DE19509405A1

DE19509405A1 - Monitoring of water purification plants

Info

Publication number: DE19509405A1
Application number: DE1995109405
Authority: DE
Inventors: Werner Marzluf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-03-15
Filing date: 1995-03-15
Publication date: 1996-09-19

Abstract

In a process for monitoring the operation of a water purificn. assembly for coolant or process water, the collected empirical values (8a) from the timed measurements of the pressure loss ( delta pa) at the cleaning unit (1a) are stored in a learning memory (7a). A processor (9) gives a decision process, where the actual pressure loss ( delta pa) is compared with the empirical values (8a) at the learning memory, to determine the continuing operation action of the water cleaning assembly. Also claimed is a monitoring appts. with an inlet pressure meter (2a) at the inlet side of the purificn. unit (1a), and an outlet pressure meter (3a) at the outlet side of it. A measured value converter (4a) gives a difference value between their readings to monitor the water cleaning system through the pressure loss ( delta pa). The measured value converter (4) is connected to a learning memory (7a) where the collected empirical values (8a) of the timed pressure loss ( delta pa) readings are stored. A processor (9), for decision making, is connected to the measured value converter (4a) and the learning memory (7a) for the actual pressure loss ( delta pa) to be compared with the empirical values (8a) to determine the manner of further water cleaning operations.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung von Wasserreinigungsanlagen für Kühl- oder Prozeßwasser, in denen mittels einer Reinigungsvorrichtung Verunreinigun gen mechanisch aus dem Wasser abgetrennt werden, wobei der Druckverlust in der Reinigungsvorrichtung bestimmt und aus dessen Größe eine Entscheidung über die Art der Betriebsfortsetzung der Wasserreinigungsanlage gefällt wird. Ferner richtet sich die Erfindung auf eine entspre chende Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for monitoring Water purification systems for cooling or process water, in which are contaminated by a cleaning device mechanically separated from the water, whereby the pressure loss in the cleaning device is determined and from its size a decision about the type of Continued operation of the water purification system becomes. The invention is also directed to a corresponding chende device, in particular for performing the Procedure.

Viele industrielle Prozesse sind auf die zuverlässige Be reitstellung einer ausreichenden Menge an Prozeß- oder Kühlwasser angewiesen. Ein Beispiel hierfür sind Meerwas ser-Entsalzungsanlagen, bei denen Prozeßwasser in großen Mengen erforderlich ist. Ein anderes bekanntes Beispiel sind Kraftwerksanlagen, die ständig Kühlwasser zur Verfü gung haben müssen. Falls die Menge des Kühlwassers nicht ausreicht, muß die Leistung des Kraftwerkes reduziert oder das Kraftwerk sogar abgeschaltet werden. Beide Fälle können hohe wirtschaftliche Verluste zur Folge haben. Bei Kernkraftwerken schließlich ist die Bereitstellung von Kühlwasser bekanntermaßen von besonders großer sicher heitstechnischer Bedeutung.Many industrial processes rely on the reliable providing a sufficient amount of process or Cooling water. An example of this is sea water desalination plants in which process water in large Quantities is required. Another well-known example are power plants that constantly have cooling water available must have enough. If the amount of cooling water is not sufficient, the power of the power plant must be reduced or even shut down the power plant. Both cases can result in high economic losses. At Finally, the provision of nuclear power plants Cooling water is known to be particularly large safely technical importance.

Das Kühl- oder Prozeßwasser von Wasserreinigungsanlagen muß in den meisten Fällen, insbesondere wenn es als Ober flächenwasser entnommen wird, mittels Reinigungsvorrich tungen mechanisch von Verunreinigungen befreit werden. Hierzu dienen in einfachen Fällen feststehende, maschen- oder kammartige Strukturen, mit denen die Verunreinigun gen abgetrennt werden, z. B. Siebe, Rechen oder Filter. Es sind aber auch kompliziertere Reinigungsvorrichtungen wie Siebmaschinen oder Siebtrommeln bekannt. Sie alle werden im erfindungsgemäßen Zusammenhang als Reinigungsvorrich tung bezeichnet.The cooling or process water from water purification systems must in most cases, especially if it is as a waiter surface water is removed using a cleaning device mechanically cleaned of impurities. In simple cases, fixed, mesh or comb-like structures with which the impurities gene are separated, e.g. B. sieves, rakes or filters. It but are also more complicated cleaning devices such as Screening machines or screening drums are known. You all will in the context of the invention as a cleaning device designated.

Beim Betrieb reichern sich die Verunreinigungen auf der Einlaßseite der Reinigungsvorrichtung an und führen im Laufe der Zeit zu einer allmählichen Verstopfung, Redu zierung des Durchlasses und Erhöhung des Druckverlustes. Demzufolge muß die Reinigungsvorrichtung regelmäßig von den abgeschiedenen Verunreinigungen gereinigt werden, um die Wasserdurchlässigkeit wieder herzustellen oder zu verbessern.During operation, the impurities accumulate on the Inlet side of the cleaning device and lead in Gradual constipation over time, Redu admission of the passage and increase of the pressure loss. As a result, the cleaning device must periodically the separated impurities are cleaned in order to restore or restore water permeability improve.

