸(volatile?fatty?acid)，是脂肪酸的一種，廚余vfas，是一種ph在4～6之間的弱酸性的有機(jī)復(fù)合溶液，其中的有機(jī)物成分豐富，可滿足各類微生物的生長代謝對營養(yǎng)成分的需求，適用于各類利用微生物降解的污水處理系統(tǒng)中。

3、然而，傳統(tǒng)的vfas有機(jī)酸投加控制往往依賴于預(yù)設(shè)的靜態(tài)模型和經(jīng)驗(yàn)性參數(shù)。特別地，vfas有機(jī)酸投加過量會導(dǎo)致污水收集和處理系統(tǒng)運(yùn)行過載，容易造成碳源過剩，剩余碳源會成為其他處理環(huán)節(jié)微生物的營養(yǎng)源，導(dǎo)致產(chǎn)泥率增加，運(yùn)行成本升高；投加不足會使得反硝化脫氨反應(yīng)不完全，導(dǎo)致整個污水處理系統(tǒng)的脫氨效率不高，無法充分發(fā)揮外碳源功效，降低了碳源價值。也就是，傳統(tǒng)的控制無法捕捉到污水流量的短期波動或vfas需求的即時變化，導(dǎo)致投加策略不夠精準(zhǔn)，影響污水處理效率和成本效益。

4、因此，期望一種優(yōu)化的廚余vfas用污水處理系統(tǒng)的控制方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、考慮到以上問題而做出了本技術(shù)。本技術(shù)的一個目的是提供一種廚余vfas用污水處理系統(tǒng)的控制方法。

2、本技術(shù)的實(shí)施例提供了一種廚余vfas用污水處理系統(tǒng)的控制方法，其包括：

3、獲取由第一流量計(jì)采集的污水流入流量的時間序列；

4、獲取由第二流量計(jì)采集的vfas有機(jī)酸投加流量的時間序列；

5、將所述污水流入流量的時間序列和所述vfas有機(jī)酸投加流量的時間序列分別輸入序列編碼器以得到污水流入流量局部時序關(guān)聯(lián)特征向量的序列和vfas有機(jī)酸投加流量局部時序關(guān)聯(lián)特征向量的序列；

6、將所述污水流入流量局部時序關(guān)聯(lián)特征向量的序列和所述vfas有機(jī)酸投加流量局部時序關(guān)聯(lián)特征向量的序列中每組對應(yīng)的污水流入流量局部時序關(guān)聯(lián)特征向量和vfas有機(jī)酸投加流量局部時序關(guān)聯(lián)特征向量輸入自適應(yīng)特征響應(yīng)分析器以得到污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)表示向量的序列；

7、將所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)表示向量的序列輸入基于節(jié)點(diǎn)能量衰減機(jī)制的節(jié)點(diǎn)特征傳播網(wǎng)絡(luò)以得到污水流量-投加流量全時序響應(yīng)聚合表示向量作為污水流量-投加流量全時序響應(yīng)聚合表示特征；

8、基于所述污水流量-投加流量全時序響應(yīng)聚合表示特征，得到控制指令，所述控制指令用于表示當(dāng)前時間點(diǎn)的vfas有機(jī)酸投加流量應(yīng)增大、應(yīng)減小或應(yīng)保持不變。

9、例如，根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的廚余vfas用污水處理系統(tǒng)的控制方法，其中，將所述污水流入流量的時間序列和所述vfas有機(jī)酸投加流量的時間序列分別輸入序列編碼器以得到污水流入流量局部時序關(guān)聯(lián)特征向量的序列和vfas有機(jī)酸投加流量局部時序關(guān)聯(lián)特征向量的序列，包括：

10、將所述污水流入流量的時間序列和所述vfas有機(jī)酸投加流量的時間序列分別輸入基于1d-cnn模型的序列編碼器以得到所述污水流入流量局部時序關(guān)聯(lián)特征向量的序列和所述vfas有機(jī)酸投加流量局部時序關(guān)聯(lián)特征向量的序列。

11、例如，根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的廚余vfas用污水處理系統(tǒng)的控制方法，其中，將所述污水流入流量局部時序關(guān)聯(lián)特征向量的序列和所述vfas有機(jī)酸投加流量局部時序關(guān)聯(lián)特征向量的序列中每組對應(yīng)的污水流入流量局部時序關(guān)聯(lián)特征向量和vfas有機(jī)酸投加流量局部時序關(guān)聯(lián)特征向量輸入自適應(yīng)特征響應(yīng)分析器以得到污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)表示向量的序列，包括：

