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原文传递一种废水检测系统及方法

专利名称：	一种废水检测系统及方法
摘要：	本发明涉及废水检测技术领域，具体涉及一种废水检测系统及方法，包括处理层、分析层及回转层；所需排放的废水通过处理层净化处理，于处理层中同步完成废水参数采集，采集到的废水参数数据反馈至分析层，分析层基于接收到的废水参数完成废水水质评估，本发明通过废水参数的全面采集，能够在废水处理过程各阶段对废水水质进行评估，从而依据废水水质评估结果为废水提供不同的回转路径，使废水水质在完成处理后仍不符合排放标准时，能够自动化的回转，再次进行处理，以此，不仅大大降低了废水处理过程中的人工成本支出，同时还能够通过自动化的检测、回转，对废水水质在完成处理后仍不符合排放标准时，以最小的成本执行再次处理。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	江苏安琪尔检测科技有限公司
发明人：	施金艳;刘银;牛仙;陆洁;张秀珍;张洪圳
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-29T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-28T00:00:00+0800
申请号：	CN202311095366.7
公开号：	CN117129643A
代理机构：	无锡市天宇知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	丁雪强
分类号：	G01N33/18;G;G01;G01N;G01N33;G01N33/18
申请人地址：	214000 江苏省无锡市惠山经济开发区清华创新大厦A1903、A1905、A1907、A1908、A2001
主权项：	1.一种废水检测系统，其特征在于，包括处理层、分析层及回转层；所需排放的废水通过处理层净化处理，于处理层中同步完成废水参数采集，采集到的废水参数数据反馈至分析层，分析层基于接收到的废水参数完成废水水质评估，废水水质评估结果进一步向回转层发送，回转层基于废水评估结果设计废水回转路径，废水回转路径再次反馈至处理层中，处理层基于废水回转路径传输废水完成废水排放或再次回转；所述分析包括接收模块、校准模块及评估模块，接收模块用于接收采集模块采集到的废水参数数据，校准模块用于判定采集模块采集的废水参数数据来源位置是否与设定的采集位置一致，评估模块用于设定评估阈值，计算废水净化有效值，应用废水净化有效值与评估阈值比对，获取比对结果；其中，废水净化有效值通过下式进行求取，公式为：式中：z为采集模块运行次数的集合；u为采集模块运行次数的序号；为废水透射率；P为废水视觉光源一致性；δ及γ为权重，δ＞γ；a为废水浊度；β为废水硬度；pH为废水酸碱值；s为废水中含杂质比例；μ为修正系数；其中，z中的每组u均通过上式进行Kvalid值计算，废水净化有效值取所有u对应Kvalid值计算结果的均值，评估模块中应用的评估阈值通过系统端用户手动设定，废水净化有效值计算结果即分析层中废水水质评估结果。 2.根据权利要求1所述的一种废水检测系统，其特征在于，所述处理层由絮凝沉淀工位、曝气工位及PH中和工位组成，处理层通过絮凝沉淀工位、曝气工位及PH中和工位对废水执行净化处理的操作，所述处理层包括采集模块及设定模块，采集模块用于采集废水实时参数数据，设定模块用于设定采集模块在采集废水参数数据时的位置坐标；其中，采集模块设置有三组，三组所述采集模块分别部署于絮凝沉淀工位、曝气工位及PH中和工位中，采集模块由水下机器人、摄像头及水质测定仪组成，水下机器人携带摄像头及水质测定仪基于设定模块提供的位置于各工位中对废水完成参数数据的采集。 3.根据权利要求2所述的一种废水检测系统，其特征在于，所述采集模块采集到的废水参数包括：废水透射率、废水视觉光源一致性、浊度、水硬度、PH值及水中杂质含量，设定模块在设定采集模块在采集废水参数数据时的位置时，由系统端用户向设定模块中上传采集模块部署工位规格参数，设定模块进一步通过采集模块部署工位规格参数构建工位模型，并对构建的工位模型进一步配置坐标轴系，设定模块基于坐标轴系在工位模型中设定位置坐标并提供至采集模块，采集模块根据位置坐标执行废水参数数据采集；其中，设定模块中设定的位置坐标不少于三组，且设定模块中设定的位置坐标中至少有三组位置坐标的Z轴取值，分别与工位中处理废水的液面、液中、液底位置相等。 