[发明专利]基于视觉传感器的水下曝气器清洗车

说明书

技术领域

本发明涉及曝气器领域，尤其是一种水下曝气器清洗车，属于计算机传感器技术、图像识别技术和控制技术在微孔曝气器的清洗装置方面的应用。

背景技术

曝气系统式水处理中的一个重要的组成部分，在污水好氧处理中，通过曝气向污水中通入适量的空气，以保持污水中生物的生存和有效工作。膜片类微孔曝气器，可以产生非常细密的气泡，有效增加气泡与水接触的面积，提高污水中溶解氧的含量，因此在现代水处理设备中应用广泛。

但膜片类曝气器存在着易堵塞、难清洗等缺点，很多污水处理厂不得不停止生产，排空曝气池污水，对曝气器进行逐个清洗、更换，或者增加曝气器清洗管路，导致污水处理成本升高。

发明内容

为了克服已有水下曝气器清洗方式的操作不方便、使用寿命较短、污水处理成本较高的不足，本发明提供一种操作方便、延长曝气器的使用寿命、降低污水处理成本的基于视觉传感器的水下曝气器清洗车。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于视觉传感器的水下曝气器清洗车，包括可移动小车、用于夹紧曝气器的夹具，和用于清洗曝气器的清洗刷，所述夹具固定在端盖上，所述清洗刷位于端盖的下方，所述夹具与用于带动转盘转动的清洗电机连接，所述端盖与用于带动端盖和夹具上下运动的升降机构；用于视频测量曝气器及其夹具之间偏差的视觉传感器安装在所述端盖上，用于视频测量曝气器位置的视觉传感器安装在所述清洗刷上，两个视觉传感器均与微处理器连接，所述微处理器包括：

图像数据读取模块，用于读取从视觉传感器传过来的视频图像信息；

虚拟外形轮廓定制模块，用于设定与采集的曝气器外形轮廓图像进行比较的标准轮廓；

边缘检测模块，用于对所读取视频图像进行边缘检测处理，得到曝气器外形边缘轮廓；

检测与控制模块，用于将边缘检测模块中所得到的曝气器外形边缘轮廓与虚拟外形轮廓定制模块所定制的虚拟外形轮廓进行比对，计算出偏移量，然后根据所计算出的偏移量，得到小车的移动距离并向小车驱动装置发出移动指令；计算虚拟外形轮廓图像上曝气器直径与曝气器外形轮廓图像上直径的长度比来获得升降机构的下移距离，并向升降机构发出下移指令；当曝气器外形边缘轮廓与虚拟外形轮廓定制模块所定制的虚拟外形轮廓重叠，且清洗刷到达曝气器微孔膜片位置时启动所述清洗电机按照预设的清洗周期工作。

进一步，所述检测和控制模块中，所述小车的移动距离的计算过程如下：通过计算两条直径的中点之间的距离来获得小车所需要移动的距离ΔX、ΔY，首先移动ΔX、ΔY的距离计算，计算公式由(1)所示，

Δy=(y1′-y2′-y1+y22)---(1)]]>

需要移动ΔX距离，ΔX计算公式由(2)所示，