JP2022012454A - Water treatment system, control device, water treatment method and program - Google Patents

Water treatment system, control device, water treatment method and program Download PDF

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JP2022012454A JP2020114289A JP2020114289A JP2022012454A JP 2022012454 A JP2022012454 A JP 2022012454A JP 2020114289 A JP2020114289 A JP 2020114289A JP 2020114289 A JP2020114289 A JP 2020114289A JP 2022012454 A JP2022012454 A JP 2022012454A
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圭一郎 福水
Keiichiro Fukumizu
佳介 瀧口
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Abstract

To measure a proper value on a flocculation state in a reaction tank.SOLUTION: A water treatment system includes: a tank 100 into which water to be treated which contains a suspended matter flows; an imaging device 200 for capturing an image of a flocculated matter in the water stored in the tank 100 and injected with a flocculation agent; a light source 400 for irradiating an imaging range of the imaging device 200 with light; and a control device 300 for calculating a feature amount from the image captured by the imaging device 200 and changing an imaging program executed by the imaging device 200 on the basis of the calculated feature amount.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、水処理システム、制御装置、水処理方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to water treatment systems, controls, water treatment methods and programs.

浄水場や下水処理場、その他の排水処理設備においては、被処理水に凝集剤を添加し、被処理水中の懸濁物質(SS)を凝集させてフロックを形成させ、フロックを沈殿分離や浮上分離等で分離する処理が行われている。その際、例えば、被処理水である原液に凝集剤を添加して攪拌し、攪拌された原液に光を照射して得た光学的測定値に基づいて、凝集剤の添加量を決定する技術が考えられている(例えば、特許文献1参照。)。 In water purification plants, sewage treatment plants, and other wastewater treatment facilities, a flocculant is added to the water to be treated, suspended solids (SS) in the water to be treated are aggregated to form flocs, and the flocs are settled and separated or levitated. A process of separating by separation or the like is performed. At that time, for example, a technique of adding a coagulant to a stock solution of water to be treated, stirring the mixture, and irradiating the stirred stock solution with light to determine the amount of the coagulant added based on an optically measured value. (See, for example, Patent Document 1).

特開2017-121601号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-121601

特許文献1に記載されたような技術においては、光の照射状態と光学的測定装置側の設定との関係によっては、適切な値を測定することができないおそれがある。 In the technique described in Patent Document 1, there is a possibility that an appropriate value cannot be measured depending on the relationship between the light irradiation state and the setting on the optical measuring device side.

本発明の目的は、反応槽内の凝集状態について適切な値を測定することができる水処理システム、制御装置、水処理方法およびプログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a water treatment system, a control device, a water treatment method and a program capable of measuring an appropriate value for an aggregated state in a reaction vessel.

本発明は、懸濁物質を含む被処理水が流入する反応槽と、
凝集剤が注入された、前記反応槽に貯留された水中の凝集物の画像を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置の撮像範囲に光を照射する光源と、
前記撮像装置が撮像した画像から特徴量を算出し、前記算出した特徴量に基づいて、前記撮像装置が実行する撮像プログラムを変更する制御装置とを有する水処理システムである。
The present invention comprises a reaction vessel into which water to be treated containing suspended solids flows.
An image pickup device that captures an image of agglomerates in water stored in the reaction vessel into which a coagulant is injected, and an image pickup device.
A light source that irradiates the imaging range of the imaging device with light,
It is a water treatment system having a control device that calculates a feature amount from an image captured by the image pickup device and changes an image pickup program executed by the image pickup device based on the calculated feature amount.

前記制御装置は、前記特徴量があらかじめ設定された目標値を満たすかどうかを判定し、前記特徴量が前記目標値を満たさない時間があらかじめ設定された規定時間を超えた場合、前記撮像装置の撮像プログラムを変更することが好ましい。 The control device determines whether or not the feature amount satisfies a preset target value, and when the time when the feature amount does not satisfy the target value exceeds a preset predetermined time, the image pickup device It is preferable to change the imaging program.

前記制御装置は、あらかじめ設定された複数の撮像プログラムと、前記複数の撮像プログラムそれぞれを変更するための複数の前記目標値と複数の前記規定時間とに基づいて、前記撮像装置の撮像プログラムを変更することが好ましい。 The control device changes the image pickup program of the image pickup device based on the plurality of preset image pickup programs, the plurality of target values for changing each of the plurality of image pickup programs, and the plurality of predetermined times. It is preferable to do so.

前記制御装置は、前記撮像装置が撮像した画像からエッジピクセル数を前記特徴量として算出することが好ましい。 It is preferable that the control device calculates the number of edge pixels from the image captured by the image pickup device as the feature amount.

前記撮像装置は、少なくともカラーセンサと赤外線センサとを含む複数の画像センサを有し、
前記制御装置は、前記特徴量に基づいて、前記画像センサと前記撮像プログラムとの少なくとも一方を変更することが好ましい。
The image pickup apparatus has a plurality of image sensors including at least a color sensor and an infrared sensor.
It is preferable that the control device changes at least one of the image sensor and the image pickup program based on the feature amount.

また、本発明は、凝集剤が注入された、懸濁物質を含む被処理水が流入する反応槽に貯留された水中の凝集物の画像を撮像する撮像装置が撮像した画像から特徴量を算出する算出部と、
前記算出部が算出した特徴量に基づいて、前記撮像装置が実行する撮像プログラムを変更する変更部とを有する制御装置である。
Further, in the present invention, the feature amount is calculated from the image taken by the image pickup apparatus for taking an image of the agglomerates in the water stored in the reaction tank into which the water to be treated containing the suspended solid is injected and the coagulant is injected. Calculation unit and
It is a control device having a change unit for changing an image pickup program executed by the image pickup device based on the feature amount calculated by the calculation unit.

また、本発明は、凝集剤が注入された、懸濁物質を含む被処理水が流入する反応槽に貯留された水中の凝集物の画像を撮像する処理と、
前記撮像した画像から特徴量を算出する処理と、
前記算出した特徴量に基づいて、前記画像を撮像する撮像装置が実行する撮像プログラムを変更する処理とを行う水処理方法である。
Further, the present invention comprises a process of capturing an image of agglomerates in water stored in a reaction vessel into which a water to be treated containing a suspended solid is injected and in which a coagulant is injected.
The process of calculating the feature amount from the captured image and
It is a water treatment method that performs a process of changing an image pickup program executed by an image pickup apparatus that images the image based on the calculated feature amount.

また、本発明は、コンピュータに、
凝集剤が注入された、懸濁物質を含む被処理水が流入する反応槽に貯留された水中の凝集物の画像を撮像する撮像装置が撮像した画像から特徴量を算出する手順と、
前記算出した特徴量に基づいて、前記撮像装置が実行する撮像プログラムを変更する手順とを実行させるためのプログラムである。
Further, the present invention applies to a computer.
The procedure for calculating the feature amount from the image taken by the image pickup device that takes an image of the agglomerates in the water stored in the reaction tank into which the water to be treated containing the suspended solids is injected and the coagulant is injected.
It is a program for executing a procedure for changing an image pickup program executed by the image pickup apparatus based on the calculated feature amount.

本発明においては、反応槽内の凝集状態について適切な値を測定することができる。 In the present invention, an appropriate value can be measured for the aggregated state in the reaction vessel.

本発明の水処理システムの第1の実施の形態を示す図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of the water treatment system of this invention. 図1に示した制御装置の内部構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the internal structure of the control device shown in FIG. 図1に示した水処理システムにおける水処理方法の一例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of the water treatment method in the water treatment system shown in FIG. 複数の目標値と複数の撮像プログラムとの対応付けのテーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the table of correspondence with a plurality of target values and a plurality of image pickup programs. 本発明の水処理システムの第2の実施の形態を示す図である。It is a figure which shows the 2nd Embodiment of the water treatment system of this invention. 図5に示した撮像装置の内部構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the internal structure of the image pickup apparatus shown in FIG. 図5に示した制御装置の内部構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the internal structure of the control device shown in FIG. 図5に示した水処理システムにおける水処理方法の一例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of the water treatment method in the water treatment system shown in FIG. 本発明の水処理システムの第3の実施の形態を示す図である。It is a figure which shows the 3rd Embodiment of the water treatment system of this invention. 図9に示した制御装置の内部構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the internal structure of the control device shown in FIG. 図9に示した水処理システムにおける水処理方法の一例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of the water treatment method in the water treatment system shown in FIG. 本発明の水処理システムの第1の適用例を示すフロー図である。It is a flow figure which shows the 1st application example of the water treatment system of this invention. 本発明の水処理システムの第2の適用例を示すフロー図である。It is a flow figure which shows the 2nd application example of the water treatment system of this invention. 本発明の水処理システムの第3の適用例を示すフロー図である。It is a flow figure which shows the 3rd application example of the water treatment system of this invention.