Zur Überwachung der Wasserreinigungsanlagen ist es be kannt, den Druckverlust in der Reinigungsvorrichtung zu messen und aus dessen Größe eine Entscheidung über die Betriebsfortsetzung der Wasserreinigungsanlage zu fällen. Dabei wird ein dem Druckverlust zwischen Einlaß- und Aus laßseite proportionales Ausgangssignal eines differenz bildenden Meßwertumformers für die Überwachung der Was serreinigungsanlage benutzt.It is used to monitor the water purification systems knows the pressure loss in the cleaning device measure and from its size a decision on the To continue operating the water purification system. This is a pressure loss between inlet and off Output side proportional output signal of a difference forming transducer for monitoring what water cleaning system used.

Eine Unterscheidung zwischen dem normalen Verlauf des Druckverlustanstieges durch die beim Betrieb allmählich zunehmende Verschmutzung und Belegung der Reinigungsvor richtung und einem durch eine Störung hervorgerufenen, außergewöhnlichen Anstiegsverhalten ist mit den bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen nicht möglich.A distinction between the normal course of the Pressure drop increase gradually during operation increasing pollution and occupancy of the cleaning direction and one caused by a fault, is exceptional rise behavior with the so far known methods and devices not possible.

Bisher wurden Wasserreinigungsanlagen für Kühl- und Pro zeßwasser mit einer Vielzahl an parallel betreibbaren Einheiten ausgerüstet. Auch die jeweiligen Reinigungsvor richtungen wurden ausreichend und mit großen Reserven di mensioniert, so daß durch die Überdimensionierung sehr hohe Wasser-Durchsatzkapazitäten und Sicherheitsreserven zur Verfügung standen. Der Ausfall einer einzigen Einheit bzw. Reinigungsvorrichtung durch eine Störung, beispiels weise die Blockierung einer Siebmaschine oder Siebtrom mel, war deshalb nicht von ausschlaggebender Bedeutung für den weiteren Betrieb der Anlage, der das Wasser zuge führt wurde.So far, water purification systems for cooling and pro zeßwasser with a variety of operable in parallel Units equipped. Also the respective cleaning instructions directions were sufficient and with large reserves di dimensioned so that by oversizing very much high water throughput capacities and safety reserves were available. The failure of a single unit or cleaning device due to a fault, for example as the blocking of a screening machine or screening flow mel was therefore not of crucial importance for the continued operation of the plant, which the water is supplied was led.

In neuerer Zeit werden zur Erzielung von Kosteneinsparun gen die Wasserreinigungsanlagen und Reinigungsvorrichtun gen erheblich kleiner, mit einer reduzierten Zahl an Ein heiten und dem tatsächlichen Wasserbedarf angepaßt dimen sioniert. Die Reserven der Wasser-Durchsatzkapazitäten werden dadurch auf ein Minimum reduziert, so daß demzu folge die Verfügbarkeit, Betriebssicherheit und schnelle Reaktion bei Unregelmäßigkeiten im Betrieb der Wasserrei nigungsanlage eine erhebliche Bedeutung haben.In recent times, to achieve cost savings water purification systems and cleaning devices considerably smaller, with a reduced number of inputs units and adapted to the actual water requirements based. The reserves of water throughput capacities are reduced to a minimum, so that follow availability, operational security and fast Reaction to irregularities in the operation of the water tank cleaning system are of considerable importance.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen ein durch eine Störung hervorgerufenes, außergewöhnliches Ansteigen des Druckverlustes einer Wasserreinigungsanlage erkannt und von dem üblichen, betriebsbedingten Ansteigen unter scheidbar ist.The invention has for its object a method and to create a device with which a through abnormal rise caused by a disturbance the pressure loss of a water purification system is recognized and from the usual, operational increase below is divorced.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren dadurch gelöst, daß bei dem Betrieb der Wasserreinigungs anlage gesammelte Erfahrungswerte des zeitlichen Verlaufs des Druckverlustes in einem Lernspeicher gespeichert wer den und ein Entscheidungsprozessor einen Entscheidungs prozeß durchführt, in dem der aktuelle Druckverlust mit den Erfahrungswerten des Lernspeichers verglichen wird, und in dem unter Berücksichtigung des Ergebnisses des Vergleichs die Entscheidung über die Art der Betriebs fortsetzung der Wasserreinigungsanlage gefällt wird. Un ter dem Begriff der "Art der Betriebsfortsetzung" sollen verstanden werden: uneingeschränkte Betriebsfortsetzung, eingeschränkte Betriebsfortsetzung, sofortige Abschal tung, planmäßiges Zuwarten, geplanter Zeitpunkt der Rei nigung oder des Austauschs usw.This task is carried out in the process mentioned at the beginning solved in that in the operation of water purification system gathered empirical values of the temporal course of the pressure loss stored in a learning memory and a decision processor make a decision process in which the current pressure drop with the empirical values of the learning memory are compared, and in which taking into account the result of the Compare the decision on the type of operation continuation of the water purification system is felled. Un ter the term "type of business continuation" should are understood: unrestricted continuation of operations, limited continuation of operations, immediate shutdown maintenance, scheduled waiting, scheduled time of the trip agreement or exchange etc.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Überwachung von Was serreinigungsanlagen für Kühl- oder Prozeßwasser, in denen mittels einer Reinigungsvorrichtung Verunreinigun gen mechanisch aus dem Wasser abgetrennt werden, insbe sondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah rens, umfaßt eine auf der Einlaßseite der Reinigungsvor richtung angeordnete Einlaßdruck-Meßeinrichtung und eine auf der Auslaßseite der Reinigungsvorrichtung angeordnete Auslaßdruck-Meßeinrichtung sowie einen differenzbildenden Meßwertumformer zur Überwachung der Wasserreinigungsan lage mittels des Druckverlustes und weist die Besonder heit auf, daß der differenzbildende Meßwertumformer an einen Lernspeicher angeschlossen ist, in dem beim Betrieb der Wasserreinigungsanlage gesammelte Erfahrungswerte des zeitlichen Verlaufs des Druckverlustes speicherbar sind, und an den Meßwertumformer und den Lernspeicher ein Ent scheidungsprozessor angeschlossen ist, mit dem der aktu elle Druckverlust mit den Erfahrungswerten des Lernspei chers vergleichbar ist und unter Berücksichtigung des Er gebnisses des Vergleichs die Entscheidung über die Be triebsfortsetzung der Wasserreinigungsanlage fällbar ist.The inventive device for monitoring what water cleaning systems for cooling or process water, in which are contaminated by a cleaning device mechanically separated from the water, esp especially for performing the method according to the invention rens, includes one on the inlet side of the cleaning device direction arranged inlet pressure measuring device and a arranged on the outlet side of the cleaning device Outlet pressure measuring device and a difference-forming Transmitter for monitoring water purification location by means of the pressure loss and shows the special on that the difference-forming transducer on a learning memory is connected in which during operation experience of the water purification system the time course of the pressure loss can be stored, and an Ent to the transducer and the learning memory divorce processor is connected with which the actu All pressure loss with the experience of learning chers is comparable and taking into account the Er result of the settlement the decision on the Be continued operation of the water purification system is due.

