水處理工藝中數(shù)據(jù)采集跟蹤技術(shù)分析

1、tips 本文由李雪梅老師精心收編，值得借鑒。此處文字可以修改。水處理工藝中數(shù)據(jù)采集跟蹤技術(shù)分析摘要：信息處理技術(shù)介入自來(lái)水行業(yè)是近年來(lái)水廠發(fā)展最顯著的特點(diǎn),本文在分析了數(shù)據(jù)采集跟蹤系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)對(duì)于水廠自動(dòng)加藥控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集跟蹤系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析,提出了采集檢測(cè)系統(tǒng)方案,有利于提高水廠自動(dòng)化水平。關(guān)鍵詞：水處理；數(shù)據(jù)采集；檢測(cè)系統(tǒng)方案；檢測(cè)傳感器；圖像采集卡水廠自動(dòng)加藥控制系統(tǒng)中包括主要目的是為了高效地、自動(dòng)地控制混凝劑的加注量,本文主要就其中的數(shù)據(jù)采集跟蹤系統(tǒng)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析。1數(shù)據(jù)采集跟蹤系統(tǒng)在水處理控制系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)采集跟蹤系統(tǒng)是重要的組成部分,也是整個(gè)水處理控制系統(tǒng)順利工作

2、的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。其目的是使控制系統(tǒng)能夠及時(shí)、方便地獲得雜質(zhì)顆粒在沉淀池中的沉淀效果,幫助控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)、高效地控制混凝劑的投放量,使水處理控制系統(tǒng)中混凝過(guò)程達(dá)到理想的效果。本文的數(shù)據(jù)采集跟蹤系統(tǒng),最終的目的就是為了獲得水中絮體顆粒的沉降速度，控制沉降速度在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),來(lái)評(píng)價(jià)水處理混凝效果和自動(dòng)控制混凝劑的加注，這是本文主要的研究目的。2采集檢測(cè)系統(tǒng)方案圖像采集檢測(cè)系統(tǒng)作為整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的最前端，主要包括檢測(cè)傳感器、圖像數(shù)字化以及圖像傳輸,它是整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)。圖像采集部分獲取圖像的實(shí)時(shí)性、圖像的質(zhì)量以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都直接關(guān)系到后續(xù)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)、跟蹤與理解，所以就要求所設(shè)計(jì)的圖像采集系統(tǒng)既要滿

3、足圖像的實(shí)時(shí)性要求，又能保證采集到的圖像有較高的質(zhì)量1,2o在設(shè)計(jì)圖像采集部分的過(guò)程中,本文主要考慮檢測(cè)目標(biāo)是混凝過(guò)程中形成的絮體顆粒大小、重心坐標(biāo)、寬度和高度等,所以所設(shè)計(jì)白硬件系統(tǒng),既要能兼顧系統(tǒng)的速度和性能,又要能保證不浪費(fèi)資源。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究和試驗(yàn)確認(rèn)絮體顆粒沉降速度和沉淀池出水濁度有著良好的相關(guān)性,在深入研究目前的混凝劑加注控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上。檢測(cè)傳感器被放置在沉淀池的入水口處,對(duì)沉淀池中形成的絮體顆粒進(jìn)行實(shí)時(shí)攝像,將所拍攝到的圖像經(jīng)電纜線傳輸?shù)綀D像采集卡,計(jì)算機(jī)再通過(guò)圖像采集卡對(duì)絮體圖像進(jìn)行處理，用所編寫的程序?qū)λ杉膱D像信息加以處理，并跟蹤計(jì)算得到絮體的沉降速度,并與所采集到的原

4、水進(jìn)水流量的多少進(jìn)行綜合,自動(dòng)調(diào)整混凝劑的加注量，達(dá)到理想的混凝效果。3檢測(cè)傳感器設(shè)計(jì)本文采用的攝像機(jī)是面陣CCD8像機(jī)。cc混固態(tài)圖像傳感器，其原理是讀取布設(shè)在半導(dǎo)體襯底上許多感光小單元的光電信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)攝像。CCD8像機(jī)是整個(gè)絮體檢測(cè)傳感器的核心。根據(jù)課題的設(shè)計(jì)需求,本文選擇的攝像機(jī)是CE-7850c系列，其分辨率為768×576×24位。將檢測(cè)傳感器安裝在反應(yīng)池的末端下部20cm浸在水中,水從上面的進(jìn)水孔流入，當(dāng)傳感器發(fā)生抖動(dòng)時(shí),為了避免傳感器底部的絮凝物污染正常的絮凝圖像，將出水孔置于整個(gè)傳感器的底部,使水從下面的出水孔流出。內(nèi)部有26&t

5、imes;20mm的取樣窗，傳感器內(nèi)有水流減速功能,能將傳感器外部的較快的水流速度緩慢地減小到1CTa/S以下流經(jīng)取樣窗,緩慢減速還能避免絮體破碎,以便能真實(shí)取樣。傳感探測(cè)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到成像質(zhì)量，傳感器內(nèi)部具有高分辨工業(yè)CDDg像頭,絮體圖像經(jīng)視頻電纜傳送到圖像采集卡上,再由采集卡傳輸?shù)诫娔X進(jìn)行顯示和跟蹤處理。為了得到清晰穩(wěn)定的圖像，傳感器內(nèi)部使用LED發(fā)光管照明,光源照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用反射照明法。LED光源在攝像系統(tǒng)的同一側(cè)對(duì)流入采樣區(qū)域的水樣進(jìn)行照明，當(dāng)光線照到絮體時(shí)，光線將反射，因此所拍得圖像是有絮體處為亮點(diǎn),背景為暗點(diǎn)。同時(shí),希望只有照射到絮體的光線才能被反射，其余的光線

6、全部被吸收，這樣有利于提高圖像的對(duì)比和成像質(zhì)量。4圖像采集卡圖像采集卡作為圖像采集和處理核心部分，把檢測(cè)傳感器采集到的圖像信號(hào)直接存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)內(nèi),它的性能直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性,為此本文選用了北京大恒有限公司的DH-CG30(E像卡,大恒DH-CG30視頻采集卡采用了PCI總線,所以采集的圖像數(shù)據(jù)傳輸基本不占用CPU時(shí)間，并可將圖像直接傳送到計(jì)算機(jī)內(nèi)存或顯存,是當(dāng)今市場(chǎng)上相當(dāng)流行的一種圖像采集卡,它適用于圖像處理、工業(yè)控制多媒體監(jiān)控、辦公自動(dòng)化等領(lǐng)域。5結(jié)語(yǔ)首先簡(jiǎn)述了本文所要研究的圖像采集檢測(cè)系統(tǒng)的總體方案；接著，闡述了水下檢測(cè)傳感器的外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部原理，檢測(cè)傳感器內(nèi)部光源照明原理,并設(shè)計(jì)了光線吸收器以提高成像質(zhì)量；最后,介紹了所選用的圖像采集卡相關(guān)內(nèi)容。參考文獻(xiàn)1忻培強(qiáng)，萬(wàn)由令，江有為，