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
(第1の実施の形態)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First Embodiment)

図1は、本発明の水処理システムの第1の実施の形態を示す図である。本形態における水処理システムは図1に示すように、槽100と、撮像装置200と、制御装置300と、光源400とを有する。 FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the water treatment system of the present invention. As shown in FIG. 1, the water treatment system in this embodiment has a tank 100, an image pickup device 200, a control device 300, and a light source 400.

槽100は、懸濁物質を含む原水である被処理水が流入し、流入された被処理水を貯留する貯留槽であり、貯留された被処理水に対して外部から凝集剤が注入される反応槽でもある。撮像装置200は、凝集剤が注入された、槽100に貯留された水中の凝集物の画像を撮像する。撮像装置200は、例えば、水の画像を撮像する画像センサ(カメラ)であっても良い。撮像装置200として画像センサを用いる場合、画像センサの撮像範囲は、槽100内の例えば、30mm×30mmから600mm×600mmの範囲である。高画質な画像センサを用いれば、遠方からの広い撮像範囲の撮影でもフロック(以下、凝集物ともいう)の撮像が可能となるが、被写体であるフロックの粒径が極めて小さいこと、および広範囲を撮像できる画像センサが非常に高価であるという観点から30mm×30mmから300mm×300mm程度の撮影範囲を撮像することが望ましい。撮像装置200が、画像センサである場合、撮像装置200は、槽100内の水の画像をあらかじめ設定された時間間隔以下の時間間隔で撮像するカメラ(例えば、動画撮像用カメラ)であっても良い。制御装置300は、撮像装置200が撮像した画像から特徴量を算出する。また、制御装置300は、算出した特徴量に基づいて、撮像装置200が実行するコンピュータプログラム(以下、プログラムと称する)である撮像プログラムを変更する。この撮像プログラムは、撮像環境や撮像条件に応じて、絞り値や、フォーカス、シャッタースピード、ISO感度等の撮像用のパラメータの設定を行うプログラムである。光源400は、撮像装置200の撮像範囲に光を照射する。光源400が照射する光の強度は、槽100内に存在するフロックを撮像装置200が撮像した画像から識別可能な強度である。光源400は、一般的なカメラのストロボのような撮像の瞬間に発光するものではなく、撮像装置200が撮像を開始する前から継続して光を照射しているものである。なお、槽100に、処理水を攪拌する攪拌部材が設けられていても良い。 The tank 100 is a storage tank in which water to be treated, which is raw water containing suspended solids, flows in and stores the inflowed water to be treated, and a flocculant is injected from the outside into the stored water to be treated. It is also a reaction tank. The image pickup apparatus 200 captures an image of agglomerates in water stored in a tank 100 into which a coagulant is injected. The image pickup device 200 may be, for example, an image sensor (camera) that captures an image of water. When an image sensor is used as the image pickup device 200, the image pickup range of the image sensor is, for example, in the range of 30 mm × 30 mm to 600 mm × 600 mm in the tank 100. If a high-quality image sensor is used, it is possible to capture flocs (hereinafter, also referred to as agglomerates) even when shooting a wide imaging range from a distance. From the viewpoint that an image sensor capable of taking an image is very expensive, it is desirable to take an image in an imaging range of about 30 mm × 30 mm to 300 mm × 300 mm. When the image pickup device 200 is an image sensor, the image pickup device 200 may be a camera (for example, a moving image imaging camera) that captures an image of water in the tank 100 at a time interval equal to or less than a preset time interval. good. The control device 300 calculates the feature amount from the image captured by the image pickup device 200. Further, the control device 300 changes the image pickup program, which is a computer program (hereinafter referred to as a program) executed by the image pickup device 200, based on the calculated feature amount. This imaging program is a program that sets parameters for imaging such as aperture value, focus, shutter speed, and ISO sensitivity according to the imaging environment and imaging conditions. The light source 400 irradiates the image pickup range of the image pickup apparatus 200 with light. The intensity of the light emitted by the light source 400 is such an intensity that the flocs existing in the tank 100 can be identified from the image captured by the image pickup apparatus 200. The light source 400 does not emit light at the moment of imaging like a strobe of a general camera, but continuously irradiates light even before the imaging device 200 starts imaging. The tank 100 may be provided with a stirring member for stirring the treated water.

図2は、図1に示した制御装置300の内部構成の一例を示す図である。図1に示した制御装置300は図2に示すように、算出部310と、判定部320と、変更部330とを有する。なお、図2には、図1に示した制御装置300が有する構成要素のうち、本形態に関わる主要な構成要素のみを示した。 FIG. 2 is a diagram showing an example of the internal configuration of the control device 300 shown in FIG. As shown in FIG. 2, the control device 300 shown in FIG. 1 has a calculation unit 310, a determination unit 320, and a change unit 330. Note that FIG. 2 shows only the main components related to the present embodiment among the components included in the control device 300 shown in FIG.

算出部310は、撮像装置200が撮像した画像から特徴量を算出する。判定部320は、算出部310が算出した特徴量があらかじめ設定された目標値を満たすかどうかを判定する。変更部330は、算出部310が算出した特徴量に基づいて、撮像装置200が実行する撮像プログラムを変更する。具体的には、変更部330は、判定部320が行った判定の結果に基づいて、撮像装置200が実行する撮像プログラムを変更する。さらに具体的には、変更部330は、判定部320が、算出部310が算出した特徴量があらかじめ設定された閾値である目標値を満たさないと判定した場合、その状態が継続している時間があらかじめ設定された制限時間を超えていると、撮像装置200が実行する撮像プログラムを変更する。なお、この目標値は複数設定されているものであっても良く、その場合、それぞれの目標値に応じた複数の撮像プログラムが設定されているものであっても良い。 The calculation unit 310 calculates the feature amount from the image captured by the image pickup apparatus 200. The determination unit 320 determines whether or not the feature amount calculated by the calculation unit 310 satisfies a preset target value. The change unit 330 changes the image pickup program executed by the image pickup apparatus 200 based on the feature amount calculated by the calculation unit 310. Specifically, the change unit 330 changes the image pickup program executed by the image pickup apparatus 200 based on the result of the determination made by the determination unit 320. More specifically, when the determination unit 320 determines that the feature amount calculated by the calculation unit 310 does not satisfy the target value which is a preset threshold value, the change unit 330 indicates the duration of the state. If exceeds the preset time limit, the image pickup program executed by the image pickup apparatus 200 is changed. It should be noted that a plurality of the target values may be set, and in that case, a plurality of imaging programs corresponding to the respective target values may be set.

以下に、図1に示した水処理システムにおける水処理方法について説明する。図3は、図1に示した水処理システムにおける水処理方法の一例を説明するためのフローチャートである。 The water treatment method in the water treatment system shown in FIG. 1 will be described below. FIG. 3 is a flowchart for explaining an example of a water treatment method in the water treatment system shown in FIG.

まず、撮像装置200が槽100に貯留された水中の凝集物の画像を撮像して取り込む(ステップS1)。すると、算出部310は、撮像装置200が取り込んだ画像を取得する。この取得方法は、例えば、撮像装置200が取り込んだ画像を制御装置300へ送信して算出部310が取得するものであっても良いし、算出部310が、撮像装置200が取り込んでメモリ等の記憶装置に記憶している画像データをその記憶装置から読み出すものであっても良い。 First, the image pickup apparatus 200 captures and captures an image of the agglomerates in the water stored in the tank 100 (step S1). Then, the calculation unit 310 acquires the image captured by the image pickup apparatus 200. This acquisition method may be, for example, a method in which an image captured by the image pickup device 200 is transmitted to the control device 300 and acquired by the calculation unit 310, or the calculation unit 310 captures the image by the image pickup device 200 and uses a memory or the like. The image data stored in the storage device may be read out from the storage device.

