[實用新型]廢水加藥視覺控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820034044.6
• 申請日: 2008-04-11
• 公開（公告）號: CN201201915Y
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高欣;林慧生
• 申請（專利權(quán)）人: 南京中電聯(lián)自動化有限公司
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F1/50;C02F5/00;G05B19/04
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 湯志武;王鵬翔

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及廢水處理中的加藥控制系統(tǒng)，根據(jù)視覺傳感器的信號經(jīng)過計算機(jī)分析后提供加藥量數(shù)據(jù)。

背景技術(shù)

在廢水處理中通常都需要對需要處理的廢水進(jìn)行加絮凝劑等外加藥劑，以實現(xiàn)混凝、沉淀的目的，但由于不同的廢水水質(zhì)差異大，懸浮物電荷不同，并受到不同季節(jié)溫度等影響，加藥量變化比較大，如采用固定加藥則效果難以保證，如采用人工根據(jù)經(jīng)驗來調(diào)整加藥量的變化，則人工工作量較大，而且受到人員經(jīng)驗的影響，加藥的效果差別較大。

為了達(dá)到混凝處理的最佳工況進(jìn)一步提高現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行的自動化水平。保證預(yù)處理出水質(zhì)量，目前現(xiàn)場都開始逐步對混凝劑人工加藥系統(tǒng)進(jìn)行改造，用變頻控制技術(shù)實現(xiàn)加藥量的自動控制。通過調(diào)節(jié)變頻器頻率控制加藥泵，從而調(diào)整混凝劑加藥量。現(xiàn)有的實現(xiàn)預(yù)處理混凝效果的變頻自動控制系統(tǒng)已非常成熟。在預(yù)處理混凝過程中應(yīng)用的關(guān)鍵就是變頻調(diào)節(jié)的輸入信號。

混凝效果的好壞與好多因素有關(guān)，如處理工藝、進(jìn)水濁度、PH值、溫度、處理水量、配水方式、混凝劑種類、加藥地點、混合方式、混凝劑濃度、加藥量等?，F(xiàn)場一般調(diào)節(jié)加藥量來調(diào)整混凝澄清效果，控制澄清池出水質(zhì)量。混凝劑加藥量有一個最佳值，太少則混凝效果不好，水中膠體未完全脫穩(wěn)；太多則過猶不及，會發(fā)生再穩(wěn)現(xiàn)象，不僅出水效果變差，而且浪費(fèi)混凝劑。膠體在水中的穩(wěn)定性是由它的動電電位ξ決定，ξ越大，膠體越穩(wěn)定；越小到越不穩(wěn)定，互相碰撞就可聚集成大顆粒而沉降。天然水中膠體多帶負(fù)電荷，向水中加入帶相反電荷的混凝劑，就可使水中膠體ξ降低，直至發(fā)生聚沉。ξ降為0是最理想的狀態(tài)，此時水中膠體完全脫穩(wěn)，混凝劑加藥量最佳，沒有剩余。因此，ξ電位是反映膠體狀態(tài)的理想?yún)?shù)。但目前尚無法直接測定ξ電位。

目前常用的技術(shù)方案是通過檢測流動電流原理的原理來控制，但由于流動電流也會受到很多干擾，實際使用效果并不穩(wěn)定。有經(jīng)驗的操作人員就是直接通過肉眼觀察水的變化，來調(diào)節(jié)加藥量。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是：提出一種廢水加藥視覺控制裝置，繞過ξ電位測量的難點，直接模擬操作人員的經(jīng)驗做法，提出一種通過視覺傳感控制裝置將水體懸浮物的狀況及變化趨勢進(jìn)行信號采集，此信號輸出可以直接成為變頻調(diào)節(jié)的輸入信號，視覺傳感控制裝置將水體懸浮物的狀況及變化趨勢通過PC或嵌入式PC進(jìn)行分析，并可給出加藥量的給定值。

廢水加藥視覺控制裝置，包括樣水流過的透明管道、光源和視覺傳感器構(gòu)成，管道側(cè)面有固定光源，視覺傳感器安裝在管道壁旁，視覺傳感器采用CCD或CMOS攝像頭。視覺傳感器檢測在加藥過程中廢水的懸浮物的顆粒大小和變化趨勢。

廢水經(jīng)過減壓減速處理后流經(jīng)有機(jī)玻璃的透明管道，管道側(cè)面有固定光源，視覺傳感器安裝在管道壁旁，在加藥過程中廢水的懸浮物的顆粒大小，變化趨勢均可通過視覺傳感器檢測，通過串行通訊RS232接口將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到PC或嵌入式系統(tǒng)中，PC或嵌入式系統(tǒng)中有專家分析軟件，根據(jù)濁度、透光率或圖像比較等指標(biāo)對信號進(jìn)行處理，結(jié)果反饋到廢水加藥控制系統(tǒng)中，如此形成閉環(huán)控制，實現(xiàn)廢水加藥系統(tǒng)的最優(yōu)化控制；尤其是通過視覺傳感器檢測樣水中懸浮物的變化。信號通過串行通訊方式完成。

附圖說明

圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖

具體實施方式

在樣水管側(cè)面安裝光源，俯視圖如圖1：光線穿透樣水管1(即透明管道)，而且不直接射到視覺傳感器2上，避免在無樣水時光線直射影響視覺傳感器壽命。

光源3采用金屬鹵化物光源，光照強(qiáng)度保持一致，在開機(jī)的瞬間，視覺傳感器檢測無樣水時光照強(qiáng)度，一方面作為作為本次測量的基準(zhǔn)，所有比較均與此參照，測量值的相對誤差較?。涣硪环矫?，當(dāng)運(yùn)行一段時間后光源強(qiáng)度將逐漸下降，由于參照也在變化，可保證一段時間內(nèi)測量值不會因為光源光照下降而受到干擾。當(dāng)光源照度下降到一定程度后，本裝置發(fā)出報警信號，提示更換光源。當(dāng)保證樣水，平緩?fù)ㄟ^有光源照射的有機(jī)玻璃后，視覺傳感器將不斷采集信號，并進(jìn)行比較和計算。

本實用新型裝置采用的視覺傳感器包括常用的CCD或CMOS攝像頭，另CCD攝像頭或CMOS加DSP電路可組成的智能視覺傳感器，由CCD攝像頭定期采集畫面并與預(yù)存畫面進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果由DSP電路進(jìn)行數(shù)學(xué)算法變換后通過串行口輸出。通常智能視覺傳感器應(yīng)用于集成電路的檢測、制藥等多種場合。