CN117590824A - 一种净水工艺中沉砂池控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种净水工艺中沉砂池控制方法及系统，涉及净水处理技术领域。所述净水工艺中沉砂池控制方法包括：获取基于双目相机所传递的图像计算出的装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息；获取所述装砂桶组件内的混合物重量信息；根据所述混合物重量信息以及装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息获取最终混合物重量变化值；获取预设时间段内的排砂泵实际运行时间；根据所述排砂泵实际运行时间以及所述最终混合物重量变化值获取排砂泵每分钟运行出砂量；当所述距离信息超过预设阈值时生成报警信息；根据所述报警信息调节排砂泵和/或砂水分离器的状态。本申请通过为水与砂石的比例设置水含量因子，能够得到最准确的砂石情况。

Description

一种净水工艺中沉砂池控制方法及系统

技术领域

本申请涉及净水处理技术领域，具体涉及一种净水工艺中沉砂池控制方法以及净水工艺中沉砂池控制系统。

背景技术

沉砂池作为净水厂常见工艺段，主要用于去除污水中粒径大于0.2毫米、密度较大的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。砂泵排砂系统将集砂坑中的砂水混合物提升至洗砂分离器进行分离。目前，净水厂对沉砂池精细化管理程度较低，缺乏智慧化系统对砂池运行状况进行判断、分析、调控。

首先，缺乏对沉砂池出砂量统计分析，导致沉砂池工艺段及相关设备是否高效运行缺乏判断依据。大部分净水厂仅仅通过在分离器末端设置垃圾桶收集砂粒，人工定期清理更换，未对出砂量进行细致统计，或是只对每天粗略记录处理桶数，无法及时、直观反映沉砂池排砂情况。

其次，沉砂池工艺段精细化、智能化工艺运行管理程度较低，缺乏根据排砂量、沉砂池悬浮颗粒物去除率等数据对沉砂池进行工艺参数调控，通常按照经验模式管理，工艺设备参数调整不够及时。由于实际进水时，水量及含砂量的情况不断变化，单位时间内需处理砂量也不同，固定时间频率进行排砂易造成排砂过量或者不及时，长时间按照该形式运行易加重沉砂池刮砂机、排砂泵等设备运行负荷，增加该类设备故障发生率。

因此需要通过智能系统设备对砂水分离器每次出砂量进行统计分析，反馈沉砂池工艺段及吸砂泵、砂水分离器等重要设备是否处于正常运行状态，根据排砂情况及沉池池进水含砂量数据指标，对沉砂池排砂变化进行智能化计算，给出相应调控策略，确保沉砂池正常高效运行。

总而言之，污水处理行业未有效重视沉砂池排砂量统计分析，缺少实时检测数据分析反馈，进而无法对沉砂池进水量、曝气、排砂进行智能、及时调控，实现沉砂池的精细化、智慧化、以及高效运行管理。

在实际运行中，经常会出现装砂桶在没有人监控的情况下满溢的情况。

因此，希望有一种技术方案来解决或至少减轻现有技术的上述不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种净水工艺中沉砂池控制方法来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

本发明的一个方面，提供一种净水工艺中沉砂池控制方法，所述净水工艺中沉砂池控制方法包括：

以第一预设时间间隔重复获取基于双目相机所传递的图像计算出的装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息；

以第二预设时间间隔重复获取所述装砂桶组件内的混合物重量信息；

根据所述混合物重量信息以及装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息获取最终混合物重量变化值；

获取预设时间段内的排砂泵实际运行时间；

根据所述排砂泵实际运行时间以及所述最终混合物重量变化值获取排砂泵每分钟运行出砂量；当所述距离信息超过预设阈值时生成报警信息；

根据所述报警信息调节排砂泵和/或砂水分离器的状态。

可选地，所述获取基于双目相机所传递的图像计算出的装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息包括：

获取双目相机拍摄的待检测目标双目图像；

识别所述待检测目标双目图像，从而获取混合物距所述双目相机的距离信息。

可选地，在所述根据所述混合物重量信息以及装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息获取预设时间段内的排砂泵每分钟运行出砂量之后，所述净水工艺中沉砂池控制方法进一步包括：

根据所述排砂泵每分钟运行出砂量对所述排砂泵和/或砂水分离器进行调控。

可选地，所述根据所述混合物重量信息以及装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息获取最终混合物重量变化值包括：

获取预设时间段内的首次基于双目相机所传递的图像计算出的装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息以及最后一次基于双目相机所传递的图像计算出的装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息；

