CN113588650A - 医用污水净化监测*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种医用污水净化监测***，其包括摄像机组，其用于采集医用污水处理设施的进水口处液面和液面下的画面并输出视频数据；以及，监管中心，其包括设备管理模块、图像获取模块、图像处理模块和监管模块；所述设备管理模块，其用于连接摄像机组；所述图像获取模块，其用于基于视频数据获取含有非溶性物体的有效信息图像；所述图像处理模块，其用于基于同一物体不同视角的有效信息图像做二维和三维分析处理，识别污水中非溶性物品的种类并输出识别结果信息；所述监管模块，其用于基于预设的安全排放标准处理识别结果信息，执行非法排放告警进程。本申请具有提高针对医用污水中非溶性物品排放问题处理的及时性的效果。

Description

医用污水净化监测***

技术领域

本申请涉及医用废水处理技术领域，尤其是涉及一种医用污水净化监测***。

背景技术

医用生物污水来源及成分复杂，含有病原性微生物、有毒、有害的物理化学污染物和放射性污染等，如果直接排入水网，将导致各种疾病等问题，为此需要对医用污水做净化处理，并对排放物做监测。

公开号为CN111830552A一种医用放射性废水实时监测及控制的***和方法，其方法包括：

S1，从废水排放端排放的放射性废水进入到沉渣池中，放射性废水在沉渣池中进行沉渣处理；

S2，沉渣处理后，沉渣池向衰变池排放放射性废水，放射性废水在衰变池中进行衰变处理，雷达液面高度探测器检测衰变池灌满放射性废水后，微控制器开始计时同位素的半衰期，80d半衰期后，微控制器制器闸阀控制装置、水泵控制装置使得衰变后的放射性废水从衰变池灌入集水井中；

S3，核辐射探头和核辐射检测仪检测集水井中的放射性废水的放射性活度，若集水井中的放射性废水的放射性活度符合预设标准，微控制器控制集水井排水闸阀开启，废水灌入医院污水管网。

上述内容公开了一种对医用污水做监测的技术方案，但是其更多的是用于对水质监测，而无论是上述污水处理过程，还是市面上其他配置的污水处理设备，对于污水中可能存在的其他非溶性物品往往无法及时发现，大多只是在进水口布设格栅，集中收集再处理，导致部分问题存在事件滞后性，因此本申请提出一种新的技术方案。

发明内容

为了提高针对医用污水中非溶性物品排放问题处理的及时性，本申请提供一种医用污水净化监测***。

第一方面，本申请提供一种医用污水净化监测***，采用如下的技术方案：

一种医用污水净化监测***，包括：

摄像机组，其用于采集医用污水处理设施的进水口处液面和液面下的画面并输出视频数据；以及，

监管中心，其包括设备管理模块、图像获取模块、图像处理模块和监管模块；

所述设备管理模块，其用于连接摄像机组，对摄像机组管理并获取其输出的视频数据；

所述图像获取模块，其用于基于视频数据获取含有非溶性物体的有效信息图像；

所述图像处理模块，其用于基于同一物体不同视角的有效信息图像做二维和三维分析处理，识别污水中非溶性物品的种类并输出识别结果信息；

所述监管模块，其用于基于预设的安全排放标准处理识别结果信息，执行非法排放告警进程。

可选的，还包括感应机组，所述感应机组包括：

上感应单元，其用于感应是否有高于液面的物体经过并输出感应信号；

所述设备管理模块被配置为：用于连接感应机组，对感应机组管理并获取输出的感应信号；

图像获取模块被配置为：用于响应感应信号，执行有效信息图像获取动作。

可选的，所述感应机组还包括：液位传感器，其用于感应液面高度的变化并输出感应信号；

所述图像获取模块被配置为：用于在液位传感器反馈的感应信号超出阈值后，输出预设的液位提示信息。

可选的，所述感应机组还包括：下感应单元，其用于感应液面下是否物体经过并输出感应信号。

可选的，所述图像获取模块，其被配置为：基于视频数据抽帧获取有效信息图像。

可选的，所述图像处理模块包括：二维识别单元；

所述二维识别单元被配置为：用于对液面上和液面下对应的有效信息图像分别做图像预处理，将预处理图像与预设样本数据库中的样本图比对，得到液面上和液面下的识别结果；以及，

