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基于矾花图像识别的混凝剂智能投加系统研究

收稿日期：2023-03-09 修回日期：2023-05-02 接受日期：2023-08-28

DOI:10.20078/j.eep.20230502

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    摘要：目前国内水厂大多采用经验法进行混凝剂投加控制,为实现水厂混凝剂投加智能化,本研究搭建了基于矾花图像识别的智能投药系统。该系统结合了YOLOv5矾花识别算法和LinearRegression加药决策算法,并在此基础上添加了一个7维的全连接BP... 展开+
    摘要：

    目前国内水厂大多采用经验法进行混凝剂投加控制,为实现水厂混凝剂投加智能化,本研究搭建了基于矾花图像识别的智能投药系统。该系统结合了YOLOv5矾花识别算法和LinearRegression加药决策算法,并在此基础上添加了一个7维的全连接BP神经网络,通过(563,7)的样本集(563 条包含矾花数量、矾花平均等效直径、进水流量等 7 项参数的样本的集合) 进行训练,计算确定每一层的最佳权重,得到最低损失值为0.018的线性回归模型。 生产试验表明,矾花目标检测准确率为83.5%,预测投药量相比原有经验值降低11.0%。与传统控制方法相比,该系统时延性更低,可靠性更强,药耗更低,有效降低了水厂加药生产和管理成本。

    收起-

    作者：

    • 付元1
    • 雷智丰2
    • 崔东锋1
    • 郭中权1
    • 蔡博涵3,*
    • 肖艳1
    • 周爱姣3,*

    作者简介

    作者简介：付元(1984—),男,山东滕州人,副研究员,从事智能绿色矿山、水污染治理及其智能化技术研究。E-mail:ccteg@139.com
    通讯作者：蔡博涵(1999—),男,湖南株洲人,硕士研究生,从事混凝剂投加智能化研究。E-mail:m202174075@hust.edu.cn
    周爱姣(1975—),女,湖北仙桃人,教授,从事饮用水水质安全、水处理功能材料研发、水处理厂工艺节能降耗优化调试、数据挖掘等方向的研究。E-mail:ajzhou@hust.edu.cn

    单位

    • 1. 中煤科工集团杭州研究院有限公司
    • 2. 武汉市水务集团有限公司
    • 3. 华中科技大学 环境科学与工程学院

    关键字

    • 矾花
    • 图像识别
    • 混凝剂
    • 智能投药

    引用格式

    付元, 雷智丰, 崔东锋, 等. 基于矾花图像识别的混凝剂智能投加系统研究[J]. 能源环境保护, 2023, 37(4): 83-90.

    FU Yuan, LEI Zhifeng, CUI Dongfeng, et al. Research on an intelligent coagulant dosing system based on alum floc image recognition[J]. Energy Environmental Protection, 2023, 37(4): 83-90.

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