基于图像处理的污泥沉降比检测方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及污泥检测技术领域，特别涉及一种基于图像处理的污泥沉降比检测方法及系统。
【背景技术】
[0002]目前国家对于环保越来越重视，污水处理厂逐年增加，而污水处理厂中尤以活性污泥法占多数。活性污泥经过二沉池实现泥水分离，获得较澄清的出水。活性污泥沉降性能的好坏是获得较好出水水质的关键。污泥沉降比(SV)是指将混匀的曝气池活性污泥混合液迅速倒进1000mL量筒中至满刻度，静置沉淀一定时间后，沉淀污泥与所取混合液之体积比(％)，是分析污泥沉降性能的关键指标。通常选择静置沉淀30min后沉淀污泥体积占所取混合液体积之比作为污泥沉降比，记为SV3。。
[0003]通过观察污泥沉降比还可以发现是否含有难沉悬浮絮体。反应器中的污泥量可用于控制污泥排放，其变化还可以及时的反映污泥膨胀等异常情况，是用以指导工艺运行、保证出水水质的重要方法。
[0004]目前污泥沉降比(SV3。)的测定方法即是定时从曝气池中取出活性污泥置于指定量筒中，静置30min后，读出沉淀污泥的体积，进而计算污泥沉降比，并进行记录。
[0005]现有测定方法虽然法简便，但存在以下问题:
[0006](1)工作量大，需要人读数、计量数据；
[0007](2)数据记录不便，多为纸质的数据记录，容易丢失；
[0008](3)数据管理不便，数据多记录于纸件，不方便在线统计、整体分析等众多问题。
[0009](4)现有的污泥沉降比的测定多是通过离线方法完成，无法在线分析。
【发明内容】
[0010]本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
[0011]为此，本发明的目的在于提出一种基于图像处理的污泥沉降比检测方法及系统，明能够在污泥沉降比的测定工作中，实现数据的在线记录、实时分析和同比或环比分析，及时发现污泥沉降异常，提高活性污泥法工艺运行的稳定性。
[0012]为了实现上述目的，本发明一方面的实施例提供一种基于图像处理的污泥沉降比检测方法，包括如下步骤:
[0013]步骤S1，定时取出污泥并放置于量筒中，静置沉淀预设时长后，采集装有污泥的量筒的图像信息，其中，所述量筒具有唯一的标识ID ;
[0014]步骤S2，对所述图像信息进行图像处理，得到处理后的图像信息；
[0015]步骤S3，对所述处理后的图像信息进行分析，将所述污泥位置与所述量筒的中间线的位置进行比较以判断所述污泥位置是否正常，如果判断所述污泥位置正常，则进一步计算污泥区域占取样总体积的比例V1、泥水混合区域占取样总体积的比例V2，其中，所述污泥沉降比即为所述污泥区域占取样总体积的比例VI ;
[0016]步骤S4，将计算得到的污泥沉降比与预设正常区间进行比对，如果所述污泥沉降比位于所述预设正常区间内，且泥水混合区域占取样总体积的比例V2低于第一预设比例，则判断污泥沉降性能良好，如果所述污泥沉降比高于所述预设正常区间的上限，或者所述污泥沉降比低于所述预设正常区间的下限，则发出预警信息，以提示管理员进行相应的维护处理。
[0017]步骤S5，将所述量筒的沉降数据发送给云平台，由所述云平台根据量筒的标识ID记录每个所述量筒的沉降数据，并生成对应的历史数据曲线以供用户查看，以及根据预设分析领域，筛选出该预设分析领域内的所有量筒的沉降数据，进行综合量化平均分析，其中，所述量筒的沉降数据包括:所述量筒的标识ID、对应的污泥区域占取样总体积的比例V1、泥水混合区域占取样总体积的比例V2、所述预警信息的内容和时间。
[0018]进一步，在所述步骤S1中，所述量筒上携带有二维码信息，通过扫描所述二维码信息获取所述污泥的取样位置信息。