用于比对液面上和液面下的识别结果，如果相同，则输出识别结果；如果不相同，则调取其他有效信息图像，再次识别，循环N次；其中N≥2。

可选的，所述图像处理模块还包括：三维识别单元；

所述三维识别单元被配置为：用于在二维识别单元N次识别循环，识别均为不相同时，基于二维识别单元的识别结果从预设三维模型库中调取对应的疑似模型；以及，

用于对疑似模型进行多角度的漂浮仿真，并截取对应的液面上和液面下图像，并与有效信息图像比对，取相似度最高的图像对应的模型为识别结果。

可选的，所述图像处理模块，其被配置为：用于对仿真所得的图像做存储，并基于其更新样本数据库。

可选的，所述监管模块包括：

标准管理单元，其用于管理安全排放标准；

监察单元，其用于比对识别结果和安全排放标准，输出安全/非法排放指示；

告警单元，其用于在监察单元输出非法排放指示后向用户发送非法排放告警提示。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：对进入医用污水处理设施的污水采集实时画面，基于视频数据做图像识别，识别其中的非溶性物品，并根据预设的安全排放标准处理识别结果，执行非法排放告警进程，使得相关人员可及时发现非法排放问题，从而可提高针对医用污水中非溶性物品排放问题处理的及时性。

附图说明

图1是本申请的***架构示意图；

图2是本申请的摄像机组、感应机组的局部布设示意图。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种医用污水净化监测***。

参照图1，医用污水净化监测***包括摄像机组、监管中心以及感应机组。

其中，摄像机组，至少分为两组，本实施例以两组，分别记为第一摄像、第二摄像。

参照图2，使用时，医用污水净化设施无论是类似集装箱结构的一体机，还是半永固化的净化设施，均在其进水口位置加装一长水渠结构，长度优选0.4-0.8m，以做图像采集段；长水渠结构可选择做封盖处理，如封盖，需在内部加装LED补光用灯。第一摄像（即图中的A）安装于长水渠液面的正上方，高度以30cm以上为佳，且沿水渠排布至少2个；第二摄像嵌设于水渠侧壁，高度位于液面之下，且同样沿水渠排布至少2个。

可以理解的是，摄像机组均需做防水处理，以保障顺畅使用效果。

摄像机组，其用于采集医用污水处理设施的进水口处液面和液面下的画面并输出视频数据。

可以理解的是，第二摄像的镜头前安装一透光防护板，防护板定期人工清理，或是安装电力机械驱动的刮板对其清理。

监管中心，其硬件基础可为计算机；摄像机组以视频数据线连接安装对应采集卡和软件的监管中心。监管中心包括设备管理模块、图像获取模块、图像处理模块和监管模块。

可以理解的是，上述模块指的硬件基础上的软体模块。

设备管理模块，其用于连接摄像机组，对摄像机组管理并获取其输出的视频数据；其中，管理包括建立连接和设置设备参数；

图像获取模块，其用于基于视频数据获取含有非溶性物体的有效信息图像；

图像处理模块，其用于基于同一物体不同视角的有效信息图像做二维/三维分析处理，识别污水中非溶性物品的种类并输出识别结果信息；

监管模块，其用于基于预设的安全排放模型处理识别结果信息，执行非法排放告警进程。

根据上述内容，本申请可对医用污水中的非溶性物体识别，并根据识别结果做告警等，以及时告知相关人员处理，提高特定事件处理的及时性，改善医用处理效果。

由于本申请需要配合图像识别实现，所以如果持续性的对视频数据处理，将导致数据处理量大增，且其中的一部分为非必要性，因此本申请还配合感应机组做以下设置：

感应机组包括:上感应单元；上感应单元，其用于感应是否有高于液面的物体经过并输出感应信号；

设备管理模块，其还配置为：用于连接感应机组，对感应机组管理并获取输出的感应信号。

关于上感应单元，具体的，本实施例提供两种：

其一，可选择对射传感器，对射传感器的发射端、接收端分别嵌设安装于水渠的侧壁，且高于液面，高度可以3-10cm；对射传感器通过对射光束是否被阻隔，检测是否有非溶性物体通过；