すると、算出部310は、撮像装置200が撮像(取得)した画像から特徴量を算出する(ステップS2)。このとき、算出部310は、撮像装置200が撮像(取得)した画像からエッジピクセル数を算出して特徴量とする。このとき、算出部310は、撮像装置200が撮像(取得)した画像中の互いに隣接する画素の色差(例えば、RGBの値の差)が閾値以上である画素をエッジとして検出し、その検出されたエッジの数(画素数)をエッジピクセル数として算出するものであっても良い。 Then, the calculation unit 310 calculates the feature amount from the image captured (acquired) by the image pickup apparatus 200 (step S2). At this time, the calculation unit 310 calculates the number of edge pixels from the image captured (acquired) by the image pickup apparatus 200 and uses it as a feature amount. At this time, the calculation unit 310 detects as an edge a pixel in which the color difference (for example, the difference in RGB values) of the pixels adjacent to each other in the image captured (acquired) by the image pickup apparatus 200 is equal to or larger than the threshold value, and the detection is detected. The number of edges (number of pixels) may be calculated as the number of edge pixels.

続いて、判定部320が、算出部310が算出した特徴量があらかじめ設定された目標値を満たすかどうかを判定する(ステップS3)。具体的には、判定部320は、算出部310が算出した特徴量が目標値を下回っているかどうかを判定する。特徴量が目標値を下回っているなら、特徴量が目標値を満たさないものであり、特徴量が目標値を下回っていないなら、特徴量が目標値を満たすものである。判定部320が、算出部310が算出した特徴量が目標値を下回っていないと判定した場合、ステップS2の処理が行われる。一方、判定部320が、算出部310が算出した特徴量が目標値を下回っていると判定した場合は、変更部330は、その状態が継続している時間があらかじめ設定された規定時間を超えているかどうかを判定する(ステップS4)。変更部330は、その状態が継続している時間が規定時間を超えていると判定した場合、撮像装置200が実行する撮像プログラムを変更する(ステップS5)。それ以降は、撮像装置200は変更された撮像プログラムを実行して撮像を行う。 Subsequently, the determination unit 320 determines whether or not the feature amount calculated by the calculation unit 310 satisfies the preset target value (step S3). Specifically, the determination unit 320 determines whether or not the feature amount calculated by the calculation unit 310 is less than the target value. If the feature amount is below the target value, the feature amount does not satisfy the target value, and if the feature amount is not below the target value, the feature amount satisfies the target value. When the determination unit 320 determines that the feature amount calculated by the calculation unit 310 is not less than the target value, the process of step S2 is performed. On the other hand, when the determination unit 320 determines that the feature amount calculated by the calculation unit 310 is less than the target value, the change unit 330 exceeds the predetermined time for which the state continues. It is determined whether or not (step S4). When the change unit 330 determines that the time during which the state continues exceeds the predetermined time, the change unit 330 changes the image pickup program executed by the image pickup apparatus 200 (step S5). After that, the image pickup apparatus 200 executes the modified image pickup program to perform image pickup.

目標値が複数設定されている場合、それぞれの目標値と複数の撮像プログラムとを対応付けておき、変更部330は、目標値に応じて変更する撮像プログラムを設定するものであっても良い。図4は、複数の目標値と複数の撮像プログラムとの対応付けのテーブルの一例を示す図である。図4に示すテーブルには、複数の目標値と複数の撮像プログラムとが、それぞれ対応付けられている。図4に示すように、目標値AとプログラムAとが対応付けられて記憶されている。これは、判定部320が判定に用いた目標値が目標値Aである場合、変更部330が変更する撮像プログラムはプログラムAであることを示している。また、目標値BとプログラムBとが対応付けられて記憶されている。これは、判定部320が判定に用いた目標値が目標値Bである場合、変更部330が変更する撮像プログラムはプログラムBであることを示している。また、目標値CとプログラムCとが対応付けられて記憶されている。これは、判定部320が判定に用いた目標値が目標値Cである場合、変更部330が変更する撮像プログラムはプログラムCであることを示している。なお、図4に示したテーブルは、制御装置300内に具備されたメモリに記憶されていても良いし、外部の記憶装置に記憶されていても良い。また、図4に示すような複数の対応付けを用いる場合、判定部320が目標値Aを用いた判定を行って変更部330が撮像プログラムをプログラムAへ変更した後、判定部320が判定に用いる目標値を目標値Bへ変更して処理を進めるというように、撮像プログラムを変更するたびに判定部320が判定に用いる目標値を変えていくものであっても良い。また、複数の目標値およびプログラムを用いる場合、用いる目標値およびプログラムをローテーションさせて用いるものであっても良い。 When a plurality of target values are set, each target value may be associated with a plurality of imaging programs, and the changing unit 330 may set an imaging program to be changed according to the target value. FIG. 4 is a diagram showing an example of a table of correspondence between a plurality of target values and a plurality of imaging programs. In the table shown in FIG. 4, a plurality of target values and a plurality of imaging programs are associated with each other. As shown in FIG. 4, the target value A and the program A are stored in association with each other. This indicates that when the target value used for the determination by the determination unit 320 is the target value A, the imaging program changed by the change unit 330 is the program A. Further, the target value B and the program B are stored in association with each other. This indicates that when the target value used by the determination unit 320 for the determination is the target value B, the imaging program changed by the change unit 330 is the program B. Further, the target value C and the program C are stored in association with each other. This indicates that when the target value used by the determination unit 320 for the determination is the target value C, the imaging program changed by the change unit 330 is the program C. The table shown in FIG. 4 may be stored in a memory provided in the control device 300, or may be stored in an external storage device. Further, when a plurality of correspondences as shown in FIG. 4 are used, the determination unit 320 makes a determination using the target value A, the change unit 330 changes the imaging program to the program A, and then the determination unit 320 makes a determination. The target value used for determination may be changed by the determination unit 320 each time the imaging program is changed, such as changing the target value to be used to the target value B and proceeding with the process. Further, when a plurality of target values and programs are used, the target values and programs to be used may be rotated and used.

また、規定時間を複数設けても良い。図4に示した複数の目標値と同様に、それぞれの規定時間と複数の撮像プログラムとを対応付けておき、変更部330は、規定時間に応じて変更する撮像プログラムを設定するものであっても良い。また、上述した目標値の変更と同様に、撮像プログラムを変更するたびに変更部330が用いる規定時間を変えていくものであっても良い。また、目標値と規定時間との組み合わせと、撮像プログラムとを対応付けておくものであっても良い。この場合、変更部330は、目標値と規定時間とに基づいて、撮像プログラムを変更する。また、撮像プログラムの変更のトリガとして、水質計器が測定した数値の変化を併用しても良い。水質計器のうち、例えば、濁度計やSS計を用いて原水の水質を測定し、測定した数値の変化に応じて目標値および撮像プログラムを切り替えても良い。 Further, a plurality of specified times may be provided. Similar to the plurality of target values shown in FIG. 4, each specified time is associated with a plurality of imaging programs, and the changing unit 330 sets an imaging program to be changed according to the specified time. Is also good. Further, similarly to the change of the target value described above, the specified time used by the change unit 330 may be changed every time the image pickup program is changed. Further, the combination of the target value and the specified time may be associated with the imaging program. In this case, the changing unit 330 changes the imaging program based on the target value and the specified time. Further, as a trigger for changing the imaging program, a change in the numerical value measured by the water quality instrument may be used in combination. Among the water quality meters, for example, the water quality of the raw water may be measured using a turbidity meter or an SS meter, and the target value and the imaging program may be switched according to the change in the measured values.