获取预设时间段中首次获取的装砂桶组件内的混合物重量信息以及最后一次测量的装砂桶组件内的混合物重量信息；

根据所述首次获取的装砂桶组件内的混合物重量信息以及最后一次测量的装砂桶组件内的混合物重量信息获取混合物重量变化信息；

获取所述首次基于双目相机所传递的图像计算出的装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息以及最后一次基于双目相机所传递的图像计算出的装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息的距离差值作为预设时间段内的距离变化值；

获取杂质因子数据库，所述杂质因子数据库包括至少一个预设距离变化值区间以及每个距离变化值区间对应的水含量因子；

获取所述距离变化值所在的距离变化值区间所对应的水含量因子；

根据所述混合物重量变化信息以及水含量因子获取最终混合物重量变化值。

可选地，所述根据所述排砂泵实际运行时间以及所述最终混合物重量变化值获取排砂泵每分钟运行出砂量采用如下公式：

排砂泵每分钟运行出砂量=预设时间段的最终混合物重量变化值/预设时间段内排砂泵实际运行时间。

可选地，所述根据所述排砂泵每分钟运行出砂量对所述排砂泵和/或砂水分离器进行调控包括：

获取当前预设时间段的排砂泵每分钟运行出砂量；

获取当前预设时间段之前的一个预设时间段的排砂泵每分钟运行出砂量；

判断当前预设时间段的排砂泵每分钟运行出砂量是否大于当前预设时间段之前的一个预设时间段的排砂泵每分钟运行出砂量，若是，则

判断最终混合物重量变化值是否超过预设混合物重量变化阈值，若否，则

提高排砂泵运行时间和/或降低排砂泵运行间隔。

可选地，所述根据所述排砂泵每分钟运行出砂量对所述排砂泵和/或砂水分离器进行调控进一步包括：

获取当前预设时间段的排砂泵每分钟运行出砂量；

获取当前预设时间段之前的一个预设时间段的排砂泵每分钟运行出砂量；

判断当前预设时间段的排砂泵每分钟运行出砂量是否小于当前预设时间段之前的一个预设时间段的排砂泵每分钟运行出砂量，若是，则

判断最终混合物重量变化值是否超过预设混合物重量变化阈值，若否，则

提高或降低排砂泵运行时间和/或降低砂水分离器负荷。

本申请还提供了一种净水工艺中沉砂池控制系统，所述净水工艺中沉砂池控制系统包括：

距离获取模块，所述距离获取模块用于以第一预设时间间隔重复获取基于双目相机所传递的图像计算出的装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息；

混合物重量信息获取模块，所述混合物重量信息获取模块用于以第二预设时间间隔重复获取所述装砂桶组件内的混合物重量信息；

最终混合物重量变化值获取模块，所述最终混合物重量变化值获取模块用于根据所述混合物重量信息以及装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息获取最终混合物重量变化值；

排砂泵实际运行时间获取模块，所述排砂泵实际运行时间获取模块用于获取预设时间段内的排砂泵实际运行时间；

排砂泵每分钟运行出砂量获取 模块，所述排砂泵每分钟运行出砂量获取模块用于根据所述排砂泵实际运行时间以及所述最终混合物重量变化值获取排砂泵每分钟运行出砂量；

报警信息生成模块，所述报警信息生成模块用于当所述距离信息超过预设阈值时生成报警信息；

控制模块，所述控制模块用于根据所述报警信息调节排砂泵和/或砂水分离器的状态。

本申请的净水工艺中沉砂池控制方法具有如下优点：

1、通过双目相机来识别装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息，当识别距离过近时说明装砂桶组件将满，通过这 种方式，一方面可以通过视觉设备判断装砂桶组件装砂高度及装砂量是否存在外溢风险，另一方面也可以避免现有技术采用重量进行检测，但是由于混合物的成分不同导致的重量无法客观反应高度的问题。

2、在将砂石通过螺旋送料机送入装砂桶组件时，会或多或少的将水也同时送入装砂桶，也就是在装砂桶内并非只是单纯的砂石，而是混合物，这种情况下，就会导致单纯以砂石的密度来考虑装砂桶的重量是不准确的，因为没有考虑水与砂石的比例，通过本申请的方式，通过为水与砂石的比例设置水含量因子，能够得到最准确的砂石情况，也只有砂石情况准确，才能获取到最准确的排砂泵的每分钟运行出砂量。

附图说明

图1为本申请第一实施例的净水工艺中沉砂池控制方法的流程示意图。

图2是一种电子设备，用于实现图1所示的净水工艺中沉砂池控制方法。

图3图示了根据本申请实施例的沉砂池出砂量检测装置的拆解示意图。

图4图示了图3所示意的根据本申请实施例的沉砂池出砂量检测装置的立体示意图。

图5图示了图3所示意的根据本申请实施例的沉砂池出砂量检测装置的立体示意图。

图6图示了图3所示意的根据本申请实施例的沉砂池出砂量检测装置的另一结构示意图。

附图标记：

101、外壳体；102、收容空间；103、出砂口；104、LED触控屏；105、摄像设备；106、载物组件； 107、载物台； 108、装砂桶。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