Unter einer Einlaßdruck-Meßeinrichtung wird im erfin dungsgemäßen Zusammenhang eine Meßeinrichtung verstanden, die eine mit dem Einlaßdruck in Beziehung stehende Meß größe liefert. Entsprechendes gilt für die Auslaßdruck- Meßeinrichtung. Die Meßeinrichtung kann beispielsweise ein den Druck unmittelbar messender Drucksensor sein. Als Meßeinrichtungen kommen aber auch andere in Betracht, z. B. solche, die den Wasserstand messen, da mittels des Wasserstands der Druck (bzw. mittels der Wasserstandsdif ferenz der Druckverlust) bestimmbar ist. Der Wasserstand kann beispielsweise durch eine Echolot- oder Ultraschall messung ermittelt werden.Under an inlet pressure measuring device is invented understood a measuring device in accordance with the invention, which is a measurement related to the inlet pressure size supplies. The same applies to the outlet pressure Measuring device. The measuring device can, for example be a pressure sensor directly measuring the pressure. As Measuring devices are also considered, however, e.g. B. those who measure the water level because by means of Water level the pressure (or by means of the water level dif reference pressure loss) can be determined. The water level can for example by an echo sounder or ultrasound measurement can be determined.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist somit einen Grad an künstlicher Intelligenz auf, die ihr gestattet, einen Lernprozeß durchzuführen und den aktuellen Betrieb auf grund der in dem Entscheidungsprozeß berücksichtigten Er fahrungswerte zu überwachen. Ein besonders vorteilhaftes Merkmal ist darin zu sehen, daß die Entscheidung nach dem Verfahren der Fuzzy-Control gefällt wird. Ein Fuzzy-Con trol-Verfahren basiert auf dem Prinzip der Fuzzy-Logik und eignet sich im besonderen Maße für die automatisierte Steuerung und Regelung technischer Systeme. Es ist dabei möglich, empirisches Prozeßwissen (Expertenwissen) und verbal beschreibbare Steuerungsstrategien zu berücksich tigen. Dieses Prozeßwissen und die Steuerungsstrategien können das Systemverhalten im groben vorgeben und Un schärfen aufweisen. Unter Unschärfen versteht man im Zu sammenhang mit der Fuzzy-Logik nicht zufallsbedingte Un sicherheiten, sondern Wahrscheinlichkeiten und linguisti sche Unschärfen. Letztere werden auch als verbale, sprachliche oder lexikalische Unschärfen bezeichnet.The device according to the invention thus has a degree of artificial intelligence that you allow one Learn process and carry out current operations because of the Er considered in the decision-making process monitor driving values. A particularly advantageous one Characteristic is that the decision after the Fuzzy control procedure is used. A fuzzy con trol method is based on the principle of fuzzy logic and is particularly suitable for automated Control and regulation of technical systems. It is there possible, empirical process knowledge (expert knowledge) and control strategies that can be described verbally term. This process knowledge and the control strategies can roughly specify the system behavior and Un have sharpening. Blurring is understood in the zu correlation with the fuzzy logic is not a random Un certainties, but probabilities and linguisti blurs. The latter are also called verbal, linguistic or lexical fuzziness.

