本发明涉及污水处理，尤其涉及一种污水处理厂工艺管理决策系统。
背景技术：
1、污水处理行业需要改变以往被动执行排放标准的粗犷的运营方式，逐步向精细化、数字化，乃至智能化方向转型才能实现节能降耗、降本增效。其中，实现对污水处理厂全流程的工艺管理决策是污水处理厂精细化运行的核心手段。因此，这既是目前的技术研究热点，也是各大水司的实践应用热点之一。
2、而现今的国内外的管理决策的生成多是通过污水处理生物建模技术或数学模拟技术，如图2和图3所示，该技术以活性污泥模型作为核心，以商业模拟软件如biowin、gps-x、aquasim、simba、west等作为计算工具，由专业培养的建模工程师对污水处理厂的生化池段进行数学建模，经过数据采集、模型校正、情景分析等一系列步骤，可以实现对污水处理厂的工艺问题分析与工况优化，以达到节能降耗、降本增效的目的。
3、但是现今国内外相关建模方法使用商业模拟软件时，是需要用户手动定义/测量一个固液分离百分比(即ss去除率)，并总是以固定的百分比去计算，即不能根据实际进水的ss或实际进水的污泥浓度自动调整或分析ss去除率，只能按照当前的实际工况/效率去计算分析，无法准确给出预处理段和深度处理段的工艺边界,而且由于污水处理厂的常规检测指标通常情况下不能满足该技术的要求，因此需要进行大量的额外补充监测，耗时耗力。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种污水处理厂工艺管理决策系统，其解决了现今国内相关建模方法而无法实现对预处理和深度处理工艺段进行计算分析的同时，反而对数据质量要求更高的技术问题。
3、(二)技术方案
4、为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
5、第一方面，本发明实施例提供一种污水处理厂工艺管理决策系统，包括：
6、工艺信息管理模块，用于根据接收到的污水处理厂的基础数据，配置该污水处理厂各构筑物的流程参数；所述流程参数包括工艺流程信息、工艺设计参数和工艺设备参数；所述基础数据包括污水处理厂的基本信息、工艺施工图和设备台账；
7、负荷管理模块，用于根据污水处理厂各构筑物的流程参数和预先设置的负荷分析算法，并基于预先设置的负荷参数数据库，获得污水处理厂的水量处理能力和污水处理厂各构筑物的工艺运行参数边界；所述负荷参数数据库包括预先储存的各省市地区的污水处理厂的全流程构筑物相关的运行负荷统计参数；
8、生化池工艺管理模块，用于根据污水处理厂各构筑物的流程参数和预先设置的模型参数数据库，建立生化池段的生化池工艺模型；所述模型参数数据库包括预先储存的典型区域污水处理厂的不同工艺、进水水质相关的模型参数数据；
9、决策方案可视模块，用于根据污水处理厂的水量处理能力、各构筑物的工艺运行参数边界和生化池段的生化池工艺模型，生成该污水处理厂的工艺管理决策。
10、可选地，所述工艺信息管理模块，用于根据接收到的污水处理厂的基础数据，配置该污水处理厂各构筑物的流程参数，包括：
11、根据预先设置的污水处理厂的基本信息配置该污水处理厂各构筑物的工艺流程信息；
12、根据预先设置的工艺施工图配置该污水处理厂各构筑物的工艺设计参数；
13、根据预先设置的设备台账配置该污水处理厂各构筑物的工艺设备参数；
14、其中，工艺流程信息包括：水厂名称、工艺分期、工艺段共建共用、生效日期、版本信息；
15、各构筑物包括：预处理段构筑物、二级处理段构筑物和三级处理段构筑物；所述二级处理段构筑物包括：生化池和二沉池；
16、工艺设备参数包括：水泵参数、风机参数和推流器/搅拌器参数。