图1为本申请第一实施例的净水工艺中沉砂池控制方法的流程示意图。

如图1所示的净水工艺中沉砂池控制方法包括：

以第一预设时间间隔重复获取基于双目相机所传递的图像计算出的装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息；

当所述距离信息超过预设阈值时生成报警信息；

根据所述报警信息调节排砂泵和/或砂水分离器的状态。

本申请的净水工艺中沉砂池控制方法通过双目相机来识别装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息，当识别距离过近时说明装砂桶将满，通过这种方式，一方面可以通过视觉设备判断装砂桶组件装砂高度及装砂量是否存在外溢风险，另一方面也可以避免现有技术采用重量进行检测，但是由于混合物的成分不同导致的重量无法客观反应高度的问题。

在本实施例中，根据所述报警信息调节排砂泵和/或砂水分离器的状态可以是关闭排砂泵、将排砂泵调小，关闭砂水分离器等操作。

在本实施例中，获取基于双目相机所传递的图像计算出的装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息包括：

获取双目相机拍摄的待检测目标双目图像；

识别所述待检测目标双目图像，从而获取混合物距所述双目相机的距离信息。

具体而言，可以采用如下方法获取混合物距所述双目相机的距离信息：

获取标定好的双目相机参数的校正映射表，并利用标定好的双目相机获取待识别测距的输入图像数据；

基于所述校正映射表对所述输入图像数据分割后的左右视图进行重映射几何变换计 算得到校正后的左右视图，并利用预设的匹配算法对校正后的左右视图进行深度视差计算 得到视差图；

利用三维立体重建对所述视差图进行图像像素的深度图计算得到像素三维坐标；以及

将分割后的左视图输入至训练好的目标检测模型进行目标识别得到左视图中目标物体的 检测框坐标，以计算目标物体检测框的中心点像素坐标；

根据所述中心点像素坐标和所述像素三维坐标计算所述中心点像素坐标在所述深度 图中的像素对象三维坐标，以计算目标物体（混合物）与双目相机的距离。

在本实施例中，所述净水工艺中沉砂池控制方法进一步包括：

以第二预设时间间隔重复获取所述装砂桶组件内的混合物重量信息。

在本实施例中，第一预设时间间隔可以和第二预设时间间隔相同，例如，每15分钟获取一次双目相机所传递的图像或每15分钟获取一次混合物重量信息。可以理解的是，也可以采用不同的时间间隔，例如，每2分钟获取一次图像，而每15分钟获取一次重量。

在本实施例中，净水工艺中沉砂池控制方法进一步包括：

根据所述混合物重量信息以及装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息获取预设时间段内的排砂泵每分钟运行出砂量；

根据所述排砂泵每分钟运行出砂量对所述排砂泵和/或砂水分离器进行调控。

在本实施例中，所述根据所述混合物重量信息以及装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息获取预设时间段内的排砂泵每分钟运行出砂量包括：

根据所述混合物重量信息以及装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息获取最终混合物重量变化值；

获取预设时间段内的排砂泵实际运行时间；

根据所述排砂泵实际运行时间以及所述最终混合物重量变化值获取排砂泵每分钟运行出砂量。

在本实施例中，所述根据所述混合物重量信息以及装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息获取最终混合物重量变化值包括：

获取预设时间段内的首次基于双目相机所传递的图像计算出的装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息以及最后一次基于双目相机所传递的图像计算出的装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息；

获取预设时间段中首次获取的装砂桶组件内的混合物重量信息以及最后一次测量的装砂桶组件内的混合物重量信息；

根据所述首次获取的装砂桶组件内的混合物重量信息以及最后一次测量的装砂桶组件内的混合物重量信息获取混合物重量变化信息；

获取所述首次基于双目相机所传递的图像计算出的装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息以及最后一次基于双目相机所传递的图像计算出的装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息的距离差值作为预设时间段内的距离变化值；

获取杂质因子数据库，所述杂质因子数据库包括至少一个预设距离变化值区间以及每个距离变化值区间对应的水含量因子；

获取所述距离变化值所在的距离变化值区间所对应的水含量因子；

根据所述混合物重量变化信息以及水含量因子获取最终混合物重量变化值。

在将砂石通过螺旋送料机送入装砂桶组件时，会或多或少的将水也同时送入装砂桶，也就是在装砂桶内并非只是单纯的砂石，而是混合物，这种情况下，就会导致单纯以砂石的密度来考虑装砂桶的重量是不准确的，因为没有考虑水与砂石的比例，通过本申请的方式，通过为水与砂石的比例设置水含量因子，能够得到最准确的砂石情况，也只有砂石情况准确，才能获取到最准确的排砂泵的每分钟运行出砂量。