Durch das Verfahren der Fuzzy-Control ist es möglich, solches unscharfes Prozeßwissen und Strategien unmittel bar in Regelungssysteme umzusetzen. Ein Fuzzy-Regler ist demzufolge auch in der Lage, Entscheidungen zu fällen, wenn unvollständige und teilweise widersprüchliche Infor mationen vorliegen. Wesentliche Elemente eins Fuzzy-Reg lers sind linguistische Variablen und Wenn-Dann-Regeln. Die Fuzzy-Logik verallgemeinert die duale Logik und er möglicht ein approximatives oder plausibles Schließen.With the fuzzy control method it is possible to such blurred process knowledge and strategies immediately to implement cash in control systems. There is a fuzzy controller consequently also able to make decisions if incomplete and partially contradictory information mations exist. Essential elements of a fuzzy reg lers are linguistic variables and if-then rules. The fuzzy logic generalizes the dual logic and he possible approximate or plausible closing.

Von besonderem Interesse im erfindungsgemäßen Zusammen hang sind die wissensbasierten Anwendungen der Fuzzy-Lo gik. Bei den wissensbasierten Anwendungen geht man davon aus, daß es schwierig oder unmöglich ist, ein Problem ma thematisch adäquat zu formulieren, so daß man auf men schliches Erfahrungswissen zurückgreift und in einem elektronischen Datenverarbeitungssystem das menschliche Problemlöseverhalten nachbildet. Dazu muß das Wissen er faßt und geeignet aufbereitet werden. Auf dem Gebiet der künstlichen Intelligenz sind dafür eine Anzahl von Metho den entwickelt worden, insbesondere die Darstellung mit den vorgenannten Wenn-Dann-Regeln. Regeln dieser Art wer den in der Wissensbasis abgespeichert, und das menschli che Schlußfolgerungsverhalten wird in dem Fuzzy-Regler nachgebildet, der aufgrund des gespeicherten Wissens und von Beobachtungen eine Diagnose, einen Entscheidungsvor schlag oder eine Handlungsanweisung erstellen kann. Diese Methoden sind auch unter der Bezeichnung Expertensysteme bekannt. Der Entscheidungsprozessor nach der Erfindung kann vorteilhafterweise eine solche künstliche Intelli genz aufweisen, in der im Rahmen der Fuzzy-Logik in der Wissensbasis abgespeicherte Regeln berücksichtigt werden.Of particular interest in the combination according to the invention hang are the knowledge-based applications of fuzzy lo gik. This is assumed for knowledge-based applications from that it is difficult or impossible to solve a problem ma to formulate thematically appropriately so that one clicks on men fall back on experience and in one electronic data processing system human Replicates problem solving behavior. For this he needs knowledge summarized and prepared appropriately. In the area of Artificial intelligence is a number of methods for this which have been developed, especially the representation with the aforementioned if-then rules. Rules of that kind who which is stored in the knowledge base, and the human Conclusion behavior is in the fuzzy controller reproduced, based on the stored knowledge and from observations a diagnosis, a decision pre blow or create an instruction for action. These Methods are also called expert systems known. The decision processor according to the invention can advantageously such an artificial intelli have in the context of the fuzzy logic in the Knowledge-based rules are taken into account.

Ein andere vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Fuzzy-Control-Datenanalyse besteht darin, daß die kom plette Ausprägung des Entscheidungsprozessors in einer Lernphase angepaßt wird. Die erlernten Prozeßparameter verkörpern das Prozeßwissen, so daß das Verfahren gewisse Ähnlichkeiten zu dem eines neuronalen Netzes aufweist. In der Arbeitsphase wird dann die erlernte Wissensbasis zur Überwachung der Wasserreinigungsanlage genutzt.Another advantageous embodiment of the invention Fuzzy control data analysis is that the com complete form of the decision processor in one Learning phase is adjusted. The learned process parameters embody the process knowledge so that the process certain Similarities to that of a neural network. In The learned knowledge base then becomes the work phase Monitoring of the water purification system used.

Die Vorteile der Fuzzy-Control liegen darin, daß ohne aufwendige mathematische Modellbildung auf Basis des vor handenen bzw. erlernten Wissens in einer kurzen Entwick lungszeit eine Regelstrategie entwickelt werden kann, die auf einfachen, wenig leistungsfähigen Prozessoren reali sierbar ist und zudem bessere Ergebnisse als konventio nelle Regelkonzepte, beispielsweise PID-Algorithmen, er zielt.The advantages of fuzzy control are that without elaborate mathematical modeling based on the existing or learned knowledge in a short development a control strategy can be developed that on simple, low-performance processors reali can be achieved and also better results than conventional nelle control concepts, such as PID algorithms aims.

