一种水厂污水处理运行维护巡检系统及方法

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体为一种水厂污水处理运行维护巡检系统及方法。

背景技术

人们在生活过程中都会产生大量的污水，而这些污水是水体的主要污染源之一；针对污水的处理，目前大部分城市都设有污水处理厂对污水进行净化处理，再排放到外界，能够有效地保护环境；污水在污水处理厂中经过充氧、搅拌、发酵、沉淀等过程，得到干净的水。

在污水处理的开始环节，需要利用格栅对污水中的固态物体进行拦截和过滤；但进故宫一段时间后，部分固态物体会吸附在格栅中对污水的过滤造成阻碍；一般情况下，人们需要每隔一段时间就得停止对污水的过滤，对格栅进行更换和清理，严重影响了污水处理的进度；而且一旦格栅被堵塞，人们无法第一时间进行格栅的更换，将影响处理效率甚至发生危险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水厂污水处理运行维护巡检系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种水厂污水处理运行维护巡检方法，所述巡检方法包括以下步骤：

步骤S100：当污水经过格栅时，通过安装在格栅上的压力传感器测得格栅上游和下游的水压，计算污水一个周期时间里通过格栅的流量；根据通过格栅的流量判断格栅的堵塞程度，当格栅的堵塞程度大于设定的允许最大堵塞程度时，对格栅进行清洁标记；

步骤S200：获取每一次清洁标记的时间，根据任意相邻两次清洁标记的时间差计算得到平均标记时间作为格栅自动进行清洁标记的时间间隔；

步骤S300：通过格栅上安装的压力传感器测量污水通过格栅时的水压，当测得的水压大于设定的水压阈值时，对格栅进行清洁标记；获取所述格栅的清洁标记时间与前一个清洁标记时间之间的时间差，对格栅自动进行清洁标记的时间间隔进行调整；

步骤S400：当连续若干次进行清洁标记的时间间隔小于设定的自动进行清洁标记的时间间隔，选取所述连续若干次进行清洁标记的时间间隔中进行清洁标记时间间隔最小的格栅，利用图形识别技术识别所述格栅中的空洞，根据空洞的面积判断进行清洁标记的原因。

进一步的，步骤S100包括以下步骤：

步骤S101：通过格栅上的压力传感器测得格栅上游的水压为P

其中，ρ为污水的密度；计算得到污水经过格栅的流速v；

步骤S102：设一个周期时间为

Q＝v×t

计算得到污水一个周期时间里通过格栅的流量Q；

步骤S103：设定格栅中存在n个空洞且各个空洞面积为S

S

计算得到格栅的有效截面面积S

q

设允许最大堵塞程度为a×Q

进一步的，步骤S200包括以下步骤：

设第i次进行清洁标记的时间为T

△T

其中，△T

计算得到清洁标记的平均间隔时间

对隔栅进行清洁标记设置自动调整，最大程度满足正常情况下污水处理的连续性，避免因为前后污水的变化导致清洁标记的不准确，影响了对隔栅的及时处理。

进一步的，步骤S300包括以下步骤：

步骤S301：当Q＝a×Q

步骤S302：实时获取污水通过格栅时的水压F，当F>F

步骤S303：获取所述格栅的清洁标记时间的前一个清洁标记时间为T'，根据公式：

其中，

根据水压的大小再次判断隔栅的堵塞程度，避免了因为污水中吸附物过多导致隔栅的堵塞程度在设定的自动进行清洁标记的间隔时间内达到最大限度造成的堵塞；及时调整进行清洁标记的平均间隔时间，能够第一时间对隔栅进行处理。

进一步的，步骤S400包括以下步骤：

步骤S401：当连续x次进行清洁标记的时间差小于新的进行清洁标记的平均间隔时间

当多次进行清洁标记时间的时间差过短时，除了对自动进行清洁标记的平均间隔时间进行改变，还需要分析造成时间差过短的原因，结合了图像识别技术能够自行分析，不需要人工的干预就能够进行解决；