其二，可选择超声波测距传感器，其安装于在液面上方，通过距离变化检测是否有非溶性物体通过。

图像获取模块被配置为：用于响应感应信号，执行有效信息图像获取动作；即，图像获取模块接收对应有物体通过的感应信号，则开始做有效信息图像获取。

关于获取有效信息图像，具体的：

根据预设的频次对视频数据做抽帧，抽取的某帧或某几帧所得图像，即为备选图像；此时，对备选图像做清晰度计算，取清晰度符合标准阈值的图像作为有效信息图像。

进一步的，感应机组还包括：液位传感器，其用于感应液面高度的变化并输出感应信号；

图像获取模块被配置为：用于在液位传感器反馈的感应信号超出阈值后，输出预设的液位提示信息。

在本***中，之所以设置液位传感器，是因为当液位上涨，其会对上感应单元产生干扰，导致上感应单元的设置失效，甚至造成***故障，为此本申请需要通过液位传感器对水渠内的液位监测，并在必要时及时通知用户。

可以理解的是，液位提示信息可以是文字提示信息，其输出后可于计算机的UI界面展示，或通过互联网发送至特定的用户终端。

对于污水中非溶性物体，除了液面上，还可能置于液面下，为此感应机组还包括：下感应单元，其用于感应液面下是否物体经过并输出感应信号。

关于下感应单元，具体的：

其可为拉力传感器，拉力传感器成对嵌设于水渠的两侧壁；在拉力传感器的受力检测端固定拉绳，拉绳沿水渠宽度延伸且位于液位中段区域。

为避免非溶性物体被拉绳阻碍滞留，在水渠内设置引导斜板，引导斜板沿水渠宽度延伸，上端朝向污水流向倾斜且靠近拉绳的下沿；引导斜板的斜度＜30°，以避免阻碍过大。

使用时，非溶性物体被水流带动而移动，遇到引导斜板后顺斜板上移，并接触拉绳，拉绳受力，拉力传感器输出感应信号。

可以理解的是，轻质物漂浮于液面，液面下的物体可触动拉绳。

根据上述，可更为精准的获取有效信息图像，以待做图像处理。

关于图像处理模块，具体的，其包括二维识别单元和三维识别单元。

其中，二维识别单元被配置为：用于对液面上和液面下对应的有效信息图像分别做图像预处理，将预处理图像与预设样本数据库中的样本图比对，得到液面上和液面下的识别结果。

图像预处理，其旨在消除图像中无关的信息恢复有用的真实信息增强有关信息的可检测性等，如灰度化、灰度归一化、滤波等。

预处理后的图像比对，即以相似度算法，如哈希算法计算两图像的相似度，根据相似度与标准阈值的比较结果，得到识别结果。

二维识别单元还被配置为：用于比对液面上和液面下的识别结果，如果相同，则输出识别结果；如果不相同，则调取其他有效信息图像，再次识别，循环N次；其中N≥2。

可以理解的是，上述比对判别，实际为相似度比对，当相似度超出标准阈值，即认定为相同。

本申请之所以不是一次识别，而是根据液面上、液面下图像的识别结果比对结果核对，再做做判别，是因为相对于传统的图像识别，由于待识别目标置于液体中，随液体流动而姿态不定，呈漂浮、悬浮态，且受液面反射、光线阴影干扰误差率更高。

可以理解的是，循环次数N不宜过多，以避免无效运算，本实施例优选3次。对于二维识别未有结果的，本申请通过三维识别单元处理。

三维识别单元被配置为：用于在二维识别单元N次识别循环，识别结果均为不相同时，基于二维识别单元的识别结果从预设三维模型库中调取对应的疑似模型。

即，二维识别非溶性物体为A、B时，则从三维模型库中调取A和B的三维模型，作为疑似模型。

三维识别单元还被配置为：用于对疑似模型进行多角度的漂浮仿真，并截取对应的液面上和液面下图像，并与有效信息图像比对，取相似度最高的图像对应的模型为识别结果。

漂浮仿真为调取疑似模型，将其导入三维仿真软件，如blender等，以预设仿真动作（移动、转动）模拟其在液面中运动；后续，通过截取各个仿真动作对应的画面，得到仿真图像，用于与有效信息图像比对；截取频次为一新的仿真命令执行后，连续截取若干张图片。