被写体となる槽100に存在するフロックの状態が変化することで、撮像装置200が撮像した画像の中のフロックを、光源400からの光の影響で識別できなくなるおそれがある。本発明では、光源400が撮像装置200の撮像範囲に光を照射した状態で、制御装置300が、撮像装置200が槽100に貯留された水を撮像した画像の中の特徴量に基づいて、撮像装置200が実行する撮像プログラムを変更する。このため、光源400から照射される光の強度を変化させなくても、最適な画像を取得することができ、反応槽内の凝集状態について適切な値を測定することができる。また、撮像範囲が極小さな(狭い)範囲であるため、撮像範囲においてフロック(エッジ)を認識できる度合いが位置に応じて異なってしまうという現象を回避することができる。
(第2の実施の形態)
By changing the state of the flocs existing in the tank 100 as a subject, there is a possibility that the flocs in the image captured by the image pickup apparatus 200 cannot be identified due to the influence of the light from the light source 400. In the present invention, in a state where the light source 400 irradiates the imaging range of the imaging device 200 with light, the control device 300 determines the feature amount in the image obtained by capturing the water stored in the tank 100 by the imaging device 200. The image pickup program executed by the image pickup apparatus 200 is changed. Therefore, an optimum image can be obtained without changing the intensity of the light emitted from the light source 400, and an appropriate value can be measured for the aggregated state in the reaction vessel. Further, since the imaging range is extremely small (narrow), it is possible to avoid the phenomenon that the degree of recognition of flocs (edges) in the imaging range varies depending on the position.
(Second embodiment)

図5は、本発明の水処理システムの第2の実施の形態を示す図である。本形態における水処理システムは図5に示すように、槽100と、撮像装置201と、制御装置301と、光源400とを有する。槽100および光源400は、第1の実施の形態におけるものと同じものである。 FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of the water treatment system of the present invention. As shown in FIG. 5, the water treatment system in this embodiment includes a tank 100, an image pickup device 201, a control device 301, and a light source 400. The tank 100 and the light source 400 are the same as those in the first embodiment.

図6は、図5に示した撮像装置201の内部構成の一例を示す図である。図5に示した撮像装置201は図6に示すように、カラーセンサ211と、赤外線センサ221と、プログラム実行部231と、記憶部241とを有する。図6に示すように、撮像装置201は、少なくともカラーセンサ211と赤外線センサ221とを含む画像センサを有する。なお、図6には、図5に示した撮像装置201が有する構成要素のうち、本形態に関わる主要な構成要素のみを示した。 FIG. 6 is a diagram showing an example of the internal configuration of the image pickup apparatus 201 shown in FIG. As shown in FIG. 6, the image pickup apparatus 201 shown in FIG. 5 has a color sensor 211, an infrared sensor 221, a program execution unit 231 and a storage unit 241. As shown in FIG. 6, the image pickup apparatus 201 has an image sensor including at least a color sensor 211 and an infrared sensor 221. Note that FIG. 6 shows only the main components related to the present embodiment among the components included in the image pickup apparatus 201 shown in FIG.

カラーセンサ211は、光を発射し、対象物で反射してきた光を受光する一般的な光電センサの一種である。赤外線センサ221は、一般的に用いられる赤外線を検知する画像センサである。プログラム実行部231は、制御装置301が決定した撮像プログラムを記憶部241から読み出して実行するプロセッサである。記憶部241は、プログラム実行部231が実行する複数のプログラムを記憶する。 The color sensor 211 is a kind of general photoelectric sensor that emits light and receives light reflected by an object. The infrared sensor 221 is a commonly used image sensor that detects infrared rays. The program execution unit 231 is a processor that reads out the image pickup program determined by the control device 301 from the storage unit 241 and executes it. The storage unit 241 stores a plurality of programs executed by the program execution unit 231.

図7は、図5に示した制御装置301の内部構成の一例を示す図である。図5に示した制御装置301は図7に示すように、算出部310と、判定部320と、変更部331とを有する。なお、図7には、図5に示した制御装置301が有する構成要素のうち、本形態に関わる主要な構成要素のみを示した。算出部310および判定部320は、第1の実施の形態におけるものと同じものである。 FIG. 7 is a diagram showing an example of the internal configuration of the control device 301 shown in FIG. As shown in FIG. 7, the control device 301 shown in FIG. 5 has a calculation unit 310, a determination unit 320, and a change unit 331. Note that FIG. 7 shows only the main components related to the present embodiment among the components included in the control device 301 shown in FIG. The calculation unit 310 and the determination unit 320 are the same as those in the first embodiment.

変更部331は、算出部310が算出した特徴量に基づいて、画像センサと撮像プログラムとの少なくとも一方を変更する。具体的には、変更部331は、判定部320が行った判定の結果に基づいて、画像センサと撮像プログラムとの少なくとも一方を変更する。 The change unit 331 changes at least one of the image sensor and the image pickup program based on the feature amount calculated by the calculation unit 310. Specifically, the change unit 331 changes at least one of the image sensor and the image pickup program based on the result of the determination made by the determination unit 320.

以下に、図5に示した水処理システムにおける水処理方法について説明する。図8は、図5に示した水処理システムにおける水処理方法の一例を説明するためのフローチャートである。 The water treatment method in the water treatment system shown in FIG. 5 will be described below. FIG. 8 is a flowchart for explaining an example of a water treatment method in the water treatment system shown in FIG.

撮像装置201のプログラム実行部231はこの時点で実行可能に設定されているプログラムを実行している。撮像装置201が槽100に貯留された水中の凝集物の画像を撮像して取り込む(ステップS11)。このとき、槽100に貯留された水中の凝集物の画像を撮像するのは、カラーセンサ211であっても良いし、赤外線センサ221であっても良い。すると、算出部310は、撮像装置201が取り込んだ画像を取得する。この取得方法は、例えば、撮像装置201が取り込んだ画像を制御装置301へ送信して算出部310が取得するものであっても良いし、算出部310が、撮像装置201が取り込んでメモリ等の記憶装置に記憶している画像データを記憶装置から読み出すものであっても良い。 The program execution unit 231 of the image pickup apparatus 201 is executing a program set to be executable at this time. The image pickup apparatus 201 captures and captures an image of agglomerates in water stored in the tank 100 (step S11). At this time, it may be the color sensor 211 or the infrared sensor 221 that captures the image of the agglomerates in the water stored in the tank 100. Then, the calculation unit 310 acquires the image captured by the image pickup apparatus 201. In this acquisition method, for example, the image captured by the image pickup device 201 may be transmitted to the control device 301 and acquired by the calculation unit 310, or the calculation unit 310 may capture the image captured by the image pickup device 201 and use a memory or the like. The image data stored in the storage device may be read out from the storage device.

すると、算出部310は、撮像装置201が撮像(取得)した画像から特徴量を算出する(ステップS12)。このとき、算出部310は、撮像装置201が撮像(取得)した画像からエッジピクセル数を算出して特徴量とする。このとき、算出部310は、撮像装置201が撮像(取得)した画像中の互いに隣接する画素の色差(例えば、RGBの値の差)が閾値以上である画素をエッジとして検出し、その検出されたエッジの数(画素数)をエッジピクセル数として算出するものであっても良い。 Then, the calculation unit 310 calculates the feature amount from the image captured (acquired) by the image pickup device 201 (step S12). At this time, the calculation unit 310 calculates the number of edge pixels from the image captured (acquired) by the image pickup apparatus 201 and uses it as a feature amount. At this time, the calculation unit 310 detects as an edge a pixel in which the color difference (for example, the difference in RGB values) of the pixels adjacent to each other in the image captured (acquired) by the image pickup apparatus 201 is equal to or larger than the threshold value, and the detection is detected. The number of edges (number of pixels) may be calculated as the number of edge pixels.