Die Erfindung ermöglicht nicht nur eine Diagnostik und Zustandsüberwachung, sondern auch eine vorbeugende In standhaltung und Schadenfrüherkennung. Das erfindungsge mäße Verfahren kann deshalb vorteilhaft so ausgestaltet sein, daß die Entscheidung die Vorhersage des Zeitpunktes der nächsten Wartung umfaßt. Es kann aber auch als Trend beobachter zur Schadenfrüherkennung eingesetzt werden, da eine Verlaufsvorhersage und Prognose erstellbar ist. Die Entscheidung kann daher das Erkennen einer künftigen oder eingetretenen Störung umfassen. Je nach Schwere der Stö rung kann der Ergebnisvergleich dabei auch gestaffelte Reaktionsstufen umfassen. The invention not only enables diagnostics and Condition monitoring but also a preventive In maintenance and early detection of damage. The fiction Appropriate methods can therefore advantageously be designed in this way be that the decision is predicting the timing the next maintenance. But it can also be a trend observers can be used for early damage detection because a prognosis and prognosis can be made. The Decision can therefore be recognizing a future or occurred disturbance. Depending on the severity of the disturbance The comparison of results can also be staggered Include reaction stages.

Nach einem bevorzugten Merkmal wird vorgeschlagen, daß die Erfahrungswerte in dem Lernspeicher in Form von Gang linien abgespeichert werden. Eine Ganglinie stellt dabei den zeitabhängigen Verlauf des Druckverlustes dar. Diese Ganglinien sind besonders geeignet, die Erfahrungswerte in kompakter Form zu speichern und durch Interpolation Zwischenwerte zu bilden. Die Ganglinien können vorteil hafterweise durch Mittelwertbildung aus den gemessenen Druckverlustwerten gebildet werden.According to a preferred feature, it is proposed that the empirical values in the learning memory in the form of gait lines can be saved. A curve represents it represents the time-dependent course of the pressure loss. This Chart lines are particularly suitable, the empirical values save in compact form and by interpolation To form intermediate values. The hydrographs can be beneficial unfortunately by averaging from the measured Pressure loss values are formed.

Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal wird vorge schlagen, daß die Erfahrungswerte in dem Lernspeicher nach Betriebszuständen der Wasserreinigungsanlage ge ordnet gespeichert und in dem Entscheidungsprozeß der ak tuelle Betriebszustand berücksichtigt wird. Auf diese Weise ist es möglich, in dem Entscheidungsprozeß die Randbedingungen des Betriebs der Wasserreinigungsanlage oder der Anlage, der das Wasser zugeführt wird, bei spielsweise den erforderlichen Wasserdurchfluß, zu be rücksichtigen und dabei eine verbesserte Entscheidung herbeizuführen.According to a further advantageous feature is pre suggest that the empirical values in the learning memory according to the operating conditions of the water purification system assigns saved and in the decision-making process the ak current operating status is taken into account. To this Way it is possible in the decision making process the Boundary conditions for the operation of the water purification system or the system to which the water is supplied for example, the required water flow to be take into account and make an improved decision bring about.

Nach einem anderen vorteilhaften Merkmal wird vorgeschla gen, daß die Erfahrungswerte in dem Lernspeicher nach Be triebszeiten der Wasserreinigungsanlage geordnet gespei chert werden und in dem Entscheidungsprozeß die aktuelle Betriebszeit berücksichtigt wird. Die Betriebszeit kann dabei beispielsweise nach der Tageszeit, den Wochentagen oder den Tagen mit bestimmten Betriebsarten spezifiziert sein. Hierdurch ist eine weiter optimierte Anpassung an die jeweiligen Betriebsbedingungen und Betriebszustände möglich.Another advantageous feature proposes conditions that the empirical values in the learning memory according to Be operating times of the water purification system are saved be saved and the current decision-making process Operating time is taken into account. The operating time can for example, according to the time of day, the days of the week or the days specified with certain operating modes his. This is a further optimized adaptation to the respective operating conditions and operating conditions possible.