[0019]进一步，在所述步骤S2中，对所述图像信息进行图像处理，包括:对所述图像信息进行灰度处理。
[0020]进一步，在所述步骤S3中，将所述污泥位置与所述量筒的中间线的位置进行比较以判断所述污泥位置是否正常，包括如下步骤:
[0021]如果所述污泥的下界面位于所述量筒中间线以上，或者所述污泥位于所述量筒的中间线以上的区域大于所述污泥位于所述量筒的中间线以下的区域时，判断污泥位置异常，处于上浮状态；
[0022]如果所述污泥的上界面位于所述量筒的中间线以下或者所述污泥位于所述量筒的中间线以上的区域小于所述污泥位于所述量筒的中间线以下的区域时，判断污泥位置为正常，处于沉降状态。
[0023]进一步，在所述步骤S3中，将所述污泥位置与所述量筒的中间线的位置进行比较以判断所述污泥位置是否正常，包括如下步骤:
[0024]如果所述污泥的下界面位于所述量筒中间线以上，或者所述污泥位于所述量筒的中间线以上的区域大于所述污泥位于所述量筒的中间线以下的区域时，判断污泥位置异常，处于上浮状态；
[0025]如果所述污泥的上界面位于所述量筒的中间线以下或者所述污泥位于所述量筒的中间线以上的区域小于所述污泥位于所述量筒的中间线以下的区域时，判断污泥位置为正常，处于沉降状态。
[0026]在所述步骤S3中，所述预设时长为30分钟，所述污泥沉降比的预设正常区间为10%?40%，所述第一预设比例为5%。
[0027]本发明实施例还提出一种基于图像处理的污泥沉降比检测系统，包括:量筒、拍照装置、数据处理装置和云平台，其中，所述量筒用于装有定时取出的污泥，其中，所述量筒具有唯一的标识ID ;所述拍照装置用于在所述污泥在所述量筒内静置沉淀预设时长后，采集装有污泥的量筒的图像信息，并将所述图像信息发送至所述数据处理装置；所述数据处理装置与所述拍照装置相连，用于对所述图像信息进行图像处理以得到处理后的图像信息，并对所述处理后的图像信息进行分析，将所述污泥位置与所述量筒的中间线的位置进行比较以判断所述污泥位置是否正常，如果判断所述污泥位置正常，则进一步计算污泥区域占取样总体积的比例V1、泥水混合区域占取样总体积的比例V2，其中，所述污泥沉降比即为所述污泥区域占取样总体积的比例VI，然后将计算得到的污泥沉降比与预设正常区间进行比对，如果所述污泥沉降比位于所述预设正常区间内，且泥水混合区域占取样总体积的比例V2低于第一预设比例，则判断污泥沉降性能良好，如果所述污泥沉降比高于所述预设正常区间的上限，或者所述污泥沉降比低于所述预设正常区间的下限，则发出预警信息，以提示管理员进行相应的维护处理，所述数据处理装置还用于所述量筒的沉降数据发送给云平台，其中，所述量筒的沉降数据包括:所述量筒的标识ID、对应的污泥区域占取样总体积的比例V1、泥水混合区域占取样总体积的比例V2、所述预警信息的内容和时间；
[0028]所述云平台与所述数据处理装置进行通信，用于接收来自所述量筒的沉降数据，根据所述量筒的标识ID记录每个所述量筒的沉降数据，并生成对应的历史数据曲线以供用户查看，以及根据预设分析领域，筛选出该预设分析领域内的所有量筒的沉降数据，进行综合量化平均分析。进一步，所述量筒上携带有二维码信息，所述拍照装置扫描所述二维码信息，并将所述二维码信息发送至所述数据处理装置，所述数据处理装置解析所述二维码信息以获取所述污泥的取样位置信息。
[0029]进一步，所述数据处理装置对所述图像信息进行灰度处理。
[0030]进一步，所述数据处理装置在检测到所述污泥的下界面位于所述量筒中间线以上，或者所述污泥位于所述量筒的中间线以上的区域大于所述污泥位于所述量筒的中间线以下的区域时，则判断污泥位置异常，处于上浮状态；
[0031]所述数据处理装置在检测到所述污泥的上界面位于所述量筒的中间线以下或者所述污泥位于所述量筒的中间线以上的区域小于所述污泥位于所述量筒的中间线以下的区域时，则判断污泥位置为