CN110118771A - 一种用于活性污泥微生物的智能镜检装置及镜检方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于活性污泥微生物的智能镜检装置及镜检方法，其中，所述智能镜检装置包括一腔室，所述腔室内设置有用于固定装载有活性污泥微生物样品的载玻片的定位装置，在所述定位装置上方设置有用于对活性污泥微生物样品进行拍摄的摄像装置，在所述定位装置的侧边设置有用于对定位装置进行清洗的清洗装置以及用于对定位装置进行吹干处理的吹干装置，所述摄像装置、清洗装置、吹干装置均连接于一中央控制装置。本发明的智能镜检装置可自动完成拍摄操作，并能根据拍摄的图片自动检测，比对辨别，不受主观因素干扰；拍摄后自动完成清洗操作、吹干操作；结构紧凑，整套装置体积小；辨别比对、计数结果可自动记录并打印，具有可追溯性。

Description

一种用于活性污泥微生物的智能镜检装置及镜检方法

技术领域

本发明涉及微生物镜检领域，尤其涉及一种用于活性污泥微生物的智能镜检装置及镜检方法。

背景技术

现有技术中，为了及时掌握污水处理中的优势种群微生物的变化情况，以便采取相应措施保持优势种群微生物，每天都需从污水活性污泥中取样，置于显微镜下，对所取样品中的微生物进行观察、辨别、统计，确定微生物种群的变化情况，这种操作称为镜检。

目前的操作方式为手工操作：分别从污水处理池取污泥与污水相对混合均匀的混合液作为样品，分别从样品中用滴管滴一滴在载玻片上，用盖玻片一边轻放在水滴一侧，然后轻轻放平，按照所取样品数制取相应的载玻片，然后分别将载玻片置于显微镜下观察微生物，进行微生物的辨别、统计。

上述手工操作方式存在诸多缺点：(1)手工操作需人为观察、统计数量，容易受主观因素影响，精确度低；(2)手工操作需人工调整显微镜焦距，调整繁琐，效率低；(3)可追溯性差，不便于监督管理，假如操作人员弄虚作假，无法查证。如果优势种群微生物发生变化，因操作人员作假而未发现，导致污水处理不能进行，将造成不可估量的损失。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于活性污泥微生物的智能镜检装置及镜检方法，旨在解决现有技术中手工镜检操作方式的精确度低、效率低、不可追溯等问题。

本发明的技术方案如下：

一种用于活性污泥微生物的智能镜检装置，其中，包括一腔室，所述腔室内设置有用于固定装载有活性污泥微生物样品的载玻片的定位装置，在所述定位装置上方设置有用于对活性污泥微生物样品进行拍摄的摄像装置，在所述定位装置的侧边设置有用于对定位装置进行清洗的清洗装置以及用于对定位装置进行吹干处理的吹干装置，所述摄像装置、清洗装置、吹干装置均连接于一中央控制装置，通过所述中央控制装置控制所述摄像装置、清洗装置、吹干装置执行相应的动作，并对摄像装置所拍摄的图片进行比对辨别和计数，对比对辨别和计数结果进行记录，以及根据比对辨别和计数结果判断活性污泥微生物样品的变化情况。

所述的用于活性污泥微生物的智能镜检装置，其中，所述腔室为密闭腔室。

所述的用于活性污泥微生物的智能镜检装置，其中，所述腔室设置有排风装置。

所述的用于活性污泥微生物的智能镜检装置，其中，所述排风装置连接于所述中央处理装置。

所述的用于活性污泥微生物的智能镜检装置，其中，所述定位装置下方设置有用于收集清洗废液的废液收集槽。

所述的用于活性污泥微生物的智能镜检装置，其中，所述清洗装置设置有多个，并且对称设置。

所述的用于活性污泥微生物的智能镜检装置，其中，所述腔室外设置有打印装置，所述打印装置连接于所述中央控制装置。

一种如上所述的用于活性污泥微生物的智能镜检装置的智能镜检方法，其中，包括步骤：

将活性污泥微生物样品放置于载玻片上，并盖上盖玻片，然后将制备好的载玻片放置在定位装置上并进行定位；

通过所述中央控制装置控制所述摄像装置、清洗装置、吹干装置执行相应的动作，并对摄像装置所拍摄的图片进行比对辨别和计数，对比对辨别和计数结果进行记录，根据比对辨别和计数结果判断活性污泥微生物样品的变化情况。