Das Speichern der Erfahrungswerte kann kontinuierlich er folgen, wobei frühere Erfahrungswerte zumindest teilweise überschrieben bzw. gelöscht werden. In dem Lernspeicher sind somit ständig die in der jüngeren Vergangenheit ge speicherten Erfahrungswerte verfügbar und ältere werden gelöscht. Dadurch wird allmählichen Änderungen im Be triebsverhalten der Wasserreinigungsanlage kontinuierlich Rechnung getragen. In manchen Anwendungsfällen kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn das Speichern der Erfah rungswerte während eines vorgegebenen Zeitraumes erfolgt und danach abgeschlossen ist. Im Bedarfsfall kann dann das Speichern der Erfahrungswerte neu gestartet werden, um eine neue Lernphase einzuleiten und damit die gespei cherten Erfahrungswerte an geänderte Bedingungen anzupas sen.He can save the empirical values continuously follow, with previous experience at least partially overwritten or deleted. In the learning memory are thus constantly in the recent past stored empirical values are available and get older deleted. This will make gradual changes in loading drive behavior of the water purification system continuously Taken into account. In some applications it can but also be advantageous when saving the experience values during a specified period and is then completed. If necessary, then the saving of the empirical values can be restarted, to initiate a new learning phase and thus the saved to adapt experience values to changed conditions sen.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der entsprechen den Vorrichtung kann auch eine Wasserreinigungsanlage für Prozeß- oder Kühlwasser überwacht werden, die mehrere parallel betriebene Reinigungsvorrichtungen umfaßt. Dabei werden die an jeweils einer Reinigungsvorrichtung gemes senen Erfahrungswerte in einem der Reinigungsvorrichtung zugeordneten Lernspeicher gespeichert, und in dem Ent scheidungsprozeß wird der aktuelle Druckverlust jeweils einer Reinigungsvorrichtung mit den Erfahrungswerten des zugeordneten Lernspeichers verglichen. Es ist dabei mög lich, mehrere Reinigungsvorrichtungen mit einem gemein samen Entscheidungsprozessor zu überwachen, wodurch eine erhebliche Kosteneinsparung erzielt wird. Der Entschei dungsprozessor kann beispielsweise über einen Daten-Bus mit den jeweiligen Lernspeichern und differenzbildenden Meßwertumformer verbunden sein. Der Vergleich und die Überwachung kann vorteilhafterweise im Multitaskingbe trieb durchgeführt werden.With the method according to the invention and the the device can also be a water purification system Process or cooling water can be monitored, the several includes cleaning devices operated in parallel. Here are measured on a cleaning device experience in one of the cleaning devices assigned learning memory, and in the Ent the current pressure loss in each case a cleaning device with the experience of assigned learning memory compared. It is possible Lich, several cleaning devices with one thing in common monitor the entire decision processor, creating a considerable cost savings are achieved. The decision Application processor can, for example, via a data bus with the respective learning memories and difference-forming Transmitter connected. The comparison and the Monitoring can advantageously be done in multitasking be carried out.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß eine si chere Erkennung von Betriebsstörungen der Wasserreini gungsanlage und deren Unterscheidung von betriebsbeding ten normalen Verschmutzungen ermöglicht wird. Es ist hierzu keine technisch aufwendige Anlage erforderlich, und zudem wird die Beobachtung von Trends und eine damit einhergehende Schadenfrüherkennung ermöglicht.The advantages of the invention are that a si Safe detection of malfunctions in the water purification system and its differentiation from operational conditions normal pollution is made possible. It is no technically complex system required for this, and also the observation of trends and one with it accompanying early damage detection enables.

Das folgende Ausführungsbeispiel der Erfindung läßt wei tere vorteilhafte Merkmale und Besonderheiten erkennen, die anhand der schematischen Darstellung in der Zeichnung im folgenden näher beschrieben und erläutert werden.The following embodiment of the invention lets Wei recognize other advantageous features and peculiarities, the based on the schematic representation in the drawing are described and explained in more detail below.

Die Fig. 1 zeigt eine Prinzipskizze der erfindungsgemä ßen Vorrichtung. Es handelt sich um eine Wasserreini gungsanlage, die zwei Einheiten umfaßt. Jede Einheit weist jeweils eine Reinigungsvorrichtung mit einem Sieb 1a, 1b auf, die beispielsweise eine Siebmaschine oder Siebtrommel sind. Das zu reinigende Wasser läuft in Fließrichtung 5 durch die Siebe 1a und 1b und wird durch die Kanalwände 6a, 6b und 6c kanalisiert. Auf der Einlaß seite der Siebe 1a und 1b sind Einlaßdruck-Meßeinrichtun gen 2a, 2b angeordnet, die den Einlaßdruck p_2a, p_2b vor den Sieben 1a, 1b messen. In Fließrichtung 5 des Wassers hinter den Sieben 1a, 1b sind auf der Auslaßseite Auslaß druck-Meßeinrichtungen 3a, 3b angeordnet, die den Auslaß druck p_3a, p_3b hinter den Sieben 1a, 1b messen. Fig. 1 shows a schematic diagram of the inventive device SEN. It is a water purification system that comprises two units. Each unit has a cleaning device with a sieve 1 a, 1 b, which are, for example, a sieving machine or sieve drum. The water to be cleaned runs in the flow direction 5 through the sieves 1 a and 1 b and is channeled through the channel walls 6 a, 6 b and 6 c. On the inlet side of the sieves 1 a and 1 b inlet pressure measuring devices 2 a, 2 b are arranged, which measure the inlet pressure p _2a , p _2b upstream of the sieves 1 a, 1 b. In the flow direction 5 of the water behind the sieves 1 a, 1 b, outlet pressure measuring devices 3 a, 3 b are arranged on the outlet side, which measure the outlet pressure p _3a , p _3b behind the sieves 1 a, 1 b.

Die Meßwerte der Einlaßdruck- und Auslaßdruck-Meßeinrich tungen 2a, 3a bzw. 2b, 3b werden einem jeweils zugeordne ten, differenzbildenden Meßwertumformer 4a bzw. 4b zuge leitet, der den Druckverlust δp_a bzw. δp_b ermittelt und ein dem Druckverlust δp_a, δp_b proportionales Ausgangssi gnal zur Verfügung stellt. Die Meßwertumformer 4a, 4b können ein Rechenelement zur Differenzbildung aufweisen. Die Signale der Meßwertumformer 4a, 4b werden einem je weils angeschlossenen Lernspeicher 7a, 7b zugeführt. Der Druckverlust δp kann aus der Druck- oder aus der Was serstandsdifferenz zwischen der Einlaßseite und der Aus laßseite der Reinigungsvorrichtung bestimmt werden.The measured values of the inlet pressure and outlet pressure measuring devices 2 a, 3 a and 2 b, 3 b are supplied to a respectively assigned, difference-forming transducer 4 a and 4 b, which determines the pressure loss δp _a and δp _b _, respectively provides an output signal proportional to the pressure loss δp _a , δp _b . The transducers 4 a, 4 b can have a computing element for forming the difference. The signals of the transducers 4 a, 4 b are fed to a learning memory 7 a, 7 b, each being connected. The pressure loss δp can be determined from the pressure or from the water level difference between the inlet side and the outlet side of the cleaning device.

