一种多维融合自动化药物投加方法、装置与设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多维融合自动化药物投加方法、装置与设备。所述方法包括：获取至少一个环境监测数据，以及水下监测图像；其中，所述环境监测数据用于反映水质状态；根据水下监测图像，确定至少一个絮凝颗粒指标数据；其中，所述絮凝颗粒指标数据用于反映絮凝沉淀效果；将环境监测数据和絮凝颗粒指标数据输入至预先训练得到的长短期记忆模型中，得到所述长短期记忆模型输出的出水浊度预测值；根据出水浊度预测值以及出水浊度预设值，进行药物投加。使用本发明专利技术的技术方案，可以缓解药物投加控制的时滞效应，提高药物自动投加的有效性和抗干扰性，稳定出水浊度震荡的同时降低了总体药物消耗量。耗量。耗量。

【技术实现步骤摘要】
一种多维融合自动化药物投加方法、装置与设备


[0001]本专利技术涉及净水生产
，尤其涉及一种多维融合自动化药物投加方法、装置与设备。

技术介绍

[0002]水处理厂是保证用水安全的第一站，在水处理工艺流程中，絮凝沉淀是核心工艺。向进厂原水中加入絮凝剂，能够使胶体、悬浮颗粒等原水杂质形成具有一定体积的、易于沉淀过滤的絮凝大颗粒体，絮凝沉淀的效果将直接决定水处理厂出水的质量。
[0003]在絮凝沉淀过程中，状态观测和加药控制主要依靠经验。或由工作人员观测沉淀池，或者取水样测试酸碱度、电解质浓度等参数之后，依靠经验进行加药。或依靠水处理厂的运行经验，确定与进水流量成比例的加药量。现有技术中的絮凝沉淀过程的加药方式，具有极大的主观性和滞后性，准确性较低，也难以应对天气变化、泥沙淤积、上游排污等突发变化。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种多维融合自动化药物投加方法、装置与设备，以缓解药物投加控制的时滞效应，提高药物自动投加的有效性和抗干扰性，稳定出水浊度震荡的同时降低了总体药物消耗量。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种多维融合自动化药物投加方法，该方法包括：
[0006]获取至少一个环境监测数据，以及水下监测图像；其中，所述环境监测数据用于反映水质状态；
[0007]根据水下监测图像，确定至少一个絮凝颗粒指标数据；其中，所述絮凝颗粒指标数据用于反映絮凝沉淀效果；
[0008]将环境监测数据和絮凝颗粒指标数据输入至预先训练得到的长短期记忆模型中，得到所述长短期记忆模型输出的出水浊度预测值；
[0009]根据出水浊度预测值以及出水浊度预设值，进行药物投加。
[0010]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种多维融合自动化药物投加装置，该装置包括：
[0011]数据获取模块，用于获取至少一个环境监测数据，以及水下监测图像；其中，所述环境监测数据用于反映水质状态；
[0012]絮凝颗粒指标数据确定模块，用于根据水下监测图像，确定至少一个絮凝颗粒指标数据；其中，所述絮凝颗粒指标数据用于反映絮凝沉淀效果；
[0013]出水浊度预测值确定模块，用于将环境监测数据和絮凝颗粒指标数据输入至预先训练得到的长短期记忆模型中，得到所述长短期记忆模型输出的出水浊度预测值；
[0014]药物投加模块，用于根据出水浊度预测值以及出水浊度预设值，进行药物投加。
[0015]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在
存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本专利技术实施例中任一所述的多维融合自动化药物投加方法。
[0016]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种存储计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如本专利技术实施例中任一所述的多维融合自动化药物投加方法。
[0017]本专利技术实施例的技术方案，通过获取环境监测数据，并根据获取的水下监测图像确定絮凝颗粒指标数据，将环境监测数据和絮凝颗粒指标数据输入至长短期记忆模型中，得到长短期记忆模型输出的出水浊度预测值，根据出水浊度预测值以及出水浊度预设值，进行药物投加。解决了现有技术中的絮凝沉淀过程的加药方式，具有极大的主观性和滞后性，准确性较低，也难以应对突发变化的问题，缓解了药物投加控制的时滞效应，提高了药物自动投加的有效性和抗干扰性，稳定出水浊度震荡的同时降低了总体药物消耗量。
[0018]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是本专利技术实施例一提供的一种多维融合自动化药物投加方法的流程图；
