首页 > 分享 > 一种用于水处理自动加药矾花成像的控制方法与流程

一种用于水处理自动加药矾花成像的控制方法与流程

花匠小妙招
2024-12-14 08:49

本发明属于水处理，具体涉及一种用于水处理自动加药矾花成像的控制方法。

背景技术：

1、水处理是指对水进行物理、化学或生物学的处理，以达到使水达到某种特定用途的目的。水处理广泛应用于工业、农业、生活等领域，是维护人类健康和环境保护的重要手段。

2、水处理中的加药是指向水中添加化学药剂，以改变水的化学性质，达到净化水质、杀菌消毒、防止腐蚀等目的。矾花是水处理药剂投加后水中出现的可见颗粒絮状物，可沉淀后去除水中杂质，具有良好的净化效果。

3、目前，水处理中的加药主要采用人工加药和自动加药的方式。人工加药需要个人经验操作，工作效率受个人经验水平限制，且难以确保加药量的准确性和稳定性；自动加药则只能按照预设的流量与浊度关系进行加药，无法根据实际水质情况进行智能调节，容易造成浪费和水质不稳定的问题。

4、为解决上述问题，近年来出现了一些自动加药系统。这些系统通过传感器对水质进行监测，根据实时数据智能调节加药量和频率，从而实现自动化加药。但目前的自动加药系统存在一些问题，例如传感器精度不高、加药量不稳定，不能进行全过程控制等。

5、因此，本发明提出了一种用于水处理自动加药矾花成像质量判断的控制方法，旨在提高加药的精度和工艺生产的稳定性，避免个人经验控制生产的缺陷，减少浪费，提高水质的稳定性和安全性。

技术实现思路

1、利用加药矾花成像质量判断用于水处理自动加药的控制方法是一种针对水处理行业的创新技术，其主要的目的是在水处理过程中实现大量经验数据的自动采集与加矾自动控制，从而保证水质的稳定和安全。

2、本方案如下：

3、一种用于水处理自动加药矾花成像的控制方法，该方法通过利用矾花成形图像质量判断进行水处理自动加药，包括以下步骤：

4、s1在进水管道依次设置计量井、混合井、絮凝池和沉淀池，在计量井内设有进水流量计和源水浊度计，进水流量计和源水浊度计分别和中控单元连接，在絮凝池和沉淀池内设置摄像探头，摄像探头与矾花图像辨别系统连接，矾花图像辨别系统与中控单元连接，沉淀池的出水管道设有出水浊度计，出水浊度计与中控单元连接，混合井和絮凝池直接的管道连接有加矾设备控制系统用于投加药剂，加矾设备控制系统与中控单元连接；

5、s2中控单元接收进水流量计和源水浊度计的信号进行处理得到基准加药量的信号，再将基准加药量的信号反馈加矾设备控制系统自动投加药剂；

6、s3摄像探头探测到矾花图像后，将数据传送到矾花图像辨别系统，矾花图像辨别系统对采集到的矾花图像进行包括去除噪声、灰度化、二值化和增强对比度的处理，再将处理后的数据传送到中控单元，中控单元利用深度学习对矾花图像进行分析和识别，从而得到对应的质量判断，得到加药量调整信号，并将加药量调整信号传送到加矾设备控制系统，加矾设备控制系统根据加药量调整信号投加药剂；

7、s4在投加药剂后，中控单元再根据出水浊度计反馈的信号来进一步调整加药量。

8、进一步地，所述矾花图像辨别系统利用图像对比分析算法，提取出相应位置矾花质量判断信息，中控单元根据判断信息，判断药剂投加量的适应性以及增加药量还是降低药量的信号，再输出加药量调整信号到加矾设备控制系统进行增减药量调整。