17、可选地，所述负荷管理模块，用于根据污水处理厂各构筑物的流程参数和预先设置的负荷分析算法，并基于预先设置的负荷参数数据库，获得各构筑物的水量处理能力和各构筑物的工艺运行参数负荷边界，包括：
18、根据污水处理厂各构筑物的流程参数和负荷参数数据库，配置污水处理厂各构筑物的工艺运行参数；
19、根据污水处理厂各构筑物的流程参数、各构筑物的工艺运行参数和负荷参数数据库，获得各构筑的最大处理水量和最小处理水量，并根据各构筑的最大处理水量和最小处理水量获得该污水处理厂的水量处理能力；污水处理厂的水量处理能力包括污水处理厂的最大处理水量和最小处理水量；污水处理厂的最大处理水量和最小处理水量分别为各构筑的最大处理水量的最小值和最小处理水量的最大值；
20、根据该污水处理厂的水量处理能力，以及各构筑的工艺运行参数，获得污水处理厂各构筑物的实际负荷；
21、根据该污水处理厂的水量处理能力和污水处理厂各构筑物的实际负荷，以及预先设置的负荷参数数据库，获得污水处理厂各构筑物的工艺运行参数边界。
22、可选地，所述生化池工艺管理模块，用于根据污水处理厂各构筑物的流程参数、预先设置的模型参数数据库，建立生化池段的生化池工艺模型，包括：
23、对污水处理厂各构筑物的流程参数进行筛选，获得生化池段的流程参数；
24、根据生化池段的流程参数获得生化池段的工艺运行参数的实测值，根据模型参数数据库获得模型参数的初始值；
25、根据生化池段的工艺运行参数的实测值、模型参数的初始值和预先设置的活性污泥模型算法，获得生化池段的工艺运行参数的模拟值；
26、基于模型参数数据库和活性污泥模型算法中预先设置的自动校正逻辑，对相关的模型参数进行校正，并根据校正后的模型参数进行模型拟合，获得生化池工艺模型；
27、所述自动校正逻辑用于，依据模型参数数据库提供的每一模型参数的合理范围内，对模型参数进行校正，使得根据校正后的模型参数获得生化池段的工艺运行参数的模拟值等于生化池段的工艺运行参数的实测值；
28、可选地，所述自动校正逻辑还用于：
29、当存在根据在合理范围内的模型参数获得的生化池段的工艺运行参数的模拟值不等于生化池段的工艺运行参数的实测值时，则对该模型参数进行校正，使得根据校正后的模型参数获得的生化池段的工艺运行参数的模拟值等于生化池段的工艺运行参数的实测值。
30、可选地，所述生化池工艺管理模块还用于：
31、根据预先设置的数据清洗算法和生化池工艺模型，标记生化池段的流程参数中的误差数据，并对误差数据进行校验；
32、根据模型参数数据库和校验后的生化池段的流程参数，标记生化池工艺模型中模型参数的异常值；
33、则所述决策方案可视模块还用于，根据预先设置的工艺诊断知识库，对标记的生化池工艺模型中模型参数的异常值进行分析，获得异常部分所代表的工艺问题描述、风险提示和应对策略；
34、所述工艺诊断知识库包括：生化池工艺模型中模型参数超出合理范围后的不同情况所代表的工艺问题描述、风险提示和应对策略。
35、可选地，所述负荷管理模块，还用于根据预先设置的负荷参数数据库，标记污水处理厂各构筑物的实际负荷中的异常值；
36、则所述决策方案可视模块还用于，根据预先设置的工艺诊断知识库，对标记的污水处理厂各构筑物的实际负荷中的异常值进行分析，获得异常部分所代表的工艺问题描述、风险提示和应对策略；
37、所述工艺诊断知识库包括：污水处理厂各构筑物的实际负荷超出合理范围后的不同情况所代表的工艺问题描述、风险提示和应对策略。
38、可选地，所述系统还包括：
39、生化池工艺优化模块，用于根据污水处理厂各构筑物的工艺运行参数边界，获得生化池段的工艺运行参数边界；
40、根据预先设置的活性污泥模型算法和生化池段的工艺运行参数边界，按照预先设置的优化方法，对生化池工艺模型的模型参数进行自动寻优配置；
