(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211157908.4 (22)申请日 2022.09.22 (71)申请人 合肥工业大 学 地址 230009 安徽省合肥市屯溪路193号 (72)发明人 刘晴川　刘飞　王健　魏祥平　 周秀杰　王馨　王莉　王法鑫　 (74)专利代理 机构 合肥锦辉利标专利代理事务 所(普通合伙) 34210 专利代理师 王利利 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) C02F 3/32(2006.01) (54)发明名称 一种基于智能人工湿地的废水处理效率管 理系统 (57)摘要 本发明属于湿地废水 处理技术领域， 用于解 决现有废水处理处理厂难以对每个处理日的废 水处理效果进行准确监控， 且不能根据往期历史 处理数据来对后续单日废水处理量进行科学规 划的问题， 具体是一种基于智能人工湿地的废水 处理效率管理系统， 包括废水处理管控平台， 废 水处理管控平台通信连接监控检验模块、 效率分 析模块和统筹规划模块； 本发明是通过监控检验 模块对废水处理厂废水处理效果进行准确监控， 效率分析模块根据往期历史处理数据对后续单 日废水处理量进行科学规划， 废水处理效果和处 理效率得以有效兼顾， 统筹规划模块进行统筹分 析以在需要时加强统筹废水处 理厂之间的合作。 权利要求书3页 说明书8页 附图2页 CN 115481904 A 2022.12.16 CN 115481904 A 1.一种基于智能人工湿地的废水处理效率管理系统， 包括废水处理管控平台， 其特征 在于， 废水处理管控平台通信连接监控检验模块、 效率分析模块、 统筹规划模块和存储模 块； 所述监控检验模块用于对废水处理厂的湿地废水处理进行监控分析， 通过存储模块获 取废水处理厂每个处理日所 处理湿地废水在处理后的含磷数据HL、 含氮数据HD和重金属数 据ZJ， 并对获取的含磷数据HL、 含氮数据HD和 重金属数据ZJ进行数值计算得到废水处理厂 每个处理日的监控系 数， 并将监控系 数发送至存储模块； 通过监控系 数的数值大小对废水 处理厂每个处理日的湿地废水处 理效果是否满足要求进行判定； 所述效率分析模块用于对废水处理厂的湿地废水处理进行效率分析， 设定天数为Q1的 废水处理周期， 通过存储模块获取废水处理厂在废水 处理周期内每个处理日的湿地废水处 理量并标记为净容值， 从存储模块调取废水处理厂在废水 处理周期内每个处理日的监控系 数， 在废水处理厂处理湿地废水的天数达到Q1时， 通过净容值和监控系 数进行关联分析并 根据关联分析 结果判定净容 值对监控系数的影响程度； 所述统筹规划模块用于对人工湿地周围经过筛选后的所有废水处理厂进行统筹分析， 通过统筹分析得到协调系数， 基于协调系数判定是否向废水处理分析平台发送加强统筹协 作信号。 2.根据权利要求1所述的一种基于智能人工湿地的废水处理效率管理系统， 其特征在 于， 含磷数据HL的获取过程包括以下步骤： 在一个处理日中设置若干个废水检验时间节 点， 获取处理日内每个废水检验时间节点的处理后湿地废水的含磷浓度值和 适宜含磷浓度范 围， 将含磷浓度范围的最大值和最小值的差值的平均值标记为含磷标准值， 将处理后湿地 废水的含磷浓度值与含磷标准值的差值的绝对值标记为废水检验时间节点的磷差值， 将处 理日内所有废水检验时间节点的磷差值进行求和取平均值得到对应处 理日的含 磷数据HL； 含氮数据HD的获取过程包括以下步骤： 获取处理日内每个废水检验时间节点的处理后 湿地废水的含氮浓度值和适宜含氮浓度范围， 将含氮浓度范围的最大值和最小值的平均值 标记为含氮标准值， 将处理后湿地废水的含氮浓度值与含氮 标准值的差值的绝对值标记为 废水检验时间节点的氮差值， 将处理日内所有废水检验时间节点的氮差值进 行求和取平均 值得到对应处 理日的含氮数据HD； 重金属数据ZJ的获取过程包括以下步骤： 获取处理日内每个废水检验时间节点的处理 后湿地废水的重金属浓度值， 将处理日内所有废水检验时间节点的重金属浓度值进行求和 取平均值得到对应处 理日的重金属数据ZJ。 3.