12、計(jì)算所述污水流入流量局部時序關(guān)聯(lián)特征向量和所述vfas有機(jī)酸投加流量局部時序關(guān)聯(lián)特征向量之間的逐位置響應(yīng)以得到污水流入流量-vfas有機(jī)酸投加流量逐位置響應(yīng)特征向量；

13、使用softmax函數(shù)對所述污水流入流量-vfas有機(jī)酸投加流量逐位置響應(yīng)特征向量進(jìn)行歸一化處理以得到歸一化污水流入流量-vfas有機(jī)酸投加流量逐位置響應(yīng)特征向量；

14、將所述歸一化污水流入流量-vfas有機(jī)酸投加流量逐位置響應(yīng)特征向量輸入可學(xué)習(xí)的門控函數(shù)以得到污水流入流量-vfas有機(jī)酸投加流量響應(yīng)篩選權(quán)重掩碼向量；

15、計(jì)算所述污水流入流量-vfas有機(jī)酸投加流量響應(yīng)篩選權(quán)重掩碼向量與所述歸一化污水流入流量-vfas有機(jī)酸投加流量逐位置響應(yīng)特征向量之間的按位置點(diǎn)乘以得到污水流入流量-vfas有機(jī)酸投加流量逐位置響應(yīng)可區(qū)分權(quán)重掩碼向量；

16、計(jì)算所述污水流入流量-vfas有機(jī)酸投加流量逐位置響應(yīng)可區(qū)分權(quán)重掩碼向量與所述污水流入流量-vfas有機(jī)酸投加流量逐位置響應(yīng)特征向量之間的按位置點(diǎn)乘以得到所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)表示向量。

17、例如，根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的廚余vfas用污水處理系統(tǒng)的控制方法，其中，將所述歸一化污水流入流量-vfas有機(jī)酸投加流量逐位置響應(yīng)特征向量輸入可學(xué)習(xí)的門控函數(shù)以得到污水流入流量-vfas有機(jī)酸投加流量響應(yīng)篩選權(quán)重掩碼向量，包括：

18、以所述歸一化污水流入流量-vfas有機(jī)酸投加流量逐位置響應(yīng)特征向量中的各個位置特征值的負(fù)數(shù)作為自然常數(shù)的指數(shù)以計(jì)算按位置的以e為底的指數(shù)函數(shù)值以得到歸一化污水流入流量-vfas有機(jī)酸投加流量逐位置響應(yīng)類支持向量；

19、計(jì)算所述歸一化污水流入流量-vfas有機(jī)酸投加流量逐位置響應(yīng)類支持向量中各個位置特征值與常數(shù)一之和的倒數(shù)以得到所述污水流入流量-vfas有機(jī)酸投加流量響應(yīng)篩選權(quán)重掩碼向量。

20、例如，根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的廚余vfas用污水處理系統(tǒng)的控制方法，其中，將所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)表示向量的序列輸入基于節(jié)點(diǎn)能量衰減機(jī)制的節(jié)點(diǎn)特征傳播網(wǎng)絡(luò)以得到污水流量-投加流量全時序響應(yīng)聚合表示向量，包括：

21、基于所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)表示向量的序列中的各個污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)表示向量的最大值、平均值和方差，來計(jì)算所述各個污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)表示向量的能量統(tǒng)計(jì)范式值以得到污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)能量統(tǒng)計(jì)范式值的序列，其中，將所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)能量統(tǒng)計(jì)范式值的序列中當(dāng)前的污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)表示向量對應(yīng)的能量統(tǒng)計(jì)范式值作為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)能量統(tǒng)計(jì)范式值且將其他能量統(tǒng)計(jì)范式值作為歷史節(jié)點(diǎn)能量統(tǒng)計(jì)范式值以得到當(dāng)前污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)能量統(tǒng)計(jì)范式值和歷史污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)能量統(tǒng)計(jì)范式值的序列；

22、統(tǒng)計(jì)所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)表示向量的序列中的各個其他污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)表示向量與所述當(dāng)前污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)表示向量之間的節(jié)點(diǎn)傳播空間跨度值以得到污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)傳播空間跨度值的序列；

23、基于所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)傳播空間跨度值的序列和所述歷史污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)能量統(tǒng)計(jì)范式值的序列，確定所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)表示向量的序列中的其他各個污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)表示向量的能量傳播衰減系數(shù)值以得到污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)能量傳播衰減系數(shù)值的序列，其中，所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)能量傳播衰減系數(shù)值與所述歷史污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)能量統(tǒng)計(jì)范式值成反相關(guān)關(guān)系；

