[发明专利]一种自适应的电磁信号阻垢器及方法

权利要求书

1.基于最小二乘模型和像素点匹配法的频率、功率更新方法，其特征在于：方法采用以下电磁信号阻垢器，电磁信号阻垢器包括电磁信号源(1)，数据匹配模块(2)，水状态监测模块(3)和换能器(4)；电磁信号源(1)分别与数据匹配模块(2)、水状态监测模块(3)相连，电磁信号源(1)分别接收数据匹配模块(2)反馈的激光图像数据和水状态监测模块(3)发出的水状态数据，电磁信号源(1)根据接收到的激光图像数据和水状态数据给换能器(4)自适应地发出信号，设置在管道内不同位置的换能器(4)根据电磁信号源(1)发出的信号产生电磁波作用于水中，从而阻止水垢生成，进而去除管道内的水垢；

包括以下步骤：

步骤1)电磁信号源(1)以20W的初始功率产生10Hz-1MHz的扫频波，换能器(4)接收扫频波产生扫频频率的电磁波作用于管道内的水体中；

上述扫频波以一定频率间隔平滑递增，同时每个频率保持一段时间，确保后续步骤中的数据匹配成功；

在电磁波的每个频率下，数据匹配模块(2)检测激光图像，对激光图像分析处理得到有效频率，并通过水状态监测模块(3)检测得到有效频率下的水体的硬度、温度以及流速和有效频率一起进行记录作为一组数据，进一步在有效频率下，进行功率变化处理获得有效频率对应的有效功率；

步骤2)利用步骤1)中测得的频率、硬度、温度和流速参数采用最小二乘法，根据残量函数、目标函数的梯度和海森矩阵信息，构建信任域牛顿法对参数进行数据回归，得到频率关于硬度、温度和流速的关系模型，并建立功率与频率的对应关系；

步骤3)利用步骤2)得到的关系模型和对应关系以及水状态监测模块(3)的数据，更新电磁信号源(1)的信号频率和功率。

2.根据权利要求1所述的基于最小二乘模型和像素点匹配法的频率、功率更新方法，其特征在于：

所述步骤1)中，在每个扫频的频率下，使用数据匹配模块(2)中的光接收机(2.2)接收激光源(2.1)产生的激光图像，采用像素点匹配算法比对电磁信号源(1)作用前的激光图像和作用后的激光图像获得图像变化率作为水体浊度，当水体浊度高于预设浊度阈值时，记录此时扫频的频率、水体硬度、水体温度以及水体的流速构成一组数据，然后在此扫频的频率下，将功率从5W至30W进行变化；

若变化后的水体浊度变大，则记录当前功率作为有效功率；且若随着功率增大，变化后的水体浊度也继续变大，则记录变化后使得水体浊度最大功率作为有效功率；若变化后的水体浊度不变大，则保持功率为初始功率，并以初始功率为有效功率。