【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环境保护，具体涉及一种污泥活性检测模型、建模方法、检测方法和预警方法。
技术介绍
1、在污水处理领域，活性污泥处理法是一种重要的处理方式，被广泛应用于全国各地污水处理厂，以此方法处理的污泥状态将直接关系到水质处理结果，因此需要对污泥活性进行检测，判断是否会出现污泥膨胀或解絮等情况。
2、现有的污泥活性检测方法包括以下两种：一种是基于sv、svi、mlss、mlvss几类指标进行检测，均需要通过化学实验的方式，经过沉淀、灼烧、烘干、过滤等一系列步骤完成检测计算，流程繁琐且耗时较长；另外一种是通过镜检的方式，根据污泥菌胶团密度、大小、形状，或者轮虫、钟虫等原生物的数量，从而判断污泥的状态，此方法对操作人员的经验要求高，并且容易出错，效率低。
3、基于此，需要一种效率高，人员技能依赖低，能对污泥活性进行检测，判断污泥状态，并对污泥后续变化作出预测的方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种污泥活性检测模型、建模方法、检测方法和预警方法，能对污泥活性进行检测，判断污泥状态，并对污泥后续变化作出预测的方法。解决了现有污泥判断效率低、成本高的技术问题。
2、本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：
3、本专利技术提供了一种污泥活性检测模型的建模方法，包括以下步骤：
4、s1、素材收集，具体包括收集污泥镜检图和微生物镜检图；
5、s2、对步骤s1中收集的污泥镜检图和微生物镜检图
6、s3、对步骤s2中标注的污泥镜检图和微生物镜检图进行人工确认，获得污泥样本和微生物样本；
7、s4、使用卷积神经网络对每个微生物样本进行特征提取，经过数层卷积和池化操作后，将得到多组微生物的整体分布特征，训练出微生物检测模型；
8、s5、基于步骤s4获得的微生物检测模型，采用目标检测算法，对步骤s3中获得的污泥样本进行微生物检测，框出每个污泥样本中的微生物位置；
9、s6、对步骤s5获得的检测结果进行算法处理，解决微生物的重叠、遮挡问题，统计待检污泥中各类微生物数量；
10、s7、定时重复步骤s5-s6，记录每次检测中的微生物数量结果以及污泥絮体结果；
11、s8、以上述数据为依据，获得污泥活性检测模型。
12、可选或优选地，在步骤s1中，所述污泥镜检图选用的样本为边缘清淅结构紧密的絮体污泥；所述微生物镜检图选用的样本包括变形虫、侧跳虫、滴虫和波豆虫；所述污泥镜检图样本和所述微生物镜检图样本多个场景、多温度区间、多ph区间。
13、可选或优选地，在步骤s1中，将所有图片等比缩放到640大小，并在短的一边进行0像素填充。
14、可选或优选地，在步骤s1中，对污泥镜检图和微生物镜检图均进行灰度处理，将图像从rgb转换为gray模式，降低了输入的通道，提高了模型训练测试效率。
15、可选或优选地，在步骤s2中，在标注污泥时，标注出污泥镜检图中絮粒大边缘清淅结构紧密絮体，排除掉松散的小絮体；在标注微生物时，将微生物镜检图中单个零散存在和堆叠存在的微生物全部标注出来。
16、本专利技术还提供了一种污泥活性检测模型，采用上述建模方法获得。
17、本专利技术还提供了一种污泥活性检测方法，基于上述污泥活性检测模型，包括步骤：获取待测污泥的镜检图；获取待测污泥的实际环境数据；将上述内容输入至污泥活性检测模型中，从而获得待测污泥的活性状态信息。
18、本专利技术还提供了一种用于污水处理厂的污泥状态预警方法，基于上述污泥活性检测模型，包括步骤：获取污水处理厂的污泥信息；获取污水处理厂的实际环境数据；建立污泥健康规则；将污泥健康规则与污泥活性检测模型建立关联，获得污泥状态预警模型；将获取的污泥信息和实际环境数据输入到污泥状态预警模型中，从而预测污泥是否有膨胀或解絮趋势，并根据预测结果发出对应报警。