在本实施例中，由于混合物中包括砂石以及水，因此，在装砂桶内，同等重量的混合物与同等重量的纯砂石的体积是不一样的，通过获取到的装砂桶内混合物距所述双目相机的距离信息可以体现出混合比例不同时所体现的不同距离信息，举例来说，假设当砂石与水的比例为9比1时，可能在同等重量时距离双目相机的距离为10CM，而如果当砂石与水的比例为8比2时，可能距离为8CM，通过试验的方法可以获取到该比例的规律，即通过人工去混合砂石与水的比例并导入装砂桶内能够获取到不同比例对应的距离，这样，就可以生成杂质因子数据库，从而获取到水含量因子，例如，上述距离为10CM，也就是水含量因子为0.1，那么在实际计算时，混合物重量变化信息-（混合物重量变化信息×0.1）即为最终混合物重量变化值。

在本实施例中，根据所述排砂泵实际运行时间以及所述最终混合物重量变化值获取排砂泵每分钟运行出砂量采用如下公式：

排砂泵每分钟运行出砂量=预设时间段的最终混合物重量变化值/预设时间段内排砂泵实际运行时间。

在本实施例中，所述根据所述排砂泵每分钟运行出砂量对所述排砂泵和/或砂水分离器进行调控包括：

获取当前预设时间段的排砂泵每分钟运行出砂量；

获取当前预设时间段之前的一个预设时间段的排砂泵每分钟运行出砂量；

判断当前预设时间段的排砂泵每分钟运行出砂量是否大于当前预设时间段之前的一个预设时间段的排砂泵每分钟运行出砂量，若是，则

判断最终混合物重量变化值是否超过预设混合物重量变化阈值，若否，则

提高排砂泵运行时间和/或降低排砂泵运行间隔。

在本实施例中，所述根据所述排砂泵每分钟运行出砂量对所述排砂泵和/或砂水分离器进行调控进一步包括：

获取当前预设时间段的排砂泵每分钟运行出砂量；

获取当前预设时间段之前的一个预设时间段的排砂泵每分钟运行出砂量；

判断当前预设时间段的排砂泵每分钟运行出砂量是否小于当前预设时间段之前的一个预设时间段的排砂泵每分钟运行出砂量，若是，则

判断最终混合物重量变化值是否超过预设混合物重量变化阈值，若否，则

提高或降低排砂泵运行时间和/或降低砂水分离器负荷。

本申请还提供了一种净水工艺中沉砂池控制系统，所述净水工艺中沉砂池控制系统包括距离获取模块、混合物重量信息获取模块、最终混合物重量变化值获取模块、排砂泵实际运行时间获取模块、排砂泵每分钟运行出砂量获取模块、报警信息生成模块以及控制模块，其中，

所述距离获取模块用于以第一预设时间间隔重复获取基于双目相机所传递的图像计算出的装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息；

所述混合物重量信息获取模块用于以第二预设时间间隔重复获取所述装砂桶组件内的混合物重量信息；

所述最终混合物重量变化值获取模块用于根据所述混合物重量信息以及装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息获取最终混合物重量变化值；

所述排砂泵实际运行时间获取模块用于获取预设时间段内的排砂泵实际运行时间；

所述排砂泵每分钟运行出砂量获取模块用于根据所述排砂泵实际运行时间以及所述最终混合物重量变化值获取排砂泵每分钟运行出砂量；

所述报警信息生成模块用于当所述距离信息超过预设阈值时生成报警信息；

所述控制模块用于根据所述报警信息调节排砂泵和/或砂水分离器的状态。

本申请还提供了一种沉砂池系统，在本实施例中，沉砂池系统包括实时数据库子系统、沉砂池分析子系统、历史数据库子系统和智能调控子系统以及装砂桶组件。

在本实施例中，沉砂池分析子系统包括净水工艺中沉砂池控制系统。

在本实施例中，净水工艺中沉砂池控制系统包括距离获取模块、报警信息生成模块以及控制模块。

在本实施例中，净水工艺中沉砂池控制系统进一步包括数据存储模块 ，所述数据存储模块用于存储数据，例如图像数据、混合物重量信息、排砂量数据等。

在一个实施例中，本申请通过双目相机以及混合物重量信息（通过压力传感器获取）共同监控出砂情况，当判断装砂桶装砂高度或装砂量达到报警值时，发出外溢警报，同时停止运行沉砂池对应的砂水分离器，通知外协单位处理装砂桶，沉砂池出砂量称重装置测量结果为装砂桶清空质量时，恢复砂水分离器正常运行，同时记录外协单位的处理时间和处理量。