所述的智能镜检方法，其中，所述通过所述中央控制装置控制所述摄像装置、清洗装置、吹干装置执行相应的动作，并对摄像装置所拍摄的图片进行辨别和计数的步骤具体包括：

通过所述中央控制装置先控制所述摄像装置工作，并在达到设定的第一时间后，控制所述摄像装置停止工作并控制所述清洗装置工作，并在达到设定的第二时间后，控制所述清洗装置停止工作并控制所述吹干装置工作；达到设定的第三时间后控制所述吹干装置停止工作。

所述的智能镜检方法，其中，所述对摄像装置所拍摄的图片进行比对辨别和计数，对比对辨别和计数结果进行记录，根据比对辨别和计数结果判断活性污泥微生物的变化情况的步骤具体包括：

将拍摄的图片中的微生物与预存的标准图片的微生物进行比对辨别，统计拍摄的图片中比对辨别结果一致的微生物数量；

当统计的微生物数量大于或等于设定数时，则判定优势种群微生物未发生变化，当统计的微生物数量小于设定数时，则判定优势种群微生物发生了变化。

有益效果：本发明的智能镜检装置可自动完成拍摄操作，并能根据拍摄的图片自动检测，比对辨别，不受主观因素干扰；拍摄后自动完成清洗操作、吹干操作；结构紧凑，整套装置体积小；辨别比对、计数结果可自动记录并打印，具有可追溯性。

附图说明

图1为本发明一种用于活性污泥微生物的智能镜检装置较佳实施例的结构示意图。

图2为本发明一种用于活性污泥微生物的智能镜检方法较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种用于活性污泥微生物的智能镜检装置及镜检方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，图1为本发明一种用于活性污泥微生物的智能镜检装置10较佳实施例的结构示意图，如图所示，其包括一腔室11，所述腔室11内设置有用于固定装载有活性污泥微生物样品的载玻片16的定位装置12，在所述定位装置12上方设置有用于对活性污泥微生物样品进行拍摄的摄像装置13，在所述定位装置12的侧边设置有用于对定位装置12进行清洗的清洗装置14以及用于对定位装置12进行吹干处理的吹干装置15，所述摄像装置13、清洗装置14、吹干装置15均连接于一中央控制装置(未示出)，通过所述中央控制装置控制所述摄像装置13、清洗装置14、吹干装置15执行相应的动作，并对摄像装置13所拍摄的图片进行比对辨别和计数，对比对辨别和计数结果进行记录，以及根据比对辨别和计数结果判断活性污泥微生物样品的变化情况。

本发明中，在将活性污泥微生物样品准备好后，装载在载玻片16上，并盖上相应的盖玻片，然后再整体放入定位装置12上。

在将活性污泥微生物样品整体放入定位装置12上之后，即可启动智能镜检装置10进行自动镜检。

具体地，是通过摄像装置13来对活性污泥微生物样品进行拍摄，然后由清洗装置14来对定位装置12进行清洗，最后由吹干装置15来对定位装置12进行吹干，从而使定位装置12保持清洁干燥的状态，以便于下一次的镜检。

最后对拍摄的图片进行自动比对辨别和计数，并进行记录，从而根据比对辨别和计数结果判断活性污泥微生物样品的变化情况，例如判断优势种群微生物是否发生了变化。

所述清洗装置14设置于所述定位装置12的侧边，具体可以是位于所述定位装置12上方的侧边，即实质上是位于所述摄像装置13的侧边。

所述清洗装置14可设置有多个，并且对称设置，即所述清洗装置14为成对设置，这样便于对定位装置12的两边均进行清洗。例如所述清洗装置14可以设置为2个，并且对称设置于所述定位装置12上方的两侧，即对称设置于所述摄像装置13的两侧。

