Мультиагентный интеллектуальный мониторинг и управление водоотведением с оперативным анализом оптических характеристик водных растворов
Abstract
Проведен анализ информационно-измерительного обеспечения управления функционированием оборудования систем водоснабжения и водоотведения. Сделан вывод о целесообразности комплексного решения взаимосвязанных задач: оперативного мониторинга показателей качества водных растворов и технологического онлайн-анализа эффективности протекания процессов. В рамках такой проблематики разработан и исследован мобильный автоматизированный комплекс одновременного измерения спектров поглощения и рассеяния как средства оперативного получения данных о параметрах сточных вод. Результаты спектроскопического исследования подтвердили перспективность бесконтактных оптических подходов оценки качества сточных вод, так как спектральные характеристики исследованных модельных образцов существенно зависят от их состава. Обоснован многофункциональный и многопродуктовый способ создания интеллектуальной мультиагентной системы с единым семантическим информационным пространством и иерархической организацией знаний на основе OSTIS. Предложено интегрировать в цифровые платформы организаций водопроводно-канализационного хозяйства, исходя из мультиагентных подходов, программные продукты «ПОТЕНЦИАЛ» (адаптивное управление технологическими режимами очистных сооружений), «Интеллектуальный модуль ресурсной аналитики» (мониторинг параметров водоотведения) и комплекса анализа оптических характеристик водных растворов, что позволит значительно повысить степень эффективной автоматизации технологических операций отведения и обработки городских сточных вод. The information and measurement support for the operation control of water supply and wastewater disposal systems was analyzed. A conclusion was drawn regarding the feasibility of a comprehensive solution to interrelated problems, i. e. on-line monitoring of aqueous solution quality indicators and on-line process efficiency analysis. Within this framework, a mobile automated unit for simultaneous measurement of absorption and scattering spectra was developed and tested as a means of on-line receiving data on wastewater parameters. The results of the spectroscopic study confirmed the potential of non-contact optical approaches for estimating wastewater quality, since the spectral characteristics of the studied model samples depended significantly on their composition. A multifunctional and multipack approach to creating an intellectual multi-agent system with a unified semantic information space and hierarchical knowledge organization based on OSTIS was substantiated. Integrating POTENTIAL software (adaptive control of the process parameters of wastewater treatment facilities), the Intellectual Resource Analytics Module (monitoring wastewater disposal parameters), and a complex for analyzing the optical characteristics of aqueous solutions into digital platforms for water and wastewater utilities, using multi-agent approaches was proposed. This will significantly improve the efficient automation of municipal wastewater disposal and treatment processes.