参见图3至图6，在本实施例中，本申请的装砂桶组件包括：

收容空间 102、出砂口 103和LED触控屏 104的外壳体 101、被收容于所述外壳体101内的摄像设备 105和载物组件 106。所述外壳体 101的至少部分可由强度较大的材料制成，以提升所述装砂桶组件的抗冲击能力。

摄像设备 105对应于出砂口 102，装砂桶组件的出砂口 102处设有摄像设备105，且装砂桶组件的混合物重量信息等信息可通过现场LED触控屏 104实时显示，同时也可与数据存储模块 进行信号传输，可实现远程监控砂水分离器排砂量情况。

载物组件 106包括载物台 107、安装于载物台 107的内置压力传感器 、被支撑于载物台 107的装砂桶 108（用于装砂）和摄像设备 105。

净水工艺中沉砂池控制系统利用所述压力传感器和摄像设备 105共同监控出砂情况，在本实施例中，摄像设备为双目相机，当判断装砂桶装砂高度或装砂量达到报警值时，发出外溢警报，同时停止运行沉砂池对应的砂水分离器，通知外协单位处理装砂桶，沉砂池出砂量称重装置测量结果为装砂桶清空质量时，恢复砂水分离器正常运行，同时记录外协单位的处理时间和处理量。

在另一变形实施方式时，当测得的装砂桶中装砂量重量大于预设阈值且此刻吸砂泵、砂水分离器未投入运行时，判满预警模块发送控制信号至该变形实施方式的控制器，控制信号用于控制该变形实施方式的可移动机构至指定的垃圾处理处。在本申请的一实施方式中，该预设阈值为80%体积砂粒重量。

在一个实施例中，本申请还设置有数据存储模块，该数据存储模块用于存储净水工艺中沉砂池控制系统和进水水质水量监测模块的数据并供其他模块调用，数据存储模块工作流程包括如下步骤：

301：获取仪表数据；

具体地获取方式为曝气沉砂池现场仪表通过PLC将检测信号传输至生产监控，并存储于数据仓库中（不同于PLC内置数据库的一个数据仓库），例如：获取2023年11月13日，曝气沉砂池进水、出水SS浓度，风机曝气空气流量等。每间隔两小时/或者一天对仪表数据进行获取，包括但不限于上述仪表数据。

302：获取生产监控数据库（进水数据）；

具体获取方式同301，所需获取的生产监控数据（进水数据指标）包括但不限于：进水SS浓度、进水瞬时水量、氨氮浓度、总氮浓度、总磷浓度、化学需氧量（COD）。

303、对获取的数据进行汇总处理；

304、获取出砂视觉识别系统数据；

具体地，获取所述出砂视觉识别系统数据为通过双目相机的距离信息，获取出砂量高度。

305、将获取的上述数据存储至系统数据库；

具体地，数据库存储数据对象包括从生产监控数据库中获取的生产监控数据、双目相机数据、压力传感器数据以及沉砂池仪表数据等。

值得一提的是，数据存储模块不仅可以存储从目标设备获取的数据，还可以存储目标设备上传的数据等等。

在本申请的净水工艺中沉砂池控制方法生成报警信息后，本申请的净水工艺中沉砂池控制方法进一步包括如下具体内容：

当双目相机识别装砂桶装砂高度或装砂量达到警报值时，发出外溢警报（报警信息），并传输停运控制信号至对应砂水分离器，同时自动通知外协单位处理装砂桶。

通过出砂称重系统判断装砂桶是否清空，若压力传感器的混合物重量信息接近装砂桶没有装砂的情况，则判断装砂桶清空，同时传输恢复运行控制信号，恢复砂水分离器正常运行。若测定重量数据大于预设空桶质量数据时，则再次自动通知外协单位，等待外协单位处理。

在本实施例中，本申请还包括沉砂池大数据处理分析模块 ，当本次沉砂池出砂量与判定对比值差距较大时，传输信号至策略调节模块，数据存储模块 和进水水质水量监测模块行数据分析、给出调控策略并反馈至现场设备工艺参数调整。

沉砂池大数据处理分析模块包括如下内容：

501，通过工况判断系统和沉砂池出砂监测模块获取宏观大数据；

具体地，处理分析模块获取所述系统数据库中统计时间内的每天、每一时间段的沉砂池除砂量数据；

502，计算日出砂量值、周出砂量值和月出砂量值；

具体地，出砂量值计算可按照实际使用需求预设，对实时数据和系统数据库数据调取，分别以日、周和月进行统计分析。

在一个实施例中，对501每隔2小时获取的沉砂池出砂量数据进行计算，计算公式如下：

日出砂量=8:00-10:00的出砂量+10:00-12:00的出砂量+……+第二天6:00-8:00的出砂量；

月出砂量=1日出砂量+2日出砂量+……+30日出砂量+31出砂量；

记录对应水量、天气、气温、设备情况等信息。

通过PLC方式从生产监控平台采点，获取污水厂瞬时进水流量，当天气温，曝气风机开启台数、频率，吸砂泵运行台数、频率、运行时长，砂水分离器运行状态、时间，刮砂机运行状态、时长。记录时刻同301、获取仪表数据。