步骤S402：对提取到的轮廓进行过滤，得到空洞区域，计算出空洞区域的面积S

步骤S403：将图像识别技术和边缘检测算法导入数据库，当出现最近若干次更换格栅时间差的总和T

通过识别隔栅的空洞区域面积判断隔栅是否存在问题，将所述问题与解决方法导入数据库中，等到再出现相同问题时，不需要再取特定的隔栅进行分析，只需在污水处理过程中直接对隔栅自动完成分析处理，大幅度提高了效率。

进一步的，为了更好地实现上述方法提出了一种水厂污水处理运行维护巡检系统，所述巡检系统包括了污水流量计算模块、格栅自动更换模块、水压比对模块和故障判断模块；

所述污水流量计算模块，用于当污水经过格栅时，通过安装在格栅上的压力传感器测得格栅上游和下游的水压，计算污水一个周期时间里通过格栅的流量；根据通过格栅的流量判断格栅的堵塞程度，当格栅的堵塞程度大于设定的允许最大堵塞程度时，对格栅进行清洁标记；

所述格栅自动更换模块，用于获取每一次清洁标记的时间，根据任意相邻两次清洁标记的时间差计算得到平均标记时间作为格栅自动进行清洁标记的时间间隔；

所述水压比对模块，用于通过格栅上安装的压力传感器测量污水通过格栅时的水压，当测得的水压大于设定的水压阈值时，对格栅进行清洁标记；获取所述格栅的清洁标记时间与前一个清洁标记时间之间的时间差，对格栅自动进行清洁标记的时间间隔进行调整；

所述故障判断模块，用于当连续若干次进行清洁标记的时间间隔小于设定的自动进行清洁标记的时间间隔，选取所述连续若干次进行清洁标记的时间间隔中进行清洁标记时间间隔最小的格栅，利用图形识别技术识别所述格栅中的空洞，根据空洞的面积判断进行清洁标记的原因。

进一步的，所述格栅自动更换模块包括了流量监测单元和水压监测单元；

所述流量监测单元，用于根据在一个周期时间里污水经过格栅的流量判断格栅的堵塞程度，通过比对污水经过格栅的流速和最大堵塞程度下污水的流速，确定格栅的自动进行清洁标记的时间；所述水压监测单元，用于根据污水经过格栅时的水压判断格栅的堵塞程度，确定格栅的自动进行清洁标记的时间。

进一步的，所述故障判断模块包括了故障识别单元和故障记录单元；

所述故障识别单元，用于判断最近若干次进行清洁标记的时间差的总和与设定的故障时长进行比对是否出现故障；所述故障记录单元，用于记录故障的判断方式，当出现相同情况时，直接进行判断和解决故障。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：(1)本发明通过对污水经过格栅的流量计算和污水对格栅产生的水压，判断出格栅的堵塞程度，并根据堵塞程度对隔栅进行清洁标记；利用若干次相邻更换格栅的时间差，设定格栅的自动进行清洁标记的时间，不需要进行人工更换，避免了出现更换不及时的情况；(2)本发明通过对最近若干次进行清洁标记的时间判断格栅的过滤是否出现故障，在清洁标记过于频繁时，检测进行清洁标记时间差最小的格栅中的空洞面积，判断是否因为固态物体遮挡了格栅导致过滤过程出现故障；并将故障的判断方式和解决故障的方法导入数据库，当出现相同情况时，导出数据直接解决故障。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是一种水厂污水处理运行维护巡检方法的步骤示意图；

图2是一种水厂污水处理运行维护巡检系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1、图2，本发明提供技术方案：一种水厂污水处理运行维护巡检方法，所述巡检方法包括以下步骤：

步骤S100：当污水经过格栅时，通过安装在格栅上的压力传感器测得格栅上游和下游的水压，计算污水一个周期时间里通过格栅的流量；根据通过格栅的流量判断格栅的堵塞程度，当格栅的堵塞程度大于设定的允许最大堵塞程度时，对格栅进行清洁标记；