所述吹干装置15同样设置于所述定位装置12的侧边，具体可以是位于所述定位装置12上方的侧边，即实质上是位于所述摄像装置13的侧边。

所述吹干装置15可设置有多个，并且对称设置，即所述吹干装置15为成对设置，这样便于对定位装置12的两边均进行清洗。例如所述吹干装置15可以设置为2个，并且对称设置于所述定位装置12上方的两侧，即对称设置于所述摄像装置13的两侧。

当然，所述清洗装置14和所述吹干装置15也可以各设置一个，并且分别对称设置于所述定位装置12上方的两侧，即对称设置于所述摄像装置13的两侧。

具体地，所述腔室11内设置有吊杆18，所述吊杆18横向设置于所述腔室11内，所述摄像装置13、清洗装置14和吹干装置15均连接于所述吊杆18上，并固定于所述吊杆18上。

所述吊杆18优选为可升降吊杆，这样可以根据需要整体调整上述装置的高度，从而达到更好的鉴定效果。

另外，可通过升降机构将所述摄像装置13、清洗装置14和吹干装置15与吊杆18连接，即上述每一个装置都是通过对应的升降机构连接于所述吊杆。这样上述每一个装置都可以单独升降，而不是整体升降，因为每一个装置其所需要的高度可能并不相同，所以通过设置单独的升降机构，可以更方便操作人员调整各装置的高度，使每个装置都能达到最佳的效果。

各装置所连接的升降机构可以连接于中央控制装置，这样可以由中央控制装置对各装置的高度进行集中控制，当然，如采用前述的可升降吊杆，则可以将所述可升降吊杆连接于所述中央控制装置，从而由中央控制装置来控制所述可升降吊杆的高度。

所述腔室11优选为密闭腔室，这样在进行操作的时候，可以避免受到外界影响，同时也可以避免污染外界环境，例如在清洗时，避免清洗液冲到腔室11外侧。

进一步，所述腔室11设置有排风装置17。由于将所述腔室11为密闭腔室，在吹干处理过程中还需要进风，所以需要设置所述排风装置17来排除腔室内多余的空气。所述排风装置17内还可设置过滤装置，即在排风过程中对排出的气体进行过滤，从而过滤掉杂质等，还可过滤掉有毒有害物质。

进一步，所述排风装置17连接于所述中央处理装置，这样可以通过中央处理装置来控制所述排风装置17的启停，而无需再增加人手去控制排风装置。当然，所述排风装置17也可以单独控制，即不与所述中央处理装置连接。

进一步，所述定位装置12下方设置有用于收集清洗废液的废液收集槽19。所述废液收集槽19专门用于收集废液，其中的废液即指清洗过程中的清洗液(例如水)，为了更好的收集废液，在所述定位装置12的底部设置一些漏液口，方便废液滴入到废液收集槽19中。即优选的，所述定位装置12的底部设置有若干间隔的漏液口，这样可以提高收集效率。所述的漏液口优选为长条形，这样可以更方便在定位装置12的底部设置所述漏液口。另外减小占用面积，可以在废液收集槽19的上方设置漏斗，通过所述漏斗将废液送入至下方的废液收集槽19。所述漏斗的顶部应覆盖所有的漏液口，而底部的废液收集槽19则可以适当减小面积。通过设置所述漏斗可以起到引流的作用，也可以避免废液溅出。

进一步，所述腔室11外设置有打印装置，所述打印装置连接于所述中央控制装置。通过所述打印装置可以打印比对辨别和计数结果，同时也可以打印活性污泥微生物样品的变化情况，例如优势种群微生物是否发生变化。