根据权利要求1所述的一种基于智能人工湿地的废水处理效率管理系统， 其特征在 于， 对废水处理厂每个处理日的湿地废水处理效果是否满足要求进行判定的具体过程包 括： 通过存储模块获取到湿地废水处理的监控阈值， 将废水处理厂当日的监控系 数与监控 阈值进行 数值比较； 若废水处理厂当日的监控系数大于等于监控阈值， 则判定废水处理厂当日的湿地废水 处理效果不满足湿地废水 处理要求， 监控检验模块发送湿地废水 处理不合格信号至废水处 理管控平台； 若废水处理厂当日的监控系 数小于监控阈值， 则判定废水处理厂当日的湿地 废水处理效果满足要求。 4.根据权利要求1所述的一种基于智能人工湿地的废水处理效率管理系统， 其特征在权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115481904 A 2于， 通过净容值和监控系数进行关联分析的具体过程包括： 将废水处理厂在废水处理周期内的所有监控系数进行大小排序， 获取前Q2个监控系数 和后Q2个监控系数并确定前Q2个监控系数和 后Q2个监控系数所一一对应的处理日， 获取所 对应处理日 的净容值， 将前Q2个监控系数所对应的净容值和 后Q2个监控系数所对应的净容 值建立净容影响集合； 对净容影响集合进行方差计算得到关联系 数， 基于关联系 数判定净 容值对监控系数的影响程度。 5.根据权利要求4所述的一种基于智能人工湿地的废水处理效率管理系统， 其特征在 于， 基于关联系数判定净容 值对监控系数的影响程度的具体过程包括： 通过存储模块获取到关联范围， 比较关联系数和关联阈值， 若关联系数大于等于关联 范围的最小值并小于等于关联范围的最大值， 则判定废水 处理厂在废水处理周期每个处理 日的废水处 理量位于合理范围， 净容 值对监控系数的影响程度处于可控程度； 若关联系数小于关联范围的最小值， 则判定净容值对监控系数的影响程度小， 并判定 废水处理厂员工的操作素养存在差异， 且向废水处理管控平台发送员工培训信号； 若关联 系数大于关联范围的最大值， 则判定净容值对监控系 数的影响程度大， 并确定废水处理量 的废水处优范围且将 废水处优范围发送至废水处 理管控平台。 6.根据权利要求5所述的一种基于智能人工湿地的废水处理效率管理系统， 其特征在 于， 在判定净容值对监控系 数的影响程度小或处于可控程度时， 效率分析模块获取废水处 理周期每个处理日 的净容值， 并将净容值中的最大值和最小值组成的范围标记为优选处理 范围， 将优选处理范围发送至废水处理管控平台， 废水处理管控平台使废水处理厂在下一 废水处理周期每 个处理日的湿地废水处 理量位于优选处 理范围内； 废水处优范围的确定方法包括以下步骤： 效率分析模块获取废水处理周期后Q2个监控 系数所对应的净容值， 将后Q2个监控系数所对应的净容值进行求和取平均值， 获取后Q2个 监控系数所对应净容值中的最小值， 将后Q2个监控系数所对应净容值中的最小值和平均值 标记为废水处优范围； 在确定废水处优范围后将其发送至废水处理管控平台， 废水处理管 控平台使下一废水处 理周期每 个处理日的湿地废水处 理量位于废水处优范围内。 7.根据权利要求1所述的一种基于智能人工湿地的废水处理效率管理系统， 其特征在 于， 统筹分析的具体过程包括： 以人工湿地的中心为 圆心， 并以R为半径划定湿地废水统筹区域， 获取湿地废水统筹 区 域内的所有废水 处理厂， 并将获取的废水 处理厂标记为统筹处理厂i， i＝1,2， 3， ……， n， 且 n为正整数； 获取所有统筹处理厂在废水处理周期内每个处理日的监控系数JKi和净容值JRi， 对监 控系数JKi和净容值JRi进行数值计算得到对应统筹处理厂在对应处理日的容控效果值 RKi； 获取所有统筹处理厂在废水处理周期内每个处理日的处理成本和对应的容控 效果值， 将处理成本与对应容控效果值的比值标记为成本控均系数， 对统筹处理厂在废水 处理周期 内的所有成本控均系数进行求和取平均值得到对应统筹处理厂在废水处理周期的表现优 值； 将所有统筹处理厂的表现优值建立协调集合， 对协调集合进行方差计算得到废水统筹 区域的协调系 数， 通过存储模块获取到协调阈值， 比较废水统筹区域的协调系数和协调阈权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115481904 A 3