[发明专利]基于视频分析算法的污水曝气量检测及曝气控制系统

权利要求书

1.基于视频分析算法的污水曝气量检测及曝气控制系统，其特征在于，包括监控相机、上位机系统、视频格式转换端、图片处理端、分类识别训练模型、应用模型、训练数据端、实时数据端、第一结果输出端以及第二结果输出端；

上位机系统包括DVR实时视频数据库，视频格式转换端内部包括H.246分段视频流端和MP4分段视频流端；

监控相机为上位机，用于获取监控实时视频流，DVR实时视频数据库以硬盘录像方式实时记录存储；

图片处理端内部包括图像校正单元以及图像去噪单元，图片处理端用于对所拍摄的图片进行校正以及去噪处理；

分类识别训练模型用于对不同的图像特征进行训练，并将训练数据通过第一结果输出端输出，同时也将训练数据输送至应用模型内，使应用模型得以对训练数据进行应用，在训练测试准确率较高下，已完成训练优化的算法模型作为实际应用模型；

分类识别训练模型内部包括标签制定端，所述标签制定端输出端分别与正常曝气特征端、泡沫特征端以及浮泥特征端输入端电性连接；

正常曝气特征端指定地址标签库区域内部的曝气特征进行提取，外接入鼓风气量，输送至特征回归预测模型内，开展训练学习，对曝气气泡进行识别，建立气泡量与鼓风气量、污泥浓度隐含关系；

泡沫特征端对单独泡沫状态下的纹理、轮廓特征进行识别，并将识别数据直接输送至第一特征模型训练集内部进行训练，开展训练学习；

浮泥特征端对单独浮泥状态下的纹理、轮廓特征进行识别，并将所识别的特征输送至第二特征模型训练集内，外接入污泥浓度值，开展训练学习；

标签制定端对整个污水处理生化池多个监测点进行标签制定，标签制定由操作人员根据曝气特征进行寻址，并将此标签拟定至特征标签库内；

第一结果输出端将训练数据输出，获取图像识别下全局曝气估计值、曝气正常/异常状态、异常状态占比值；第二结果输出端对应用结果进行输出，包括图像识别下全局曝气估计值、曝气正常/异常状态、异常状态占比值；

第二结果输出端与PLC控制端输入端电性连接，且PLC控制端输出端与调控端输入端电性连接，其中调控端内部包括电动阀门，视频分析算法计算出曝气值，上位机给PLC下发任务，PLC控制鼓风机和电动阀门，鼓风机和阀门调整鼓入设定风量。

2.根据权利要求1所述的基于视频分析算法的污水曝气量检测及曝气控制系统，其特征在于，接入污泥浓度值和外接入鼓风气量的时间控制在现有非实时下，按1h/组数据进行更新。

3.根据权利要求1所述的基于视频分析算法的污水曝气量检测及曝气控制系统，其特征在于，DVR实时视频数据库内部视频数据按照10S/段对视频流进行切分。

4.根据权利要求1所述的基于视频分析算法的污水曝气量检测及曝气控制系统，其特征在于，视频格式转换端对所分割的视频流进行获取，并对分段视频流分别进行H.246-MP4格式转换，其中H.246-MP4格式转换由H.246分段视频流端和MP4分段视频流端进行操作。

5.根据权利要求1所述的基于视频分析算法的污水曝气量检测及曝气控制系统，其特征在于，实时数据端内部存储有鼓风气量数据以及污泥浓度数据，鼓风气量数据以及污泥浓度数据直接输送至应用模型内，应用模型内部训练模型对数据进行训练处理。