In einer Lernphase werden bei dem Betrieb der Wasserrei nigungsanlage gesammelte Erfahrungswerte des zeitlichen Verlaufs des Druckverlustes δp_a bzw. δp_b in den Lernspei chern 7a bzw. 7b gespeichert. Die Speicherung erfolgt in Form von Ganglinien 8a und 8b, die den betriebsüblichen Verlauf des Druckverlustes δp_a bzw. δp_b als Funktion der Zeit t wiedergeben. Bei der zweiten Einheit sind zwei verschiedene Ganglinien 8b dargestellt, die für unter schiedliche Tageszeiten oder Wochentage gelten. In einem vorgegebenen Zeitraum werden die Erfahrungswerte 8a, 8b in den Lernspeichern 7a, 7b gespeichert. Diese Daten stellen somit eine Wissensbasis über das übliche Be triebsverhalten dar. Sie stehen nach Abschluß der Lern phase zum Vergleich mit aktuellen Druckverlusten bzw. Be triebsbedingungen und -zuständen zur Verfügung.In a learning phase in the operation of the purification plant Wasserrei accumulated experience values of the temporal course of the pressure loss .DELTA.p _a and _b in the .DELTA.p Lernspei Chern 7 a and b stored. 7 The storage takes place in the form of graphs 8 a and 8 b, which represent the normal course of the pressure loss δp _a and δp _b as a function of time t. In the second unit, two different profiles 8 b are shown, which apply to different times of the day or days of the week. The empirical values 8 a, 8 b are stored in the learning memories 7 a, 7 b in a predetermined period. This data thus represents a knowledge base about the usual operating behavior. After the end of the learning phase, it is available for comparison with current pressure losses or operating conditions and conditions.

In der Arbeitsphase können im Entscheidungsprozessor 9 die aktuellen Druckverluste δp_a bzw. δp_b mit den Erfah rungswerten 8a, 8b der Lernspeicher 7a bzw. 7b verglichen werden. Es ist nur ein Entscheidungsprozessor 9 erforder lich, der zwischen den einzelnen Reinigungsvorrichtungen 1a, 1b im Multitaskingbetrieb umgeschaltet wird.In the work phase _, the current pressure losses δp _a and δp _{b can be} compared with the experience values 8 a, 8 b of the learning memories 7 a and 7 b in the decision processor 9 . Only one decision processor 9 is required, which is switched between the individual cleaning devices 1 a, 1 b in multitasking mode.

Der Entscheidungsprozessor arbeitet nach den Prinzipien der Fuzzy-Logik und ist in der Lage, eine von dem übli chen Verlauf des Druckverlustes abweichende, durch eine Störung hervorgerufene Druckabfallsänderung zu erkennen. Es kann eine Unterscheidung der Betriebswerte in solche, die innerhalb der zulässigen Bandbreite liegen, von denen, die sich außerhalb des in den Lernspeichern 7a, 7b in Form von Erfahrungswerten 8a, 8b gespeicherten Druck differenz-Zeit-Rasters befinden, erfolgen. Durch die Fuzzy-Logik wird es möglich, dabei auch Zustände zu be rücksichtigen, die keine eindeutige Ja-Nein-Entscheidung zulassen, so daß eine dem realen Verhalten des komplexen Systems angepaßte optimierte Entscheidung ermöglicht wird.The decision processor works according to the principles of fuzzy logic and is able to recognize a change in pressure drop caused by a malfunction that deviates from the usual course of the pressure loss. It is possible to differentiate the operating values into those that are within the permissible range, from those that are outside the pressure-time grid stored in the learning memories 7 a, 7 b in the form of empirical values 8 a, 8 b . The fuzzy logic makes it possible to take into account states that do not allow a clear yes-no decision, so that an optimized decision adapted to the real behavior of the complex system is made possible.

Selbstverständlich können weitere Einheiten durch densel ben Entscheidungsprozessor 9 überwacht werden, wenn des sen Rechengeschwindigkeit hierfür ausreicht.Of course, other units can be monitored by the same decision processor 9 if its computing speed is sufficient for this.

Claims

1. A method for monitoring water purification systems for cooling or process water, in which contaminants are mechanically separated from the water by means of a cleaning device ( 1 a), the pressure loss (δp _a ) in the cleaning device ( 1 a) being determined and from its size A decision on the type of operation of the water purification system is made, characterized in that experience values collected during operation of the water purification system ( 8 a) of the time course of the pressure loss (δp _a ) are stored in a learning memory ( 7 a) and a decision processor ( 9 ) carries out a decision-making process in which the current pressure drop (δp _a ) is compared with the empirical values ( 8 a) of the learning memory ( 7 a), and in which, taking into account the result of the comparison, the decision about the type of operation continuation of the water purification system is felled.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the decision according to the fuzzy Control is felled.