4.根据权利要求1所述的一种废水检测系统，其特征在于，所述校准模块运行实时获取设定模块中设定的采集模块在采集废水参数数据时的位置坐标，校准模块运行实时接收采集模块采集到的废水参数数据，废水参数数据中包含有废水参数数据在采集阶段，采集模块于工位中处理废水中的位置坐标；其中，校准模块接收到的位置坐标集与于设定模块中获取的位置坐标集相同时，跳转评估模块运行，反之则，跳转设定模块，于设定模块中反馈校准模块运行判定结果。 5.根据权利要求1所述的一种废水检测系统，其特征在于，所述评估模块在计算废水净化有效值时，同步获取接收模块接收到的废水参数数据，废水参数数据中废水透射率及废水视觉光源一致性于采集模块的摄像头采集的废水图像中获取，废水透射率通过下式进行求取，公式为：式中：λ为调节因子；Ω(x)为最小值滤波窗口；c为RGB三通道；IC(x)为RGB通道下废水图像；y为最小值滤波窗口下IC(x)在RGB三个颜色通道中的分量；Ac为废水图像背景光。 6.根据权利要求5所述的一种废水检测系统，其特征在于，废水视觉光源一致性的求取公式为：式中：P为颜色指数；n为计算目标的集合；x为计算目标的序号；p为不同颜色所占百分比；H、S、V为HSV颜色模型中的参数，H＞0；其中；废水图像通过系统端用户手动设定分割大小进一步完成分割，每一分割所得的子废水图像均作为上述的计算目标进行P值计算，所有子废水图像完成计算后，进一步计量各计算结果中P值相等的计算结果数量，计量结果越大则表示废水视觉光源一致性越差。 7.根据权利要求1所述的一种废水检测系统，其特征在于，所述回转层包括配置模块及预警模块，配置模块用于接收评估模块中废水净化有效值与评估阈值比对结果，通过比对结果配置当前废水传输路径，预警模块用于设定预警阈值，监测废水回转次数，在监测到的废水回转次数不处于预警阈值时，发出预警音频；其中，所述评估阈值设置有若干组，若干组所述评估阈值与处理层中各工位一一对应，废水传输路径的初始端为絮凝沉淀工位或PH中和工位，预警模块包括扬声器，预警模块中扬声器以监测到的废水回转次数不处于预警阈值作为触发信号，发出音频警报。 8.根据权利要求7所述的一种废水检测系统，其特征在于，所述回转层中设置有回转工位，回转工位属于废水传输路径，回转工位用于传输废水回到絮凝沉淀工位或曝气工位；其中，所述废水传输路径包括： I：PH中和工位至回转工位，回转工位至絮凝沉淀工位，絮凝沉淀工位至曝气工位，曝气工位至PH中和工位，PH中和工位至回转工位或执行废水排放； II：PH中和工位至回转工位，回转工位至曝气工位，曝气工位至PH中和工位，PH中和工位至回转工位或执行废水排放； III：絮凝沉淀工位至曝气工位，曝气工位至PH中和工位，PH中和工位至回转工位或执行废水排放； IV：絮凝沉淀工位至曝气工位，曝气工位至回转工位，回转工位至絮凝沉淀工位，絮凝沉淀工位至曝气工位，曝气工位至PH中和工位，PH中和工位至回转工位或执行废水排放。 9.根据权利要求1所述的一种废水检测系统，其特征在于，所述采集模块通过无线网络与设定模块连接，所述设定模块通过介质电性与接收模块相连接，所述接收模块通过介质电性与校准模块及评估模块相连接，所述评估模块通过介质电性与配置模块相连接，所述配置模块通过介质电性与预警模型相连接。 10.一种废水检测方法，所述方法是对如权利要求1-9中任意一项所述一种废水检测系统的实施方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：废水通过废水处理工位传输，于废水传输处理过程中获取废水状态参数；步骤2：接收废水处理过程中于各废水处理工位的废水状态参数，设定评估阈值，应用废水状态参数计算废水净化有效值，根据废水净化有效值与评估阈值比对结果输出废水或选择对应废水回转路径完成废水回转；步骤3：设定监测周期，根据监测周期采集各废水处理工位废水净化有效值并储存；步骤4：根据监测周期内采集到的废水净化有效值生成直方图；步骤5：废水净化有效值上限，基于生成的直方图预测废水净化有效值上限到达周期；其中，废水净化有效值上限到达周期预测结果通过下式求取，公式为：式中：U为周期的数量；k为当前周期内最后一组测得的废水净化有效值；k0为废水净化有效值上限；K为当前周期内测得的废水净化有效值；n为周期组测得的废水净化有效值组数集合；i为废水净化有效值序号；x为最后一组废水净化有效值的序号；步骤6：预测求取的废水净化有效值上限到达周期向用户端反馈。
所属类别：	发明专利