続いて、判定部320が、算出部310が算出した特徴量があらかじめ設定された目標値を満たすかどうかを判定する(ステップS13)。具体的には、判定部320は、算出部310が算出した特徴量が目標値を下回っているかどうかを判定する。特徴量が目標値を下回っているなら、特徴量が目標値を満たさないものであり、特徴量が目標値を下回っていないなら、特徴量が目標値を満たすものである。判定部320が、算出部310が算出した特徴量が目標値を下回っていないと判定した場合、ステップS12の処理が行われる。一方、判定部320が、算出部310が算出した特徴量が目標値を下回っていると判定した場合は、変更部331は、プログラムの切り替え回数があらかじめ設定された閾値未満であるかどうかを判定する(ステップS14)。変更部331は、プログラムの切り替え回数が閾値未満であると判定した場合、撮像装置201が実行する撮像プログラムを変更する(ステップS15)。変更部331が撮像プログラムを変更したら、切り替え回数をカウントするためのカウンタを1つインクリメントする。このカウンタが示す値は、ステップS14の比較処理に用いられる。すると、撮像装置201のプログラム実行部231が記憶部241から該当する撮像プログラムを読み出して実行する。一方、ステップS14にて、変更部331は、プログラムの切り替え回数が閾値未満ではないと判定した場合、画像センサを変更する(ステップS16)。例えば、現在画像を撮像している画像センサがカラーセンサ211である場合、変更部331は、画像を撮像する画像センサを赤外線センサ221へ変更する。それ以降は、撮像装置201は、変更された画像センサを用いて撮像を行う。 Subsequently, the determination unit 320 determines whether or not the feature amount calculated by the calculation unit 310 satisfies the preset target value (step S13). Specifically, the determination unit 320 determines whether or not the feature amount calculated by the calculation unit 310 is less than the target value. If the feature amount is below the target value, the feature amount does not satisfy the target value, and if the feature amount is not below the target value, the feature amount satisfies the target value. When the determination unit 320 determines that the feature amount calculated by the calculation unit 310 is not less than the target value, the process of step S12 is performed. On the other hand, when the determination unit 320 determines that the feature amount calculated by the calculation unit 310 is less than the target value, the change unit 331 determines whether or not the number of times the program is switched is less than the preset threshold value. (Step S14). When the change unit 331 determines that the number of times the program is switched is less than the threshold value, the change unit 331 changes the image pickup program executed by the image pickup apparatus 201 (step S15). When the changing unit 331 changes the imaging program, the counter for counting the number of switchings is incremented by one. The value indicated by this counter is used for the comparison process in step S14. Then, the program execution unit 231 of the image pickup apparatus 201 reads out the corresponding image pickup program from the storage unit 241 and executes it. On the other hand, in step S14, when the change unit 331 determines that the number of times the program is switched is not less than the threshold value, the change unit 331 changes the image sensor (step S16). For example, when the image sensor currently capturing an image is the color sensor 211, the changing unit 331 changes the image sensor for capturing the image to the infrared sensor 221. After that, the image pickup apparatus 201 takes an image using the modified image sensor.

このように、光源400が撮像装置201の撮像範囲に光を照射した状態で、制御装置301が、撮像装置201が槽100に貯留された水を撮像した画像の中の特徴量に基づいて、撮像装置201が実行する撮像プログラムまたは撮像装置201が具備する画像センサを変更する。このため、光源400から照射される光の強度を変化させなくても、最適な画像を取得することができ、反応槽内の凝集状態について適切な値を測定することができる。
(第3の実施の形態)
As described above, in a state where the light source 400 irradiates the imaging range of the imaging device 201 with light, the control device 301 determines the feature amount in the image obtained by capturing the water stored in the tank 100 by the imaging device 201. The image pickup program executed by the image pickup apparatus 201 or the image sensor included in the image pickup apparatus 201 is changed. Therefore, an optimum image can be obtained without changing the intensity of the light emitted from the light source 400, and an appropriate value can be measured for the aggregated state in the reaction vessel.
(Third embodiment)

図9は、本発明の水処理システムの第3の実施の形態を示す図である。本形態における水処理システムは図9に示すように、槽100と、撮像装置202-1,202-2と、制御装置302と、光源400とを有する。槽100および光源400は、第1の実施の形態におけるものと同じものである。 FIG. 9 is a diagram showing a third embodiment of the water treatment system of the present invention. As shown in FIG. 9, the water treatment system in this embodiment includes a tank 100, image pickup devices 202-1 and 202-2, a control device 302, and a light source 400. The tank 100 and the light source 400 are the same as those in the first embodiment.

撮像装置202-1,202-2は、互いに同じ仕様を持つ撮像装置であっても良いし、互いに異なる仕様を持つ撮像装置である。撮像装置202-1,202-2は、槽100に貯留された水中の凝集物の画像を撮像する。撮像装置202-1,202-2の撮像範囲は、槽100内の例えば、30mm×30mmから600mm×600mmの範囲である。高画質な画像センサを用いれば、遠方からの広い撮像範囲の撮影でもフロックの撮像が可能となるが、被写体であるフロックの粒径が極めて小さいこと、および広範囲を撮像できる画像センサが非常に高価であるという観点から30mm×30mmから300mm×300mm程度の撮影範囲を撮像することが望ましい。撮像装置202-1,202-2は、例えば、水の画像を撮像する画像センサ(カメラ)であっても良い。撮像装置202-1,202-2が、画像センサである場合、撮像装置202-1,202-2は、槽100内の水の画像をあらかじめ設定された時間間隔以下の時間間隔で撮像するカメラ(例えば、動画撮像用カメラ)であっても良い。 The image pickup devices 202-1 and 202-2 may be image pickup devices having the same specifications as each other, or may be image pickup devices having different specifications from each other. The image pickup devices 202-1 and 202-2 take an image of the agglomerates in the water stored in the tank 100. The imaging range of the imaging devices 202-1 and 202-2 is, for example, a range of 30 mm × 30 mm to 600 mm × 600 mm in the tank 100. If a high-quality image sensor is used, it is possible to capture flock even when shooting a wide imaging range from a distance, but the particle size of the floc that is the subject is extremely small, and the image sensor that can capture a wide range is very expensive. From this point of view, it is desirable to take an image in a shooting range of about 30 mm × 30 mm to 300 mm × 300 mm. The image pickup devices 202-1 and 202-2 may be, for example, an image sensor (camera) that captures an image of water. When the image pickup devices 202-1 and 202-2 are image sensors, the image pickup devices 202-1 and 202-2 are cameras that capture images of water in the tank 100 at time intervals equal to or less than a preset time interval. (For example, a camera for capturing a moving image) may be used.

図10は、図9に示した制御装置302の内部構成の一例を示す図である。図9に示した制御装置302は図10に示すように、算出部310と、判定部320と、変更部332とを有する。なお、図10には、図9に示した制御装置302が有する構成要素のうち、本形態に関わる主要な構成要素のみを示した。算出部310および判定部320は、第1の実施の形態におけるものと同じものである。 FIG. 10 is a diagram showing an example of the internal configuration of the control device 302 shown in FIG. As shown in FIG. 10, the control device 302 shown in FIG. 9 has a calculation unit 310, a determination unit 320, and a change unit 332. Note that FIG. 10 shows only the main components related to the present embodiment among the components included in the control device 302 shown in FIG. The calculation unit 310 and the determination unit 320 are the same as those in the first embodiment.

変更部332は、算出部310が算出した特徴量に基づいて、撮像装置202-1,202-2が実行する撮像プログラムまたは画像を撮像する撮像装置を変更する。変更部332が、画像を撮像する撮像装置202-1,202-2を変更する場合、現在画像を撮像している撮像装置が撮像装置202-1であれば、変更部332は画像を撮像する撮像装置を撮像装置202-2へ変更する。また、現在画像を撮像している撮像装置が撮像装置202-2であれば、変更部332は画像を撮像する撮像装置を撮像装置202-1へ変更する。具体的には、変更部332は、判定部320が行った判定の結果に基づいて、撮像装置202-1,202-2が実行する撮像プログラムまたは画像を撮像する撮像装置を変更する。さらに具体的には、変更部332は、判定部320が、算出部310が算出した特徴量があらかじめ設定された閾値である目標値を満たさないと判定した場合、その状態が継続している時間があらかじめ設定された規定時間を超えていると、撮像装置202-1,202-2が実行する撮像プログラムまたは画像を撮像する撮像装置を変更する。なお、この目標値は複数設定されているものであっても良く、その場合、それぞれの目標値に応じた複数の撮像プログラムが設定されているものであっても良い。 The change unit 332 changes the image pickup program executed by the image pickup devices 202-1 and 202-2 or the image pickup device for capturing an image based on the feature amount calculated by the calculation unit 310. When the changing unit 332 changes the imaging devices 202-1 and 202-2 for capturing an image, if the imaging device currently capturing the image is the imaging device 202-1, the changing unit 332 captures the image. The image pickup device is changed to the image pickup device 202-2. If the image pickup device currently capturing an image is the image pickup device 202-2, the changing unit 332 changes the image pickup device for capturing the image to the image pickup device 202-1. Specifically, the change unit 332 changes the image pickup program executed by the image pickup devices 202-1 and 202-2 or the image pickup device for capturing an image based on the result of the determination made by the determination unit 320. More specifically, when the determination unit 320 determines that the feature amount calculated by the calculation unit 310 does not satisfy the target value which is a preset threshold value, the change unit 332 keeps the state for a long time. If exceeds the preset specified time, the image pickup program executed by the image pickup devices 202-1 and 202-2 or the image pickup device for capturing the image is changed. It should be noted that a plurality of the target values may be set, and in that case, a plurality of imaging programs corresponding to the respective target values may be set.