3. The method according to claim 1, characterized in that the pressure loss (δp _a ) is determined from the water level difference between the inlet side and the outlet side of the cleaning device.

4. The method according to claim 1, characterized in that the decision is predicting the timing the next maintenance.

5. The method according to claim 1, characterized in that the decision recognizing a future or occurred disturbance.

6. The method according to claim 1, characterized in that the empirical values in the learning memory ( 7 a) in the form of curve lines ( 8 a) are stored.

7. The method according to claim 1, characterized in that the empirical values ( 8 a) are stored in the learning memory ( 7 a) according to the operating states of the water purification system and the current operating state is taken into account in the decision-making process.

8. The method according to claim 1, characterized in that the empirical values ( 8 a) in the learning memory ( 7 a) after the operating times of the water purification system are stored net and the current operating time is taken into account in the decision-making process.

9. The method according to claim 1, characterized in that the storage of the empirical values ( 8 a) is carried out continuously, previous experience values ( 8 a) being overwritten.

10. The method according to claim 1, characterized in that the storage of the empirical values ( 8 a) takes place during a predetermined period.

11. The method according to claim 10, characterized in that the storage of the empirical values ( 8 a) can be restarted ge.

12. The method according to claim 1, characterized in that a plurality of parallel-operated cleaning device gen (1a, 1b) of a water purification system are monitored, the experience values ( 8 a, 8 b) measured in each case at a cleaning device ( 1 a, 1 b) one of the learning devices ( 1 a, 1 b) assigned to the cleaning device ( 7 a, 7 b) are stored and in the decision-making process the current pressure loss (δp _a , δp _b ) each of a cleaning device ( 1 a, 1 b) with the empirical values ( 8 a, 8 b) of the assigned learning memory ( 7 a, 7 b) is compared.

13. The method according to claim 11, characterized in that a plurality of cleaning devices ( 1 a, 1 b) are monitored with a common decision processor ( 9 ).

14. Device for monitoring Wasserreinigungsanla conditions for cooling or process water, in which by means of a cleaning device ( 1 a) impurities are mechanically separated from the water, in particular for carrying out the method according to claim 1, comprising one on the inlet side of the cleaning device ( 1 a) arranged inlet pressure measuring device ( 2 a) and one on the outlet side of the cleaning device ( 1 a) arranged outlet pressure measuring device ( 3 a) and a differential measuring transducer ( 4 a) for monitoring the water purification system by means of the pressure loss (δp _a ), characterized in that the difference-forming measured value converter ( 4 a) is connected to a learning memory ( 7 a) in which empirical values ( 8 a) of the time course of the pressure loss (δp _a ) can be stored, and a decision is made to the transducer ( 4 a) and the learning memory ( 7 a) processor ( 9 ) is connected, with which the current pressure drop (δp _a ) is comparable with the experience ( 8 a) of the learning memory ( 7 a) and taking into account the result of the comparison, the decision on the type of operation of the water purification system can be made is.

15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the decision according to the fuzzy Control is due.

16. The apparatus according to claim 14, characterized in that by means of the inlet ( 2 a) and outlet pressure measuring device ( 3 a) the water level and by means of the transducer ( 4 a) the water level difference between the inlet and outlet side can be determined.

17. The apparatus according to claim 14, characterized in that the decision is predicting the timing the next maintenance of the water purification system sums up.

18. The apparatus according to claim 14, characterized in that the decision recognizing a future or a malfunction of the water purification system includes.

19. The apparatus according to claim 14, characterized in that the empirical values in the learning memory ( 7 a) in the form of curve lines ( 8 a) can be stored.

20. The apparatus according to claim 14, characterized in that the empirical values ( 8 a) in the learning memory ( 7 a) according to the operating states of the water purification system can be stored and the current operating state can be taken into account in the decision-making process.

21. The apparatus according to claim 14, characterized in that the empirical values ( 8 a) in the learning memory ( 7 a) geord net after operating times of the water purification system storable and the current operating time can be taken into account in the decision-making process.

22. The device according to claim 14, characterized in that the storing of the empirical values (8 a) is continu ously carried out, said former experiential values (8 a) are overwritten.

23. The device according to claim 14, characterized in that the empirical values ( 8 a) can be stored during a predetermined period.

24. The device according to claim 23, characterized in that the storage of the empirical values ( 8 a) can be restarted ge.

25. The device according to claim 14, characterized in that a plurality of cleaning devices that can be operated in parallel ( 1 a, 1 b) of a water purification system can be monitored, the experience values ( 8 a, 8 ) measured on each cleaning device ( 1 a, 1 b) b) can be stored in a learning memory assigned to the unit ( 7 a, 7 b) and in the decision-making process the current pressure drop (δp _a , δp _b ) each has a cleaning device ( 1 a, 1 b) with the empirical values ( 8 a, 8 b ) of the assigned learning memory ( 7 a, 7 b) is comparable.

26. The apparatus according to claim 25, characterized in that a plurality of cleaning devices ( 1 a, 1 b) with egg nem common decision processor ( 9 ) can be monitored.