进一步，所述腔室11的底部还设置有一回收槽，所述回收槽可用来接收已经经过镜检的载玻片以及盖玻片，这些载玻片以及盖玻片经过处理后，可重新利用。

所述腔室11中还优选设置一机械手装置，通过所述机械手装置可以将所述定位装置12上的装载有活性污泥微生物样品的载玻片16以及相应的盖玻片一同转移至所述回收槽中，这样在镜检完成后，可自动进行转移，省去了人工操作，方便进行下一个活性污泥微生物样品的镜检。

另外，可以预先将准备好的装载有活性污泥微生物样品的载玻片16以及相应的盖玻片准备好，排列整齐放置于腔室内的预定位置，例如放置于材料准备区，待一个载玻片16以及相应的盖玻片镜检完毕并且已扔入回收槽后，可以由机械手装置抓取材料准备区中的下一个载玻片16以及相应的盖玻片，并转移至所述定位装置12上进行下一次的镜检，这样可以实现连续的自动镜检操作，而无需人工干预。

本发明还提供一种如上所述的用于活性污泥微生物的智能镜检装置的智能镜检方法，如图2所示，其包括步骤：

S1、将活性污泥微生物样品放置于载玻片上，并盖上盖玻片，然后将制备好的载玻片放置在定位装置上并进行定位；

S2、通过所述中央控制装置控制所述摄像装置、清洗装置、吹干装置执行相应的动作，并对摄像装置所拍摄的图片进行比对辨别和计数，对比对辨别和计数结果进行记录，根据比对辨别和计数结果判断活性污泥微生物样品的变化情况。

本发明的方法，只需要预先准备好活性微生物样品，然后放置于载玻片并盖好盖玻片，整体放在定位装置上定位即可，后续的拍摄、清洗和吹干以及计数等过程均为自动进行，大大提高了镜检效率，减少了人工操作的步骤，也减少了主观因素干扰的影响，同时由于对比对辨别和计数结果进行了自动记录，所以本发明具有很强的追溯性。

进一步，所述通过所述中央控制装置控制所述摄像装置、清洗装置、吹干装置执行相应的动作，并对摄像装置所拍摄的图片进行辨别和计数的步骤具体包括：

通过所述中央控制装置先控制所述摄像装置工作，并在达到设定的第一时间后，控制所述摄像装置停止工作并控制所述清洗装置工作，并在达到设定的第二时间后，控制所述清洗装置停止工作并控制所述吹干装置工作；达到设定的第三时间后控制所述吹干装置停止工作。

即先由摄像装置进行拍摄，在规定的第一时间内，摄像装置拍摄完成，具体可以拍摄一张或多张图片。然后控制清洗装置进行工作，例如喷出清洗液对准定位装置表面进行清洗，在规定的第二时间内，清洗装置清洗完成。然后控制吹干装置工作，即对准定位装置进行吹干，使定位装置表面的水分被吹干，在规定的第三时间内，吹干装置吹干完成，最后控制吹干装置停止工作即可。

其中的第一时间、第二时间和第三时间可以根据实际情况进行调整，可以设置为全部相同的值，也可以设置为部分相同的值，也可以设置为全部不相同的值。

进一步，所述对摄像装置所拍摄的图片进行比对辨别和计数，对比对辨别和计数结果进行记录，根据比对辨别和计数结果判断活性污泥微生物的变化情况的步骤具体包括：

将拍摄的图片中的微生物与预存的标准图片的微生物进行比对辨别，统计拍摄的图片中比对辨别结果一致的微生物数量；

当统计的微生物数量大于或等于设定数时，则判定优势种群微生物未发生变化，当统计的微生物数量小于设定数时，则判定优势种群微生物发生了变化。

即，本发明中，比对辨别和计数的过程是先将拍摄的图片与标准图片进行比对辨别，具体是将二者图片上的微生物进行比对辨别，并且判断微生物是否一致，同时统计比对辨别结果一致的微生物数量。因为预存的标准图片上的微生物为优势种群微生物，且设置了一个设定数，如果所统计到的微生物数量大于或等于设定数，则说明原本的优势种群微生物未发生变化，如果所统计的微生物数量小于设定数，则判定优势种群微生物发生了变化。

