[发明专利]一种泥水分离池的沉淀效果监控系统及方法

说明书

本发明提供一种泥水分离池的沉淀效果监控系统及方法，涉及泥水分离池运行监控技术领域，包括：多组图像采集装置，分别设置于一泥水分离池中并沿所述泥水分离池的水流方向分布，用于分别实时采集对应的采集区域内的水下图像并输出；图像处理模块，分别连接各所述图像采集装置，用于根据各所述水下图像实时处理得到所述泥水分离池的沿所述水流方向的清浊分界线，以根据所述清浊分界线对所述泥水分离池的沉淀效果进行实时监控。有益效果是实现沉淀效果监控的可视化、准确化和科学化，有效节约人力成本的同时大大提高了沉淀效果监控的时效性。

技术领域

本发明涉及泥水分离池运行监控技术领域，尤其涉及一种泥水分离池的沉淀效果监控系统及方法。

背景技术

泥水分离池主要采用沉淀方式实现泥水分离，其沉淀效果的好坏直接影响出水的水质，作为泥水分离池的一种，沉淀池广泛应用于水厂工艺流程中。一般情况下，沉淀池为水厂工艺流程中的首个环节，受进水水质变化影响，沉淀池的运行稳定性一直是水厂管理人员的工作重点。沉淀池的沉淀效果直接影响了沉淀池的出水水质，现阶段判断沉淀效果的主要方法包括检测沉淀池出水水质以及人工巡检。

其中，出水水质的检测通常但出水水质的检测通常通过仪器测量浊度或悬浮性固体等水质指标，仅针对进水和出水的水质，其存在一定时间差，时间差约等于水在沉淀池内的停留时间(t小时)。当沉淀池出水水质出现异常时，t小时之前的沉淀池已经出现异常。如平流沉淀池通常停留时间在2h左右，导致进水和出水的水质评价间隔时间很长，给沉淀池的实时反馈带来了困难。为了提高沉淀池的运行稳定性，通常的做法是在设计阶段增加水力停留时间，并在运行阶段提高混凝剂投加量。但是，增加水力停留时间意味着更大的占地面积和更高的建设费用，增加混凝剂投加量意味着更大的药剂消耗和出水铝离子升高。而人工巡检只能看到沉淀池表面水体，无法观察到水池深处状态，更无法判断絮体下降速度，因此也无法衡量沉淀池的沉淀效果。

为此，有技术人员开发了若干图像识别技术，用于协助水厂管理人员。例如，混凝剂投加系统的图像识别技术，利用絮凝阶段矾花的图像特点，自动识别混凝效果，从而对混凝剂投加量的多少进行自动识别并作出判断，最终自动调节混凝剂的投加量。由于技术瓶颈，矾花的图像特征与混凝剂的投加量之间的关系尚无明显关联，且高精度的图像采集装置单价昂贵，采集点数量受限。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种泥水分离池的沉淀效果监控系统，包括：

多组图像采集装置，分别设置于一泥水分离池中并沿所述泥水分离池的水流方向分布，用于分别实时采集对应的采集区域内的水下图像并输出；

图像处理模块，分别连接各所述图像采集装置，用于根据各所述水下图像实时处理得到所述泥水分离池的沿所述水流方向的清浊分界线，以根据所述清浊分界线对所述泥水分离池的沉淀效果进行实时监控。

优选的，所述图像处理模块包括：

第一处理单元，用于根据各所述水下图像处理得到所述清浊分界线；

第二处理单元，连接所述第一处理单元，用于根据所述清浊分界线处理得到一沉降效率，以根据所述沉降效率进行沉淀效果监控。

优选的，所述第一处理单元包括：

第一处理子单元，用于针对每组所述图像采集装置，根据预先训练得到一机器学习模型对所述水下图像进行处理得到对应的子分界线；

第二处理子单元，连接所述第一处理子单元，用于按照各组所述图像采集装置的设置顺序，将各所述子分界线依序拼接得到所述清浊分界线。

优选的，所述第二处理单元包括：

第三处理子单元，用于由所述清浊分界线上依次提取多个坐标点并处理得到各所述坐标点对应的切线斜率；