以下に、図9に示した水処理システムにおける水処理方法について説明する。図11は、図9に示した水処理システムにおける水処理方法の一例を説明するためのフローチャートである。 The water treatment method in the water treatment system shown in FIG. 9 will be described below. FIG. 11 is a flowchart for explaining an example of a water treatment method in the water treatment system shown in FIG.

現在、撮像装置202-1,202-2のうち、撮像装置202-1が撮像を行っている場合を例に挙げて説明する。まず、撮像装置202-1が槽100に貯留された水中の凝集物の画像を撮像して取り込む(ステップS21)。すると、算出部310は、撮像装置202-1が取り込んだ画像を取得する。この取得方法は、例えば、撮像装置202-1が取り込んだ画像を制御装置302へ送信して算出部310が取得するものであっても良いし、算出部310が、撮像装置202-1が取り込んでメモリ等の記憶装置に記憶している画像データを記憶装置から読み出すものであっても良い。 Of the image pickup devices 202-1 and 202-2, the case where the image pickup device 202-1 is currently performing image pickup will be described as an example. First, the image pickup apparatus 202-1 captures and captures an image of the agglomerates in the water stored in the tank 100 (step S21). Then, the calculation unit 310 acquires the image captured by the image pickup apparatus 202-1. As this acquisition method, for example, the image captured by the image pickup device 202-1 may be transmitted to the control device 302 and acquired by the calculation unit 310, or the calculation unit 310 captures the image by the image pickup device 202-1. The image data stored in a storage device such as a memory may be read from the storage device.

すると、算出部310は、撮像装置202-1が撮像(取得)した画像から特徴量を算出する(ステップS22)。このとき、算出部310は、撮像装置202-1が撮像(取得)した画像からエッジピクセル数を算出して特徴量とする。このとき、算出部310は、撮像装置202-1が撮像(取得)した画像中の互いに隣接する画素の色差(例えば、RGBの値の差)が閾値以上である画素をエッジとして検出し、その検出されたエッジの数(画素数)をエッジピクセル数として算出するものであっても良い。 Then, the calculation unit 310 calculates the feature amount from the image captured (acquired) by the image pickup apparatus 202-1 (step S22). At this time, the calculation unit 310 calculates the number of edge pixels from the image captured (acquired) by the image pickup apparatus 202-1 and uses it as a feature amount. At this time, the calculation unit 310 detects as an edge a pixel in which the color difference (for example, the difference in RGB values) of the pixels adjacent to each other in the image captured (acquired) by the image pickup apparatus 202-1 is equal to or larger than the threshold value, and detects the pixel as an edge. The number of detected edges (number of pixels) may be calculated as the number of edge pixels.

続いて、判定部320が、算出部310が算出した特徴量があらかじめ設定された目標値を満たすかどうかを判定する(ステップS23)。具体的には、判定部320は、算出部310が算出した特徴量が目標値を下回っているかどうかを判定する。特徴量が目標値を下回っているなら、特徴量が目標値を満たさないものであり、特徴量が目標値を下回っていないなら、特徴量が目標値を満たすものである。判定部320が、算出部310が算出した特徴量が目標値を下回っていないと判定した場合、ステップS22の処理が行われる。一方、判定部320が、算出部310が算出した特徴量が目標値を下回っていると判定した場合は、変更部332は、その状態が継続している時間があらかじめ設定された規定時間を超えているかどうかを判定する(ステップS24)。変更部332は、その状態が継続している時間が規定時間を超えていると判定した場合、撮像装置200が実行する撮像プログラムを変更するか、または画像を撮像する撮像装置を撮像装置202-1から撮像装置202-2へ変更する(ステップS25)。変更部332が撮像プログラムを変更した場合、それ以降は、撮像装置202-1は変更された撮像プログラムを実行して撮像を行う。変更部332が画像を撮像する撮像装置を撮像装置202-2へ変更した場合、それ以降は、撮像装置202-2が槽100に貯留された水中の凝集物の画像を撮像する。 Subsequently, the determination unit 320 determines whether or not the feature amount calculated by the calculation unit 310 satisfies the preset target value (step S23). Specifically, the determination unit 320 determines whether or not the feature amount calculated by the calculation unit 310 is less than the target value. If the feature amount is below the target value, the feature amount does not satisfy the target value, and if the feature amount is not below the target value, the feature amount satisfies the target value. When the determination unit 320 determines that the feature amount calculated by the calculation unit 310 is not less than the target value, the process of step S22 is performed. On the other hand, when the determination unit 320 determines that the feature amount calculated by the calculation unit 310 is less than the target value, the change unit 332 exceeds the preset specified time for the continuous state. It is determined whether or not (step S24). When the change unit 332 determines that the time during which the state continues exceeds the specified time, the change unit 332 changes the image pickup program executed by the image pickup device 200, or changes the image pickup device for capturing an image to the image pickup device 202-. Change from 1 to the image pickup apparatus 202-2 (step S25). When the change unit 332 changes the image pickup program, the image pickup apparatus 202-1 executes the changed image pickup program to perform image pickup thereafter. When the changing unit 332 changes the image pickup device for capturing an image to the image pickup device 202-2, after that, the image pickup device 202-2 captures an image of agglomerates in water stored in the tank 100.

このように、光源400が撮像装置202-1,202-2の撮像範囲に光を照射した状態で、制御装置302が、撮像装置202-1,202-2が槽100に貯留された水を撮像した画像の中の特徴量に基づいて、撮像装置202-1,202-2が実行する撮像プログラムを変更する、または画像を撮像する撮像装置を変更する。このため、光源400から照射される光の強度を変化させなくても、最適な画像を取得することができ、反応槽内の凝集状態について適切な値を測定することができる。
(適用例1)
In this way, with the light source 400 irradiating the imaging range of the imaging devices 202-1 and 202-2 with light, the control device 302 receives the water stored in the tank 100 by the imaging devices 202-1 and 202-2. The image pickup program executed by the image pickup devices 202-1 and 202-2 is changed, or the image pickup device for capturing the image is changed based on the feature amount in the captured image. Therefore, an optimum image can be obtained without changing the intensity of the light emitted from the light source 400, and an appropriate value can be measured for the aggregated state in the reaction vessel.
(Application example 1)