504，形成沉砂池出砂情况日志、周报、月报等。

具体地，如下表所示，所述日志、周报、月报形式可按照要求预先设置报表模板，形成标准统一化形式，方便后续直接导出使用。

505，给后续沉砂池调控提供参考依据。

具体地，形成数据按照不同数据单位、数据类型进行分类传输存储至系统数据库。为后续提供历史出砂量和该除砂量情况下设备运行状态参数参考，提高系统分析判断以及提供策略准确性和高效性。

在另一个实施例中，本申请还包括沉砂池工艺段策略调节模块，沉砂池工艺段策略调节模块包括如下内容：

601，沉砂池工艺段整体效能达标判断。

具体地，工艺段效能判断指标主要基于单位排砂泵每分钟运行出砂量及吨水排砂量对工艺段运行进行判断，若工艺段整体效能未达到标准，此时将进行602：发出警报要求调整现场设备。而如果工艺段整体效能达标判断结果为正常时，则传输信号本次沉砂池的排砂量正常等待下一次分析处理。

603，判断需要调控设备。

本实施例中，需要调控设备主要为排砂泵，根据601分析判断对应情况，相对应调整排砂泵单次运行和运行间隔，实现排砂量与期望值相接近。

604 执行对应设备调控。

具体地，调控逻辑全部以梯形图语言写在PLC中，根据不同情况条件形成对应调控策略对排砂泵运行时间、间隔进行调控。本实施例中，可以进行的调控包括：排砂泵及砂水分离器的运行频次，延长砂水沉降时间和增加排水泵及砂水分离器运行频次，增加排砂泵效率等。

在本实施例中，上述设备的调控指令通过PLC执行模块 与目标设备进行通信，从而实现信令的交互。

在本实施例中，PLC执行模块输出控制指令可通过如下方式：将上述控制指令发送给目标设备，上述控制指令用于指示上述目标设备依据上述控制指令进行水处理。其中，目标设备可以为沉砂池工艺调整相关的设备，如鼓风机、排砂泵、非金属链式刮砂机等设备。可以理解的是，该目标设备可以理解为沉砂池智能机械设备等，在具体实现中，可根据沉砂池类型，对目标设备进行变更。

606 等待排砂设备后续的逻辑运行和数值反馈。

本实施例中，PLC执行模块输出控制指令至目标设备后，目标设备调整并反馈状态参数。同时，完成本次调整后，所述策略调节模块将调整记录及设备运行参数传输至系统数据库 ，作为历史数据。

可编程逻辑控制单元PLC计算每两小时排砂量和每两小时内排砂泵实际运行时间。基于两小时排砂量和两小时内泵运行时间，引入所需新定义指标：

排砂泵每分钟运行出砂量=每两小时排砂量/每两小时内排砂泵实际运行时间。

判断执行设备以及设备运行时长是否存在异常和故障 ，当判定结果为“是”时，表明该时段内存在设备故障现象对出砂量产生较大影响，该时段数据误差较大不符合要求，需去除错误点并报警提示存在设备运行故障 。

将每两小时排砂泵每分钟运行出砂量与上一时段相同类型值进行对比 ，产生“高于”或“低于”两种对比情况。

当每两小时排砂泵每分钟运行出砂量与上一时段相同类型值进行对比结果为“高于”时，利用吨水排砂量数据与历史数据相比来判断出砂是否在正常范围内 。若判别结果为“正常”，证实该时段内实际进水含砂量相对较多，采取调控策略如下：提高排砂泵运行时间、降低整体运行间隔、提高出砂效率；

利用吨水排砂量数据与历史数据相比判别结果为“高于”时，表明当前设备控制参数满足正常排砂需求，从节能减耗考虑可适当降低整体运行间隔 ，保证正常出砂量情况下，减少设备能耗，其他设备运行可基本维持当前调控模式；利用吨水排砂量数据与历史数据相比判断出砂是否在正常范围内，若判别结果为“低于”时，表明上一时段调控策略增加出砂量处于正向调控状态，上一轮次设备调控策略起作用 ，基本维持当前设备调控模式，依据下一时段判别结果在进行下一步策略调控。