41、所述优化方法包括：穷举计算法、帕累托最优解法和神经网络计算法；
42、所述生化池工艺模型的模型参数包括生化池目标运行参数和生化池目标工艺设计参数。
43、可选地，所述决策方案可视模块，根据污水处理厂的水量处理能力、各构筑物的工艺运行参数边界和生化池段的生化池工艺模型，生成该污水处理厂的工艺管理决策，包括：
44、根据预先设置的工艺诊断知识库，对污水处理厂的水量处理能力和污水处理厂各构筑物的工艺运行参数边界，以及寻优后的生化池工艺模型进行分析，并基于预先设置的可视化展示类型获得可视化的计算分析结果，并对计算分析结果进行信息提炼和工艺调控指令转化，生成该污水处理厂的工艺决策方案；
45、所述可视化展示类型包括：数据透视表、散点图、折线图、柱状图、条形图、饼状图和雷达图；
46、所述工艺诊断知识库包括：预先储存的污水处理厂的水量处理能力和污水处理厂各构筑物的工艺运行参数边界和生化池工艺模型中，各个单独参数和/或组合参数的合理范围，以及每个在合理范围内的情况所对应的应对策略。
47、可选地，所述工艺信息管理模块还用于：
48、根据版本信息和生效信息对同一污水处理厂不同时期的工艺流程信息进行分段记录。
49、第二方面，本发明实施例提供一种污水处理厂工艺管理决策设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序，具体执行上述的污水处理厂工艺管理决策系统。
50、(三)有益效果
51、本发明的有益效果是：本发明提供的一种污水处理厂工艺管理决策系统，由于采用负荷管理模块对污水处理厂各构筑物的工艺运行参数边界进行分析，并通过预先建立的负荷参数数据库和模型参数数据库对数据进行补充，相对于现有技术而言，其可以实现对污水处理厂全流程各构筑物的模型计算分析，形成全流程的综合工艺优化方案的同时，降低了所需的数据量和数据质量。
1.一种污水处理厂工艺管理决策系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的污水处理厂工艺管理决策系统，其特征在于，所述工艺信息管理模块，用于根据接收到的污水处理厂的基础数据，配置该污水处理厂各构筑物的流程参数，包括：
3.根据权利要求1所述的污水处理厂工艺管理决策系统，其特征在于，所述负荷管理模块，用于根据污水处理厂各构筑物的流程参数和预先设置的负荷分析算法，并基于预先设置的负荷参数数据库，获得各构筑物的水量处理能力和各构筑物的工艺运行参数负荷边界，包括：
4.根据权利要求1所述的污水处理厂工艺管理决策系统，其特征在于，所述生化池工艺管理模块，用于根据污水处理厂各构筑物的流程参数、预先设置的模型参数数据库，建立生化池段的生化池工艺模型，包括：
5.根据权利要求4所述的污水处理厂工艺管理决策系统，其特征在于，所述自动校正逻辑还用于：
6.根据权利要求4所述的污水处理厂工艺管理决策系统，其特征在于，所述生化池工艺管理模块还用于：
7.根据权利要求3所述的污水处理厂工艺管理决策系统，其特征在于，所述负荷管理模块，还用于根据预先设置的负荷参数数据库，标记污水处理厂各构筑物的实际负荷中的异常值；
8.根据权利要求1所述的污水处理厂工艺管理决策系统，其特征在于，所述系统还包括：
9.根据权利要求8所述的污水处理厂工艺管理决策系统，其特征在于，所述决策方案可视模块，根据污水处理厂的水量处理能力、各构筑物的工艺运行参数边界和生化池段的生化池工艺模型，生成该污水处理厂的工艺管理决策，包括：
10.根据权利要求2所述的污水处理厂工艺管理决策系统，其特征在于，所述工艺信息管理模块还用于：