図12は、本発明の水処理システムの第1の適用例を示すフロー図である。図12に示す水処理システムは、上述した形態における槽100に相当する反応槽101および凝集槽102と、沈殿槽103と、制御装置300と、撮像装置200と、複数の凝集剤それぞれを注入する添加装置401とを有する。反応槽101は、原水である被処理水が供給されて被処理水に対して添加装置401を用いて無機凝集剤411-1およびpH調整剤411-2が注入される槽である。凝集槽102は、反応槽101の出口に対して流路を介して接続された槽である。凝集槽102は、反応槽101から供給される被処理水に対して添加装置401を用いてポリマーが注入される槽であり、カチオンポリマー411-3とアニオンポリマー411-4との少なくとも一方が注入される槽である。また、凝集槽102にカチオンポリマー411-3を注入する場合、凝集槽102から沈殿槽103を接続する流路に、アニオンポリマー411-4を注入してもよい。沈殿槽103は、凝集槽102の出口に対して流路を介して接続された槽である。沈殿槽103は、凝集物と清澄水とを分離する固液分離手段に相当する。反応槽101、凝集槽102および沈殿槽103それぞれは、撹拌機構を備えているものであっても良い。撮像装置200および制御装置300それぞれは、第1の実施の形態におけるものと同じものである。制御装置300は、撮像装置200が撮像した画像に基づいて、凝集物の状態を判定し、その結果に基づいて、反応槽101、凝集槽102、および沈殿槽103それぞれへ凝集剤411-1~411-4の注入を制御するための制御信号を添加装置401へ送信する。添加装置401は、制御装置300から送信されてくる制御信号に従って、凝集剤411-1~411-4の注入(注入量)を制御する。また、原水水質を測定するための水質計器(濁度計、SS計等)を設置しても良い。 FIG. 12 is a flow chart showing a first application example of the water treatment system of the present invention. In the water treatment system shown in FIG. 12, the reaction tank 101 and the coagulation tank 102 corresponding to the tank 100 in the above-described form, the settling tank 103, the control device 300, the image pickup device 200, and the plurality of coagulants are each injected. It has an addition device 401. The reaction tank 101 is a tank to which the raw water to be treated is supplied and the inorganic flocculant 411-1 and the pH adjuster 411-2 are injected into the water to be treated by using the addition device 401. The coagulation tank 102 is a tank connected to the outlet of the reaction tank 101 via a flow path. The coagulation tank 102 is a tank in which the polymer is injected into the water to be treated supplied from the reaction tank 101 by using the addition device 401, and at least one of the cationic polymer 411-3 and the anionic polymer 411-4 is injected. It is a tank to be used. When injecting the cationic polymer 411-3 into the coagulation tank 102, the anionic polymer 411-4 may be injected into the flow path connecting the coagulation tank 102 to the settling tank 103. The settling tank 103 is a tank connected to the outlet of the coagulation tank 102 via a flow path. The settling tank 103 corresponds to a solid-liquid separating means for separating agglomerates and clear water. Each of the reaction tank 101, the coagulation tank 102 and the settling tank 103 may be provided with a stirring mechanism. Each of the image pickup device 200 and the control device 300 is the same as that in the first embodiment. The control device 300 determines the state of the agglomerates based on the image captured by the image pickup device 200, and based on the result, the coagulant 411-1 to each of the reaction tank 101, the coagulation tank 102, and the settling tank 103. A control signal for controlling the injection of 411-4 is transmitted to the addition device 401. The addition device 401 controls the injection (injection amount) of the coagulants 411-1 to 411-4 according to the control signal transmitted from the control device 300. Further, a water quality meter (turbidity meter, SS meter, etc.) for measuring the quality of raw water may be installed.

図12に示した水処理システムでは、被処理水に無機凝集剤411-1を注入することにより反応槽101において浮遊懸濁物から微小なフロックが形成される。この微小なフロックは、凝集槽102においてカチオンポリマー411-3とアニオンポリマー411-4との少なくとも一方が注入されることにより粗大化する。粗大化したフロックは沈殿槽103において凝集物として沈殿する。その結果、浮遊懸濁物を含む被処理水は、凝集物と、清澄水である上澄み水とに固液分離される。沈殿槽103の底部に堆積した凝集物は汚泥として排出され、沈殿槽103における上澄み水は処理水として排出される。 In the water treatment system shown in FIG. 12, minute flocs are formed from the suspended suspension in the reaction vessel 101 by injecting the inorganic flocculant 411-1 into the water to be treated. The minute flocs are coarsened by injecting at least one of the cationic polymer 411-3 and the anionic polymer 411-4 in the coagulation tank 102. The coarsened flocs settle as agglomerates in the settling tank 103. As a result, the water to be treated containing the suspended suspension is solid-liquid separated into the agglomerate and the supernatant water which is the clear water. The agglomerates deposited on the bottom of the settling tank 103 are discharged as sludge, and the supernatant water in the settling tank 103 is discharged as treated water.

また、図12に示した水処理システムでは、凝集状態を監視して凝集剤、特に無機凝集剤411-1の注入量を制御するために、撮像装置200と制御装置300と添加装置401とが設けられている。撮像装置200は、反応槽101の上方に、反応槽101内の水を撮像できるように設置されている。撮像装置200が撮像した画像は制御装置300によって処理される。制御装置300が行う具体的な処理は、第1の実施の形態で説明した通りである。添加装置401それぞれは、制御装置300から送信されてきた制御信号に従って、凝集剤の注入量を制御する。なお、撮像装置200として、第2の実施の形態における撮像装置201を適用することができる。また、制御装置300として、第2の実施の形態における制御装置301を適用することができる。
(適用例2)
Further, in the water treatment system shown in FIG. 12, in order to monitor the aggregation state and control the injection amount of the flocculant, particularly the inorganic flocculant 411-1, the image pickup device 200, the control device 300, and the addition device 401 are used. It is provided. The image pickup apparatus 200 is installed above the reaction tank 101 so that the water in the reaction tank 101 can be imaged. The image captured by the image pickup device 200 is processed by the control device 300. The specific processing performed by the control device 300 is as described in the first embodiment. Each of the addition devices 401 controls the injection amount of the flocculant according to the control signal transmitted from the control device 300. As the image pickup device 200, the image pickup device 201 according to the second embodiment can be applied. Further, as the control device 300, the control device 301 according to the second embodiment can be applied.
(Application example 2)

図13は、本発明の水処理システムの第2の適用例を示すフロー図である。図13に示す水処理システムと、図12に示した水処理システムとの違いは、撮像装置200の設置位置である。図12に示した水処理システムでは、撮像装置200は、反応槽101の上方に、反応槽101内の水を撮像できるように設置されていたが、図13に示した水処理システムでは、撮像装置200は、凝集槽102の上方に、凝集槽102内の水を撮像できるように設置されている。
(適用例3)
FIG. 13 is a flow chart showing a second application example of the water treatment system of the present invention. The difference between the water treatment system shown in FIG. 13 and the water treatment system shown in FIG. 12 is the installation position of the image pickup apparatus 200. In the water treatment system shown in FIG. 12, the image pickup device 200 was installed above the reaction tank 101 so as to be able to take an image of the water in the reaction tank 101, but in the water treatment system shown in FIG. 13, the image pickup was performed. The device 200 is installed above the coagulation tank 102 so that the water in the coagulation tank 102 can be imaged.
(Application example 3)

図14は、本発明の水処理システムの第3の適用例を示すフロー図である。図14に示す水処理システムと、図12に示した水処理システムとの違いは、撮像装置の台数である。図12に示した水処理システムでは、撮像装置として1台の撮像装置200が設置されていたが、図14に示した水処理システムでは、撮像装置として2台の撮像装置202-1,202-2が設置されている。撮像装置202-1,202-2および制御装置302の動作は、第3の実施の形態で説明した通りである。 FIG. 14 is a flow chart showing a third application example of the water treatment system of the present invention. The difference between the water treatment system shown in FIG. 14 and the water treatment system shown in FIG. 12 is the number of image pickup devices. In the water treatment system shown in FIG. 12, one image pickup device 200 was installed as an image pickup device, but in the water treatment system shown in FIG. 14, two image pickup devices 202-1 and 202- were installed as image pickup devices. 2 is installed. The operations of the image pickup devices 202-1 and 202-2 and the control device 302 are as described in the third embodiment.

上述した適用例においては、凝集沈澱について説明したが、凝集を含む固液分離を行うシステムであれば良い。例えば、凝集加圧浮上、凝集ろ過等へ本発明を適応することもできる。また、添加装置401が反応槽101に添加する無機凝集剤411-1は、アルミニウム系(PAC、硫酸バンド等)、鉄系(ポリ鉄、塩化第二鉄)に限定しない。また、ポリマーは、カチオンでもアニオンでも良い。撮像装置200,202-1,202-2が画像センサである場合、上述した形態のように反応槽101内を撮像する位置に設置されるものであっても良いし、凝集槽102内を撮像する位置に設置されていても良いが、槽内のタイムラグを考慮すると、反応槽101内を撮像する位置に設置することが望ましい。また、撮像装置200,202-1,202-2が画像センサである場合、撮像装置200,202-1,202-2は、フロック(凝集物)の凝集状態を判定できるものであれば良いが、画像処理を行う装置を含め、フロックのエッジ数を検出できるものが望ましい。 In the above-mentioned application example, coagulation and precipitation have been described, but any system may be used as long as it is a system that performs solid-liquid separation including coagulation. For example, the present invention can be applied to coagulation-pressurized flotation, coagulation filtration, and the like. Further, the inorganic flocculant 411-1 added to the reaction tank 101 by the addition device 401 is not limited to aluminum-based (PAC, aluminum sulfate band, etc.) and iron-based (poly iron, ferric chloride). Further, the polymer may be a cation or an anion. When the image pickup apparatus 200, 202-1, 202-2 is an image sensor, it may be installed at a position where the inside of the reaction tank 101 is imaged as in the above-described embodiment, or the inside of the coagulation tank 102 is imaged. However, considering the time lag in the tank, it is desirable to install it in the position where the inside of the reaction tank 101 is imaged. Further, when the image pickup devices 200, 202-1, 202-2 are image sensors, the image pickup devices 200, 202-1, 202-2 may be any as long as they can determine the agglomeration state of flocs (aggregates). , It is desirable to have a device that can detect the number of edges of flocs, including a device that performs image processing.