当每两小时排砂泵每分钟运行出砂量与上一时段相同类型值进行对比结果为“低于”时，同样利用吨水排砂量数据与历史数据相比判断出砂是否在正常范围 。吨水排砂量数据与历史数据比较判断结果为“正常”时，证实含砂量相对较少 ，出砂量较上一时段有所减少，调控策略为降低排砂泵运行时间，降低砂水分离器负荷 ；当吨水排砂量数据与历史数据比较判断结果为“高于”时，表明该时段设备运行策略出砂量较上一时段已经有所减少，但出砂量仍然高于正常范围，可适当降低整体运行间隔 ，降低设备运行能耗；当吨水排砂量数据与历史数据比较判断结果为“低于”时，表明该时段进水含砂量高，但是实际出砂量低，采取提高排砂泵运行时间、降低整体运行间隔的策略从而提高出砂效率，满足实际出砂需求 。

上述调控策略信号传输至对应设备后，等待排砂泵设备后续的逻辑运行和数值反馈 。反馈接收后，PLC计算下一时段排砂量和每两小时排砂泵运行时间。

综上，沉砂池运行效果智能判断调控装置及其系统能够实现对沉砂池排砂量准确计量，实现净水厂数据资源有效利用，为沉砂池精细化运行提供数据基础。沉砂池运行效果智能判断调控系统通过分析判断沉砂池工艺运行状况同时给出相应调控策略，通过智能调控系统将控制信号传输至相应设备并形成反馈，实现沉砂池工艺段智慧化运行调控。

可以理解的是，上述对方法的描述同样也适用于对装置的描述。

本申请还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；存储器中存储有计算机程序，当计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行如上所述的净水工艺中沉砂池控制方法的步骤。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有可由电子设备执行的计算机程序，当计算机程序在电子设备上运行时，能够实现如上所述的净水工艺中沉砂池控制方法的步骤。

图2是能够实现根据本申请一个实施例提供的净水工艺中沉砂池控制方法的电子设备的示例性结构图。

如图2所示，电子设备包括输入设备、输入接口、中央处理器、存储器、输出接口以及输出设备。其中，输入接口、中央处理器、存储器以及输出接口通过总线相互连接，输入设备和输出设备分别通过输入接口和输出接口与总线连接，进而与电子设备的其他组件连接。具体地，输入设备接收来自外部的输入信息，并通过输入接口将输入信息传送到中央处理器；中央处理器基于存储器中存储的计算机可执行指令对输入信息进行处理以生成输出信息，将输出信息临时或者永久地存储在存储器中，然后通过输出接口将输出信息传送到输出设备；输出设备将输出信息输出到电子设备的外部供用户使用。

也就是说，图2所示的电子设备也可以被实现为包括：存储有计算机可执行指令的存储器；以及一个或多个处理器，该一个或多个处理器在执行计算机可执行指令时可以实现结合图1描述的净水工艺中沉砂池控制方法。

在一个实施例中，图2所示的电子设备可以被实现为包括：存储器，被配置为存储可执行程序代码；一个或多个处理器，被配置为运行存储器中存储的可执行程序代码，以执行上述实施例中的净水工艺中沉砂池控制方法。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器（CPU）、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器（RAM）和/或非易失性内存等形式，如只读存储器（ROM）或闪存（flash RAM）。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动，媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器（SRAM）、动态随机存取存储器（DRAM）、其他类型的随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器（CD-ROM）、数据多功能光盘（DVD）或其他光学存储、磁盒式磁带、磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤。装置权利要求中陈述的多个单元、模块或装置也可以由一个单元或总装置通过软件或硬件来实现。第一、第二等词语用来标识名称，而不标识任何特定的顺序。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，模块、程序段、或代码的一部分包括一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地标识的方框实际上可以基本并行地执行，他们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或总流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

在本实施例中所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路 (Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现装置/终端设备的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序（比如声音播放功能、图像播放功能等）等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据（比如音频数据、电话本等）等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card, SMC），安全数字（Secure Digital, SD）卡，闪存卡（Flash Card）、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

在本实施例中，装置/终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减。本申请虽然以较佳实施例公开如上，但其实并不是用来限定本申请，任何本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此，本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种净水工艺中沉砂池控制方法，其特征在于，所述净水工艺中沉砂池控制方法包括：

以第一预设时间间隔重复获取基于双目相机所传递的图像计算出的装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息；

以第二预设时间间隔重复获取所述装砂桶组件内的混合物重量信息；

根据所述混合物重量信息以及装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息获取最终混合物重量变化值；

获取预设时间段内的排砂泵实际运行时间；

根据所述排砂泵实际运行时间以及所述最终混合物重量变化值获取排砂泵每分钟运行出砂量，当所述距离信息超过预设阈值时生成报警信息；

根据所述报警信息调节排砂泵和/或砂水分离器的状态。

2.如权利要求1所述的沉砂池控制方法，其特征在于，所述获取基于双目相机所传递的图像计算出的装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息包括：