相对于传统的识别方式，此时可即时仿真，基于仿真信息再识别，可提高识别的准确性。

可以理解的是，图像处理模块其还被配置为：用于对仿真所得的图像做存储，并基于其更新样本数据库，以改善仿真资源的利用率；甚至，在条件允许时，工作人员可以先进行大量的仿真，得到相对完善的数据库。

关于监管模块，具体的，其包括：标准管理单元、监察单元和告警单元。

其中，标准管理单元，用于管理，即存储和更新安全排放标准。安全排放标准由工作人员设定，包括各种允许排放物的品名。

监察单元，其用于比对识别结果和安全排放标准，输出安全/非法排放指示。根据上述，不符合允许排放物的品名的识别物，其对应非法排放指示；指示可以是文字提示信息。

告警单元，其用于在监察单元输出非法排放指示后向用户发送非法排放告警提示。告警提示的发送方式可以是手机短信、适配APP内推消息等；提示内容，则可以是对应的有效信息图。

相关人员通过接收监管模块的主动交互的告警提示，查看排放指示，即可相对及时的对医用污水做排放管理；同时，因为持续有视频数据生成，所以在后期发生问题时，还可依据其及时追责。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种医用污水净化监测***，其特征在于，包括：

摄像机组，其用于采集医用污水处理设施的进水口处液面和液面下的画面并输出视频数据；以及，

监管中心，其包括设备管理模块、图像获取模块、图像处理模块和监管模块；

所述设备管理模块，其用于连接摄像机组，对摄像机组管理并获取其输出的视频数据；

所述图像获取模块，其用于基于视频数据获取含有非溶性物体的有效信息图像；

所述图像处理模块，其用于基于同一物体不同视角的有效信息图像做二维和三维分析处理，识别污水中非溶性物品的种类并输出识别结果信息；

所述监管模块，其用于基于预设的安全排放标准处理识别结果信息，执行非法排放告警进程。

2.根据权利要求1所述的医用污水净化监测***，其特征在于，还包括感应机组，所述感应机组包括：

上感应单元，其用于感应是否有高于液面的物体经过并输出感应信号；

所述设备管理模块被配置为：用于连接感应机组，对感应机组管理并获取输出的感应信号；

图像获取模块被配置为：用于响应感应信号，执行有效信息图像获取动作。

3.根据权利要求2所述的医用污水净化监测***，其特征在于，所述感应机组还包括：液位传感器，其用于感应液面高度的变化并输出感应信号；

所述图像获取模块被配置为：用于在液位传感器反馈的感应信号超出阈值后，输出预设的液位提示信息。

4.根据权利要求3所述的医用污水净化监测***，其特征在于，所述感应机组还包括：下感应单元，其用于感应液面下是否物体经过并输出感应信号。

5.根据权利要求1所述的医用污水净化监测***，其特征在于，所述图像获取模块，其被配置为：基于视频数据抽帧获取有效信息图像。

6.根据权利要求1所述的医用污水净化监测***，其特征在于，所述图像处理模块包括：二维识别单元；

所述二维识别单元被配置为：用于对液面上和液面下对应的有效信息图像分别做图像预处理，将预处理图像与预设样本数据库中的样本图比对，得到液面上和液面下的识别结果；以及，

用于比对液面上和液面下的识别结果，如果相同，则输出识别结果；如果不相同，则调取其他有效信息图像，再次识别，循环N次；其中N≥2。

7.根据权利要求6所述的医用污水净化监测***，其特征在于：所述图像处理模块还包括：三维识别单元；

所述三维识别单元被配置为：用于在二维识别单元N次识别循环，识别均为不相同时，基于二维识别单元的识别结果从预设三维模型库中调取对应的疑似模型；以及，

用于对疑似模型进行多角度的漂浮仿真，并截取对应的液面上和液面下图像，并与有效信息图像比对，取相似度最高的图像对应的模型为识别结果。

8.根据权利要求7所述的医用污水净化监测***，其特征在于，所述图像处理模块，其被配置为：用于对仿真所得的图像做存储，并基于其更新样本数据库。

9.根据权利要求1所述的医用污水净化监测***，其特征在于，所述监管模块包括：

标准管理单元，其用于管理安全排放标准；

监察单元，其用于比对识别结果和安全排放标准，输出安全/非法排放指示；

告警单元，其用于在监察单元输出非法排放指示后向用户发送非法排放告警提示。

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