其中，步骤S100包括以下步骤：

步骤S101：通过格栅上的压力传感器测得格栅上游的水压为P

其中，ρ为污水的密度；计算得到污水经过格栅的流速v；

步骤S102：设一个周期时间为t，根据公式：

Q＝v×t

计算得到污水一个周期时间里通过格栅的流量Q；

步骤S103：设定格栅中存在n个空洞且各个空洞面积为S

S

计算得到格栅的有效截面面积S

Q

设允许最大堵塞程度为a×Q

步骤S200：获取每一次清洁标记的时间，根据任意相邻两次清洁标记的时间差计算得到平均标记时间作为格栅自动进行清洁标记的时间间隔；

其中，步骤S200包括以下步骤：

设第i次进行清洁标记的时间为T

△T

其中，△T

计算得到清洁标记的平均间隔时间

步骤S300：通过格栅上安装的压力传感器测量污水通过格栅时的水压，当测得的水压大于设定的水压阈值时，对格栅进行清洁标记；获取所述格栅的清洁标记时间与前一个清洁标记时间之间的时间差，对格栅自动进行清洁标记的时间间隔进行调整；

其中，步骤S300包括以下步骤：

步骤S301：当Q＝a×Q

步骤S302：实时获取污水通过格栅时的水压F，当F>F

步骤S303：获取所述格栅的清洁标记时间的前一个清洁标记时间为T'，根据公式：

其中，

步骤S400：当连续若干次进行清洁标记的时间间隔小于设定的自动进行清洁标记的时间间隔，选取所述连续若干次进行清洁标记的时间间隔中进行清洁标记时间间隔最小的格栅，利用图形识别技术识别所述格栅中的空洞，根据空洞的面积判断进行清洁标记的原因。

其中，步骤S400包括以下步骤：

步骤S401：当连续x次进行清洁标记的时间差小于新的进行清洁标记的平均间隔时间

步骤S402：对提取到的轮廓进行过滤，得到空洞区域，计算出空洞区域的面积S

步骤S403：将图像识别技术和边缘检测算法导入数据库，当出现最近若干次更换格栅时间差的总和T

其中，一种水厂污水处理运行维护巡检系统，所述巡检系统包括了污水流量计算模块、格栅自动更换模块、水压比对模块和故障判断模块；

所述污水流量计算模块，用于当污水经过格栅时，通过安装在格栅上的压力传感器测得格栅上游和下游的水压，计算污水一个周期时间里通过格栅的流量；根据通过格栅的流量判断格栅的堵塞程度，当格栅的堵塞程度大于设定的允许最大堵塞程度时，对格栅进行清洁标记；

所述格栅自动更换模块，用于获取每一次清洁标记的时间，根据任意相邻两次清洁标记的时间差计算得到平均标记时间作为格栅自动进行清洁标记的时间间隔；

所述水压比对模块，用于通过格栅上安装的压力传感器测量污水通过格栅时的水压，当测得的水压大于设定的水压阈值时，对格栅进行清洁标记；获取所述格栅的清洁标记时间与前一个清洁标记时间之间的时间差，对格栅自动进行清洁标记的时间间隔进行调整；

所述故障判断模块，用于当连续若干次进行清洁标记的时间间隔小于设定的自动进行清洁标记的时间间隔，选取所述连续若干次进行清洁标记的时间间隔中进行清洁标记时间间隔最小的格栅，利用图形识别技术识别所述格栅中的空洞，根据空洞的面积判断进行清洁标记的原因。

其中，所述格栅自动更换模块包括了流量监测单元和水压监测单元；

所述流量监测单元，用于根据在一个周期时间里污水经过格栅的流量判断格栅的堵塞程度，通过比对污水经过格栅的流速和最大堵塞程度下污水的流速，确定格栅的自动进行清洁标记的时间；所述水压监测单元，用于根据污水经过格栅时的水压判断格栅的堵塞程度，确定格栅的自动进行清洁标记的时间。

其中，所述故障判断模块包括了故障识别单元和故障记录单元；

所述故障识别单元，用于判断最近若干次进行清洁标记的时间差的总和与设定的故障时长进行比对是否出现故障；所述故障记录单元，用于记录故障的判断方式，当出现相同情况时，直接进行判断和解决故障。

当污水经过格栅时，通过安装在格栅上的压力传感器测得格栅上游和下游的水压差为1kPa，污水的密度ρ＝1000kg/m

得到污水经过格栅的流速v＝1.4m

记自动进行清洁标记的间隔时间30天，当Q＝6m

当连续3次进行清洁标记的时间差都小于自动进行清洁标记的平均间隔时间

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同更换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。