获取双目相机拍摄的待检测目标双目图像；

识别所述待检测目标双目图像，从而获取混合物距所述双目相机的距离信息。

3.如权利要求2所述的净水工艺中沉砂池控制方法，其特征在于，在所述根据所述混合物重量信息以及装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息获取预设时间段内的排砂泵每分钟运行出砂量之后，所述净水工艺中沉砂池控制方法进一步包括：

根据所述排砂泵每分钟运行出砂量对所述排砂泵和/或砂水分离器进行调控。

4.如权利要求3所述的净水工艺中沉砂池控制方法，其特征在于，所述根据所述混合物重量信息以及装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息获取最终混合物重量变化值包括：

获取预设时间段内的首次基于双目相机所传递的图像计算出的装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息以及最后一次基于双目相机所传递的图像计算出的装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息；

获取预设时间段中首次获取的装砂桶组件内的混合物重量信息以及最后一次测量的装砂桶组件内的混合物重量信息；

根据所述首次获取的装砂桶组件内的混合物重量信息以及最后一次测量的装砂桶组件内的混合物重量信息获取混合物重量变化信息；

获取所述首次基于双目相机所传递的图像计算出的装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息以及最后一次基于双目相机所传递的图像计算出的装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息的距离差值作为预设时间段内的距离变化值；

获取杂质因子数据库，所述杂质因子数据库包括至少一个预设距离变化值区间以及每个距离变化值区间对应的水含量因子；

获取所述距离变化值所在的距离变化值区间所对应的水含量因子；

根据所述混合物重量变化信息以及水含量因子获取最终混合物重量变化值。

5.如权利要求4所述的净水工艺中沉砂池控制方法，其特征在于，所述根据所述排砂泵实际运行时间以及所述最终混合物重量变化值获取排砂泵每分钟运行出砂量采用如下公式：

排砂泵每分钟运行出砂量=预设时间段的最终混合物重量变化值/预设时间段内排砂泵实际运行时间。

6.如权利要求5所述的净水工艺中沉砂池控制方法，其特征在于，所述根据所述排砂泵每分钟运行出砂量对所述排砂泵和/或砂水分离器进行调控包括：

获取当前预设时间段的排砂泵每分钟运行出砂量；

获取当前预设时间段之前的一个预设时间段的排砂泵每分钟运行出砂量；

判断当前预设时间段的排砂泵每分钟运行出砂量是否大于当前预设时间段之前的一个预设时间段的排砂泵每分钟运行出砂量，若是，则

判断最终混合物重量变化值是否超过预设混合物重量变化阈值，若否，则

提高排砂泵运行时间和/或降低排砂泵运行间隔。

7.如权利要求6所述的净水工艺中沉砂池控制方法，其特征在于，所述根据所述排砂泵每分钟运行出砂量对所述排砂泵和/或砂水分离器进行调控进一步包括：

获取当前预设时间段的排砂泵每分钟运行出砂量；

获取当前预设时间段之前的一个预设时间段的排砂泵每分钟运行出砂量；

判断当前预设时间段的排砂泵每分钟运行出砂量是否小于当前预设时间段之前的一个预设时间段的排砂泵每分钟运行出砂量，若是，则

判断最终混合物重量变化值是否超过预设混合物重量变化阈值，若否，则

提高或降低排砂泵运行时间和/或降低砂水分离器负荷。

8.一种净水工艺中沉砂池控制系统，其特征在于，所述净水工艺中沉砂池控制系统包括：

距离获取模块，所述距离获取模块用于以第一预设时间间隔重复获取基于双目相机所传递的图像计算出的装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息；

混合物重量信息获取模块，所述混合物重量信息获取模块用于以第二预设时间间隔重复获取所述装砂桶组件内的混合物重量信息；

最终混合物重量变化值获取模块，所述最终混合物重量变化值获取模块用于根据所述混合物重量信息以及装砂桶组件内混合物距所述双目相机的距离信息获取最终混合物重量变化值；

排砂泵实际运行时间获取模块，所述排砂泵实际运行时间获取模块用于获取预设时间段内的排砂泵实际运行时间；

排砂泵每分钟运行出砂量获取模块，所述排砂泵每分钟运行出砂量获取模块用于根据所述排砂泵实际运行时间以及所述最终混合物重量变化值获取排砂泵每分钟运行出砂量；

报警信息生成模块，所述报警信息生成模块用于当所述距离信息超过预设阈值时生成报警信息；

控制模块，所述控制模块用于根据所述报警信息调节排砂泵和/或砂水分离器的状态。