9、进一步地，所述药剂包括絮凝剂、消毒剂、调节剂、阻垢剂、除铁剂和除锰剂中的一种或多种组合。

10、进一步地，所述中控单元设有通信接口，用于与其他设备或系统进行通信，实现远程监控和控制。

11、进一步地，，所述进水流量计用于测量水处理设备的进水流量。

12、进一步地，所述源水浊度计与出水浊度计用于测量源水浊度和出水浊度，并反馈给中控单元。

13、进一步地，其中中控单元用于控制信息收集单元和设备操作单元的运行，并根据矾花图像辨别系统传送过来的矾花信息控制加矾设备控制系统，实现自动加药。

14、进一步地，所述中控单元利用深度学习对矾花图像进行分析和识别包括形态学分析算法、边缘检测算法和模板匹配算法；

15、其中，形态学分析算法用于提取和分析矾花的形态特征，包括大小、形状和纹理等信息；

16、边缘检测算法用于检测矾花的轮廓和边界，以进一步确定其形状和结构；

17、模板匹配算法将提前准备好的矾花模板与输入图像进行比对，从而识别出与模板相匹配的矾花图像；

18、深度学习是通过构建深层神经网络模型并进行训练，能自动学习图像的特征表示和分类规律，应用于矾花图像的分析和识别任务，提高识别准确性和效率，从而实现对矾花的自动化处理和精确识别。

19、总的来说，矾花图像质量判断识别自动控制加药技术在水处理行业中具有非常广阔的应用前景。比如，自动化加药，利用矾花成形图像质量判断进行自动加药，能够根据矾花图像的分析和识别结果，实时调整加药量，并根据出水浊度反馈进一步调整加药量。这样可以确保水处理过程中药剂投加量的准确性和适应性，提高水处理效果。节约药剂，通过实时监测水质情况和矾花质量判断，该方法可以精确控制药剂的投加量，避免过量投药或不足投药的情况发生，从而节约药剂使用量，降低运营成本。提高水质监控精度，传统的水质监控方法可能存在误差和延迟，而该方法利用深度学习算法对矾花图像进行分析和识别，能够提高水质监控的准确性和实时性。通过即时判断矾花的质量，可以及时调整水处理过程，确保出水符合标准。远程监控和控制，中控单元设有通信接口，可以与其他设备或系统进行通信，实现远程监控和控制。这样，操作人员可以随时监测水处理设备的运行状态和水质情况，并进行远程调整和控制，提高运营效率和便利性。多种药剂组合，适用于多种药剂组合，包括絮凝剂、消毒剂、调节剂、阻垢剂、除铁剂和除锰剂等。这样可以根据具体水质情况和处理需求，灵活选择合适的药剂组合，提高水处理效果。

20、综上所述，该方案在水处理行业中具有提高自动化程度、节约药剂、提高水质监控精度、实现远程监控和控制等方面的应用前景。因此，该技术的应用前景非常广阔，值得进一步的研究和开发。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

22、1、本方案通过矾花图像质量（主要是密实度与清晰度的判断）识别和自动控制加药技术，实现了水处理过程中的智能化和自动化，提高了生产效率和水质稳定性；

23、2、信息收集单元中的矾花图像预处理模块利用图像去噪、灰度化、二值化等操作，有效提高了矾花图像识别的准确性和稳定性；

24、3、矾花图像识别模块利用图像分析算法和深度学习技术，可以准确判断矾花的质量水平，为后续加药提供有效依据；

25、4、加矾设备调节控制模块根据进水流量计、源水浊度与出水浊度信号反馈，实现了对加矾设备自动加入适量絮凝剂的精准调节，提高了加药的准确性和可靠性；

26、5、中控单元可以对整个系统进行协调和监控，保证了系统的稳定性和可靠性，同时还支持远程监控和管理，提高了系统的实时性和可操作性；

27、6、图像分析算法包括形态学分析算法、边缘检测算法和模板匹配算法，综合运用了多种技术手段，提高了矾花图像识别的全面性和准确性；

28、7、该方案针对水处理设备的不同场景，支持根据实际情况进行调整，具有一定的通用性和灵活性；

29、8、设备操作单元通过进水流量计和源水浊度与出水浊度信号反馈调节模块，实现了对水处理设备的实时监测和调节，大大提高了水质的稳定性和安全性；

30、9、该方案避免了其他自动图象采集方法存在的矾花图像干扰强烈、对比度低、矾花大小分布随机、矾花粘连等问题，提高了系统的可靠性和稳定性；

31、10、通过矾花成形图像质量识别自动控制加药技术，可以为水处理行业带来更高效、更智能的解决方案，具有广阔的应用前景和市场潜力。