水處理工藝中數(shù)據(jù)采集跟蹤技術分析

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)采集跟蹤技術分析摘要：信息處理技術介入自來水行業(yè)是近年來水廠發(fā)展最顯著的特點,本文在分析了數(shù)據(jù)采集跟蹤系統(tǒng)的基礎上,重點對于水廠自動加藥控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集跟蹤系統(tǒng)關鍵技術進行分析,提出了采集檢測系統(tǒng)方案,有利于提高水廠自動化水平。關鍵詞：水處理；數(shù)據(jù)采集；檢測系統(tǒng)方案；檢測傳感器；圖像采集卡水廠自動加藥控制系統(tǒng)中包括主要目的是為了高效地、自動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)相關問題進行分析。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,也是整個水處理控制系統(tǒng)順利工作

2、的關鍵和基礎。其目的是使控制系統(tǒng)能夠及時、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)實時、高效地控制混凝劑的投放量,使水處理控制系統(tǒng)中混凝過程達到理想的效果。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標準范圍內(nèi),來評價水處理混凝效果和自動控制混凝劑的加注，這是本文主要的研究目的。2采集檢測系統(tǒng)方案圖像采集檢測系統(tǒng)作為整個檢測系統(tǒng)的最前端，主要包括檢測傳感器、圖像數(shù)字化以及圖像傳輸,它是整個檢測系統(tǒng)的硬件基礎。圖像采集部分獲取圖像的實時性、圖像的質(zhì)量以及數(shù)據(jù)結(jié)構都直接關系到后續(xù)的運動目標檢測、跟蹤與理解，所以就要求所設計的圖像采集系統(tǒng)既要滿

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

4、水進水流量的多少進行綜合,自動調(diào)整混凝劑的加注量，達到理想的混凝效果。3檢測傳感器設計本文采用的攝像機是面陣CCD8像機。cc混固態(tài)圖像傳感器，其原理是讀取布設在半導體襯底上許多感光小單元的光電信號來實現(xiàn)攝像。CCD8像機是整個絮體檢測傳感器的核心。根據(jù)課題的設計需求,本文選擇的攝像機是CE-7850c系列，其分辨率為768×576×24位。將檢測傳感器安裝在反應池的末端下部20cm浸在水中,水從上面的進水孔流入，當傳感器發(fā)生抖動時,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,以便能真實取樣。傳感探測器內(nèi)部結(jié)構設計的好壞直接關系到成像質(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)設計采用反射照明法。LED光源在攝像系統(tǒng)的同一側(cè)對流入采樣區(qū)域的水樣進行照明，當光線照到絮體時，光線將反射，因此所拍得圖像是有絮體處為亮點,背景為暗點。同時,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，把檢測傳感器采集到的圖像信號直接存儲到計算機內(nèi),它的性能直接關系到整個系統(tǒng)的實時性,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時間，并可將圖像直接傳送到計算機內(nèi)存或顯存,是當今市場上相當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、辦公自動化等領域。5結(jié)語首先簡述了本文所要研究的圖像采集檢測系統(tǒng)的總體方案；接著，闡述了水下檢測傳感器的外部結(jié)構和內(nèi)部原理，檢測傳感器內(nèi)部光源照明原理,并設計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內(nèi)容。參考文獻1忻培強，萬由令，江有為，