19、基于上述技术方案，可产生如下技术效果：
20、本专利技术提供的一种污泥活性检测模型、建模方法、检测方法和预警方法，能快速计算出当前污泥的活性程度，并预测出污泥的后续状态，避免化学实验步骤繁琐，检测用时厂的问题。并且，在模型建立完成后，能避免现有技术中只能由专业人士作出判断的局限，在反复训练和使用后，工作效率和准确率都将进一步提升，为污水处理工作作出指导。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种污泥活性检测模型的建模方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种污泥活性检测模型的建模方法，其特征在于：在步骤S1中，所述污泥镜检图选用的样本为边缘清淅结构紧密的絮体污泥；所述微生物镜检图选用的样本包括变形虫、侧跳虫、滴虫和波豆虫；所述污泥镜检图样本和所述微生物镜检图样本均覆盖多个场景、多温度区间、多ph区间。
3.根据权利要求1所述的一种污泥活性检测模型的建模方法，其特征在于：在步骤S1中，将所有图片等比缩放到640大小，并在短的一边进行0像素填充。
4.根据权利要求1所述的一种污泥活性检测模型的建模方法，其特征在于：在步骤S1中，对污泥镜检图和微生物镜检图均进行灰度处理，将图像从RGB转换为GRAY模式，降低了输入的通道，提高了模型训练测试效率。
5.根据权利要求1所述的一种污泥活性检测模型的建模方法，其特征在于：在步骤S2中，在标注污泥时，标注出污泥镜检图中絮粒大边缘清淅结构紧密絮体，排除掉松散的小絮体；在标注微生物时，将微生物镜检图中单个零散存在和堆叠存在的微生物全部标注出来。
6.一
7.一种污泥活性检测方法，其特征在于：采用权利要求6所述的污泥活性检测模型实现，包括步骤：获取待测污泥的镜检图；获取待测污泥的实际环境数据；将上述内容输入至污泥活性检测模型中，将获得待测污泥的活性状态信息。
8.一种用于污水处理厂的污泥状态预警方法，其特征在于：基于权利要求6所述的污泥活性检测模型，还包括步骤：获取污水处理厂的污泥信息；获取污水处理厂的实际环境数据；采用lstm算法做第二个神经网络，分析污泥状态，建立污泥健康规则；将污泥健康规则与污泥活性检测模型建立关联，获得污泥状态预警模型；将获取的污泥信息和实际环境数据输入到污泥状态预警模型中，从而预测污泥是否有膨胀或解絮趋势，并根据预测结果发出对应报警。
...【技术特征摘要】
1.一种污泥活性检测模型的建模方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种污泥活性检测模型的建模方法，其特征在于：在步骤s1中，所述污泥镜检图选用的样本为边缘清淅结构紧密的絮体污泥；所述微生物镜检图选用的样本包括变形虫、侧跳虫、滴虫和波豆虫；所述污泥镜检图样本和所述微生物镜检图样本均覆盖多个场景、多温度区间、多ph区间。
3.根据权利要求1所述的一种污泥活性检测模型的建模方法，其特征在于：在步骤s1中，将所有图片等比缩放到640大小，并在短的一边进行0像素填充。
4.根据权利要求1所述的一种污泥活性检测模型的建模方法，其特征在于：在步骤s1中，对污泥镜检图和微生物镜检图均进行灰度处理，将图像从rgb转换为gray模式，降低了输入的通道，提高了模型训练测试效率。
5.根据权利要求1所述的一种污泥活性检测模型的建模方法，其特征在于：在步骤s2中，在标注污泥时，标注出污泥镜检图中絮粒大边缘清淅结构...
【专利技术属性】
技术研发人员：何永涛，黄福建，揭小丽，闵强，简成科，
申请(专利权)人：成都之维安科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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