[发明专利]一种紫外探测絮体动态图像的监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种紫外探测絮体动态图像的监测方法，该方法是一种以数字化图像理论为基础，以紫外光电探测技术为手段，利用紫外探测器对混凝絮体实现同步可视化仿真模拟，从而实现在混凝过程中对混凝效果的实时控制。

背景技术

随着国民生活水平的全面提高，人们越来越注重生活品质，其中饮用水的水质安全成为影响人们生活质量的重要因素。同时，随着城市化进程的推进，城市供水量也在逐年激增。因此，强化水处理工艺成为水处理领域的研究方向。絮凝是水处理工艺的关键环节，也是直接影响后续工艺运行的核心环节。而絮凝过程中絮体的粒径分布决定了絮凝阶段效果的好坏。研究絮凝过程絮体粒径的分布规律，对掌握絮体空间结构和提高混凝出水水质有重要意义。因此，建立絮体生长模型对絮凝工艺运行控制有实际的指导意义。

然而，目前絮体结构模拟由于采用的传统方法有所欠缺，模拟图像与絮体结构拟合度不高，代表性差，在实际应用中受到限制。因此对絮凝阶段絮体进行实时仿真模拟，研究最佳混凝剂投加量控制是亟待解决的问题。

发明内容

为了弥补传统絮体结构仿真模拟存在的问题，本发明提供了一种紫外探测絮体动态图像的监测方法。

本发明包括三台紫外探测仪、帧捕获器、移动工作站、数字转换器、可编程控制器和图形工作站。所述的紫外探测仪为GaN基紫外探测器，能够排除太阳光的干扰，在强光线的干扰下依然能捕捉到动态图像，可以很好的抑制可见光背景下对信号的扰动，清晰的探测絮体的运动情况，形成动态信号，实时反映絮体在混凝阶段的变化规律。

所述的帧捕获器为偏振图像帧捕获器，不仅能同时对多个图像帧进行捕获，而且能对捕获的相同帧进行偏振运算，具备多路异步图像采集的功能，较之一般的图像采集设备有很强的优越性。

所述的移动工作站具备全面的OpenGL接口支持，提供高性能的软件编辑及信息传输功能，可满足要求苛刻的工作环境的需求。

所述的数字转换器采用高分辨率的LXI 数字转换器，具有中等采样率，是絮体同步仿真系统中其他仪表的有力补充。

所述的可编程控制器采用超小型PLC，体积小，可大大减少控制设备外部的接线，是实现机电一体化的理想控制设备。

所述的图形工作站为NT工作站，具有价格低廉、配置灵活、使用方便、维护成本低等优势。

一种紫外探测絮体动态图像的监测方法，包括如下步骤：（1）在混凝反应器中投加混凝剂，进行废水的混凝处理，反应静沉一定时间内采用三台紫外探测仪同时在混凝反应器中实时跟踪混凝絮体的动态变化；（2）将采集的絮体动态信号传输到帧捕获器，帧捕获器与移动工作站相连，在移动工作站上进行帧数据编辑；（3）移动工作站与数字转换器连接，数字转换器连接至可编程控制器，可编程控制器完成程序编辑后再将信号传输至移动工作站；（4）移动工作站将信息整合后传至图形工作站，图形工作站完成絮体模型的同步仿真。

本发明涉及一种紫外探测絮体动态图像的监测方法研发，该方法实现了絮体图像采集的同步完成。同时，用紫外探测仪代替了传统的图像采集所用的设备，可避免白天强光线下捕捉絮体图像的干扰，保证了絮体图像采集的质量。

附图说明

附图为本发明一种紫外探测絮体动态监测系统的流程示意图。

图中：1紫外探测仪，2帧捕获器，3移动工作站，4数字转换器，5可编程控制器，6图形工作站，7混凝反应器。

具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例，该实施例包括紫外探测仪1，三台紫外探测仪1同时进行混凝反应器7中絮体的运动情况探测，将采集到的絮体运动信号发送至帧捕获器2，获得絮体空间多路图像信号，再传输至移动工作站3，经过信息收集、存储，进入到数字转换器4，完成数字信号的高分辨率采样，将采样结果输送至可编程控制器5，完成数字信号的编辑、处理后再将信号送回移动工作站3，经过甄选后将数据传输至图形工作站6。

采用上述紫外探测絮体动态监测系统的监测方法包括如下步骤：（1）在混凝反应器中投加混凝剂，进行废水的混凝处理，反应静沉一定时间内采用三台紫外探测仪同时进行实时跟踪混凝絮体的动态变化；（2）将采集的絮体动态信号传输到帧捕获器，帧捕获器与移动工作站相连，在移动工作站上进行帧数据编辑；（3）移动工作站与数字转换器连接，数字转换器连接至可编程控制器，可编程控制器完成程序编辑后再将信号传输至移动工作站；（4）移动工作站将编辑的信息整合后传至图形工作站，图形工作站完成絮体模型的同步仿真。