24、以所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)能量傳播衰減系數(shù)值的序列作為權(quán)重序列，計(jì)算所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)表示向量的序列中的其他所有污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)表示向量之間的加權(quán)和以得到歷史污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)能量衰減時序聚合特征向量；

25、融合所述當(dāng)前污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)能量統(tǒng)計(jì)范式值來計(jì)算所述歷史污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)能量衰減時序聚合特征向量和所述當(dāng)前污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)表示向量的加權(quán)和以得到所述污水流量-投加流量全時序響應(yīng)聚合表示向量。

26、例如，根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的廚余vfas用污水處理系統(tǒng)的控制方法，其中，基于所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)表示向量的序列中的各個污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)表示向量的最大值、平均值和方差，來計(jì)算所述各個污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)表示向量的能量統(tǒng)計(jì)范式值以得到污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)能量統(tǒng)計(jì)范式值的序列，包括：

27、提取所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)表示向量的最大值以得到污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)最大值；

28、分別計(jì)算所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)表示向量的平均值和方差以得到污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)平均值和污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)方差；

29、將所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)方差和預(yù)設(shè)超參數(shù)進(jìn)行相加后得到的數(shù)值乘以四以得到污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)第一能量統(tǒng)計(jì)范式值；

30、計(jì)算所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)最大值與所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)平均值的差值的平方以得到污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)差異值；

31、將所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)方差乘以二得到的調(diào)制污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)方差與所述預(yù)設(shè)超參數(shù)乘以二得到的數(shù)值和所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)差異值進(jìn)行相加以得到污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)第二能量統(tǒng)計(jì)范式值；

32、將所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)第一能量統(tǒng)計(jì)范式值除以所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)第二能量統(tǒng)計(jì)范式值以得到所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)能量統(tǒng)計(jì)范式值。

33、例如，根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的廚余vfas用污水處理系統(tǒng)的控制方法，其中，基于所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)傳播空間跨度值的序列和所述歷史污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)能量統(tǒng)計(jì)范式值的序列，確定所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)表示向量的序列中的其他各個污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)表示向量的能量傳播衰減系數(shù)值以得到污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)能量傳播衰減系數(shù)值的序列，包括：

34、將所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)傳播空間跨度值的序列中各個污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)傳播空間跨度值與第一權(quán)重超參數(shù)相乘以得到第一污水流量-投加流量加權(quán)傳播空間跨度值的序列；

35、以所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)傳播空間跨度值的序列中各個污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)傳播空間跨度值作為自然常數(shù)的指數(shù)以計(jì)算按位置的以e為底的指數(shù)函數(shù)值以得到污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)傳播類支持空間跨度值的序列；

36、將所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)傳播類支持空間跨度值的序列中的每個污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)傳播類支持空間跨度值與第二權(quán)重超參數(shù)相乘以得到第二污水流量-投加流量加權(quán)傳播空間跨度值的序列；

37、計(jì)算所述第一污水流量-投加流量加權(quán)傳播空間跨度值的序列和所述第二污水流量-投加流量加權(quán)傳播空間跨度值的序列的按位置加和以得到污水流量-投加流量加權(quán)總和傳播空間跨度值的序列；

38、將所述歷史污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)能量統(tǒng)計(jì)范式值的序列與所述污水流量-投加流量加權(quán)總和傳播空間跨度值的序列中每組對應(yīng)的歷史污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)能量統(tǒng)計(jì)范式值與污水流量-投加流量加權(quán)總和傳播空間跨度值進(jìn)行相除以得到所述污水流量-投加流量局部時序響應(yīng)能量傳播衰減系數(shù)值的序列。

39、例如，根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的廚余vfas用污水處理系統(tǒng)的控制方法，其中，基于所述污水流量-投加流量全時序響應(yīng)聚合表示特征，得到控制指令，包括：

40、將所述污水流量-投加流量全時序響應(yīng)聚合表示向量輸入基于分類器的參數(shù)控制器以得到所述控制指令。

41、根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的廚余vfas用污水處理系統(tǒng)的控制方法，其通過實(shí)時監(jiān)測污水流入流量和vfas有機(jī)酸投加流量，能夠?qū)崿F(xiàn)更精準(zhǔn)的投加控制，從而提高了污水處理效率，實(shí)現(xiàn)廚余vfas用污水處理系統(tǒng)控制的智能化。