以上、各構成要素に各機能(処理)それぞれを分担させて説明したが、この割り当ては上述したものに限定しない。また、構成要素の構成についても、上述した形態はあくまでも例であって、これに限定しない。また、各実施の形態を組み合わせたものであっても良い。 In the above, each component has been assigned to each function (process), but this allocation is not limited to the above. Further, the above-mentioned form is merely an example of the configuration of the constituent elements, and the present invention is not limited to this. Further, each embodiment may be combined.

上述した制御装置300~302が行う処理は、目的に応じてそれぞれ作製された論理回路で行うようにしても良い。また、処理内容を手順として記述したコンピュータプログラム(以下、プログラムと称する)を制御装置300~302にて読取可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムを制御装置300~302に読み込ませ、実行するものであっても良い。制御装置300~302にて読取可能な記録媒体とは、フロッピー(登録商標)ディスク、光磁気ディスク、DVD(Digital Versatile Disc)、CD(Compact Disc)、Blu-ray(登録商標) Disc、USB(Universal Serial Bus)メモリなどの移設可能な記録媒体の他、制御装置300~302に内蔵されたROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等のメモリやHDD(Hard Disc Drive)等を指す。この記録媒体に記録されたプログラムは、制御装置300~302に設けられたCPUにて読み込まれ、CPUの制御によって、上述したものと同様の処理が行われる。ここで、CPUは、プログラムが記録された記録媒体から読み込まれたプログラムを実行するコンピュータとして動作するものである。 The processes performed by the control devices 300 to 302 described above may be performed by logic circuits manufactured according to the purpose. Further, a computer program (hereinafter referred to as a program) in which the processing content is described as a procedure is recorded on a recording medium readable by the control devices 300 to 302, and the program recorded on the recording medium is recorded on the control devices 300 to 302. It may be read and executed. Recording media that can be read by the control devices 300 to 302 include floppy (registered trademark) discs, optical magnetic discs, DVDs (Digital Versailles Disc), CDs (Compact Disc), Blu-ray (registered trademark) Discs, and USB (registered trademark). Refers to a transferable recording medium such as a Universal Serial Bus memory, a memory such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory) built in the control devices 300 to 302, an HDD (Hard Disk Drive), and the like. .. The program recorded on the recording medium is read by the CPUs provided in the control devices 300 to 302, and the same processing as described above is performed under the control of the CPU. Here, the CPU operates as a computer that executes a program read from a recording medium in which the program is recorded.

100 槽
200,201,202-1,202-2 撮像装置
211 カラーセンサ
221 赤外線センサ
231 プログラム実行部
241 記憶部
300~302 制御装置
310 算出部
320 判定部
330~332 変更部
400 光源
100 Tanks 200, 201,202-1,202-2 Imaging device 211 Color sensor 221 Infrared sensor 231 Program execution unit 241 Storage unit 300 to 302 Control device 310 Calculation unit 320 Judgment unit 330 to 332 Change unit 400 Light source

Claims (8)

懸濁物質を含む被処理水が流入する反応槽と、
凝集剤が注入された、前記反応槽に貯留された水中の凝集物の画像を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置の撮像範囲に光を照射する光源と、
前記撮像装置が撮像した画像から特徴量を算出し、前記算出した特徴量に基づいて、前記撮像装置が実行する撮像プログラムを変更する制御装置とを有する水処理システム。
A reaction tank into which water to be treated containing suspended solids flows in,
An image pickup device that captures an image of agglomerates in water stored in the reaction vessel into which a coagulant is injected, and an image pickup device.
A light source that irradiates the imaging range of the imaging device with light,
A water treatment system including a control device that calculates a feature amount from an image captured by the image pickup device and changes the image pickup program executed by the image pickup device based on the calculated feature amount.
請求項1に記載の水処理システムにおいて、
前記制御装置は、前記特徴量があらかじめ設定された目標値を満たすかどうかを判定し、前記特徴量が前記目標値を満たさない時間があらかじめ設定された規定時間を超えた場合、前記撮像装置の撮像プログラムを変更する水処理システム。
In the water treatment system according to claim 1,
The control device determines whether or not the feature amount satisfies a preset target value, and when the time when the feature amount does not satisfy the target value exceeds a preset predetermined time, the image pickup device A water treatment system that changes the imaging program.
請求項請求項2に記載の水処理システムにおいて、
前記制御装置は、あらかじめ設定された複数の撮像プログラムと、前記複数の撮像プログラムそれぞれを変更するための複数の前記目標値と複数の前記規定時間とに基づいて、前記撮像装置の撮像プログラムを変更する水処理システム。
Claim In the water treatment system according to claim 2,
The control device changes the image pickup program of the image pickup device based on the plurality of preset image pickup programs, the plurality of target values for changing each of the plurality of image pickup programs, and the plurality of predetermined times. Water treatment system.
請求項1から3のいずれか1項に記載の水処理システムにおいて、
前記制御装置は、前記撮像装置が撮像した画像からエッジピクセル数を前記特徴量として算出する水処理システム。
In the water treatment system according to any one of claims 1 to 3,
The control device is a water treatment system that calculates the number of edge pixels as the feature amount from the image captured by the image pickup device.
請求項1から4のいずれか1項に記載の水処理システムにおいて、
前記撮像装置は、少なくともカラーセンサと赤外線センサとを含む複数の画像センサを有し、
前記制御装置は、前記特徴量に基づいて、前記画像センサと前記撮像プログラムとの少なくとも一方を変更する水処理システム。
In the water treatment system according to any one of claims 1 to 4.
The image pickup apparatus has a plurality of image sensors including at least a color sensor and an infrared sensor.
The control device is a water treatment system that changes at least one of the image sensor and the image pickup program based on the feature amount.
凝集剤が注入された、懸濁物質を含む被処理水が流入する反応槽に貯留された水中の凝集物の画像を撮像する撮像装置が撮像した画像から特徴量を算出する算出部と、
前記算出部が算出した特徴量に基づいて、前記撮像装置が実行する撮像プログラムを変更する変更部とを有する制御装置。
A calculation unit that calculates the feature amount from the image taken by the image pickup device that takes an image of the agglomerates in the water stored in the reaction tank into which the water to be treated containing the suspended solids is injected and the coagulant is injected.
A control device having a change unit that changes an image pickup program executed by the image pickup device based on a feature amount calculated by the calculation unit.
凝集剤が注入された、懸濁物質を含む被処理水が流入する反応槽に貯留された水中の凝集物の画像を撮像する処理と、
前記撮像した画像から特徴量を算出する処理と、
前記算出した特徴量に基づいて、前記画像を撮像する撮像装置が実行する撮像プログラムを変更する処理とを行う水処理方法。
The process of capturing an image of the agglomerates in the water stored in the reaction vessel into which the water to be treated containing suspended solids is injected and the coagulant is injected.
The process of calculating the feature amount from the captured image and
A water treatment method for changing an image pickup program executed by an image pickup apparatus that images an image based on the calculated feature amount.
コンピュータに、
凝集剤が注入された、懸濁物質を含む被処理水が流入する反応槽に貯留された水中の凝集物の画像を撮像する撮像装置が撮像した画像から特徴量を算出する手順と、
前記算出した特徴量に基づいて、前記撮像装置が実行する撮像プログラムを変更する手順とを実行させるためのプログラム。
On the computer
The procedure for calculating the feature amount from the image taken by the image pickup device that takes an image of the agglomerates in the water stored in the reaction tank into which the water to be treated containing the suspended solids is injected and the coagulant is injected.
A program for executing a procedure for changing an imaging program executed by the imaging apparatus based on the calculated feature amount.
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