[0021]图2a是本专利技术实施例二提供的一种多维融合自动化药物投加方法的流程图；
[0022]图2b是本专利技术实施例二提供的一种长短期记忆模型的建模过程示意图；
[0023]图3是本专利技术实施例三提供的一种多维融合自动化药物投加装置的结构示意图；
[0024]图4是本专利技术实施例四提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
[0025]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0026]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0027]实施例一
[0028]图1为本专利技术实施例一提供了一种多维融合自动化药物投加方法的流程图，本实施例可适用于在絮凝沉淀过程进行智能药物投加的情况，该方法可以由多维融合自动化投加装置来执行，该多维融合自动化药物投加装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该多维融合自动化药物投加装置可配置于计算机设备中，并与环境监测装置、拍摄装置以及药物投加装置配合使用。
[0029]如图1所示，该方法包括：
[0030]S110、获取至少一个环境监测数据，以及水下监测图像。
[0031]其中，所述环境监测数据用于反映水质状态。可选的，所述环境监测数据可以包括以下至少一项：进水流量、原水浊度监测值、出水浊度监测值、药物投加量、水样酸碱度、水样电解质浓度以及水样温度。
[0032]在絮凝沉淀过程中，原水以不固定的流量和浊度被加注在絮凝沉淀池中，经过絮凝沉淀之后，满足浊度预设值的上层净水流出沉淀池，进入之后的处理流程。进水流量是指单位时刻通过沉淀池进水口截面的水流量，可以通过设置在进水口的流量计测量得到。浊度是指水的浑浊程度，原水浊度监测值和出水浊度监测值可以分别通过设置在进水口和出水口的浊度计测量得到。药物投加量是指投加到沉淀池中的药量，可以通过药物投加装置获取。水样温度可以通过设置在沉淀池中的温度计测量得到，水样酸碱度和水样电解质浓度可以通过对沉淀池的水样进行采样后，对水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多维融合自动化药物投加方法，其特征在于，包括：获取至少一个环境监测数据，以及水下监测图像；其中，所述环境监测数据用于反映水质状态；根据水下监测图像，确定至少一个絮凝颗粒指标数据；其中，所述絮凝颗粒指标数据用于反映絮凝沉淀效果；将环境监测数据和絮凝颗粒指标数据输入至预先训练得到的长短期记忆模型中，得到所述长短期记忆模型输出的出水浊度预测值；根据出水浊度预测值以及出水浊度预设值，进行药物投加。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环境监测数据包括以下至少一项：进水流量、原水浊度监测值、出水浊度监测值、药物投加量、水样酸碱度、水样电解质浓度以及水样温度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述絮凝颗粒指标数据包括以下至少一项：絮凝颗粒区域占比、絮凝颗粒平均等效直径以及絮凝颗粒圆度。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据水下监测图像，确定至少一个絮凝颗粒指标数据，包括：确定与水下监测图像匹配的目标灰度阈值；根据目标灰度阈值对水下监测图像进行二值化处理，得到絮凝颗粒区域和背景区域；根据絮凝颗粒区域和背景区域，确定絮凝颗粒指标数据。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定与水下监测图像匹配的目标灰度阈值，包括：将水下监测图像的图像灰度最大值和图像灰度最小值的平均值，作为当前灰度阈值；根据当前灰度阈值将水下监测图像划分为中间絮凝颗粒区域和中间背景区域；计算中间絮凝颗粒区域的平均灰度与中间背景区域的平均灰度的灰度平均值；若确定当前灰度阈值与灰度平均值的差值小于或等于预设数值，则将当前灰度阈值作为目标灰度阈值；否则，将灰度平均值作为新的当前灰度阈值，返回执行根据当前灰度阈值将水下监测图像划分为中间絮凝颗粒区域和中间背景区域的操作。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取至少一个环境监测数据，以及水下监测图像之前，还包括：获取历史环境监...

【专利技术属性】
技术研发人员：季梦奇，王浩宇，关璐宁，张智博，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：