综上所述，本发明的智能镜检装置可自动完成拍摄操作，并能根据拍摄的图片自动检测，比对辨别，不受主观因素干扰；拍摄后自动完成清洗操作、吹干操作；结构紧凑，整套装置体积小；辨别比对、计数结果可自动记录并打印，具有可追溯性。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于活性污泥微生物的智能镜检装置，其特征在于，包括一腔室，所述腔室内设置有用于固定装载有活性污泥微生物样品的载玻片的定位装置，在所述定位装置上方设置有用于对活性污泥微生物进行拍摄的摄像装置，在所述定位装置的侧边设置有用于对定位装置进行清洗的清洗装置以及用于对定位装置进行吹干处理的吹干装置，所述摄像装置、清洗装置、吹干装置均连接于一中央控制装置，通过所述中央控制装置控制所述摄像装置、清洗装置、吹干装置执行相应的动作，并对摄像装置所拍摄的图片进行比对辨别和计数，对比对辨别和计数结果进行记录，以及根据比对辨别和计数结果判断活性污泥微生物的变化情况。

2.根据权利要求1所述的用于活性污泥微生物的智能镜检装置，其特征在于，所述腔室为密闭腔室。

3.根据权利要求2所述的用于活性污泥微生物的智能镜检装置，其特征在于，所述腔室设置有排风装置。

4.根据权利要求3所述的用于活性污泥微生物的智能镜检装置，其特征在于，所述排风装置连接于所述中央处理装置。

5.根据权利要求1所述的用于活性污泥微生物的智能镜检装置，其特征在于，所述定位装置下方设置有用于收集清洗废液的废液收集槽。

6.根据权利要求1所述的用于活性污泥微生物的智能镜检装置，其特征在于，所述清洗装置设置有多个，并且对称设置。

7.根据权利要求1所述的用于活性污泥微生物的智能镜检装置，其特征在于，所述腔室外设置有打印装置，所述打印装置连接于所述中央控制装置。

8.一种如权利要求1～7任一项所述的用于活性污泥微生物的智能镜检装置的智能镜检方法，其特征在于，包括步骤：

将活性污泥微生物样品放置于载玻片上，并盖上盖玻片，然后将制备好的载玻片放置在定位装置上并进行定位；

通过所述中央控制装置控制所述摄像装置、清洗装置、吹干装置执行相应的动作，并对摄像装置所拍摄的图片进行比对辨别和计数，对比对辨别和计数结果进行记录，根据比对辨别和计数结果判断活性污泥微生物样品的变化情况。

9.根据权利要求8所述的智能镜检方法，其特征在于，所述通过所述中央控制装置控制所述摄像装置、清洗装置、吹干装置执行相应的动作，并对摄像装置所拍摄的图片进行辨别和计数的步骤具体包括：

通过所述中央控制装置先控制所述摄像装置工作，并在达到设定的第一时间后，控制所述摄像装置停止工作并控制所述清洗装置工作，并在达到设定的第二时间后，控制所述清洗装置停止工作并控制所述吹干装置工作；达到设定的第三时间后控制所述吹干装置停止工作。

10.根据权利要求8所述的智能镜检方法，其特征在于，所述对摄像装置所拍摄的图片进行比对辨别和计数，对比对辨别和计数结果进行记录，根据比对辨别和计数结果判断活性污泥微生物的变化情况的步骤具体包括：

将拍摄的图片中的微生物与预存的标准图片的微生物进行比对辨别，统计拍摄的图片中比对辨别结果一致的微生物数量；

当统计的微生物数量大于或等于设定数时，则判定优势种群微生物未发生变化，当统计的微生物数量小于设定数时，则判定优势种群微生物发生了变化。