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申请/专利权人：中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司

摘要：本发明提供一种用于水利水电工程的全自动机械修配废水处理装置及方法，包括自动化多功能隔油处理单元、高密度澄清处理单元、破乳分离处理单元、集水单元、废油桶、絮凝剂加药单元和破乳剂加药单元；自动化多功能隔油处理单元分离后的废水出水端连接到高密度澄清处理单元的废水进水端，高密度澄清处理单元的上清液出水端连接到破乳分离处理单元的废水进水端，破乳分离处理单元的分离后的水体连接到集水单元的进水端。本发明从自动化多功能隔油处理单元、高密度澄清处理单元和破乳分离处理单元取样，将油泥水和计算机视觉结合，实时监测油、泥、水并进行预警反馈，具有出水效果好、无人化、操作简便、精准集油和加药等特点。

主权项：1.一种用于水利水电工程的全自动机械修配废水处理装置，其特征在于，包括自动化多功能隔油处理单元、高密度澄清处理单元、破乳分离处理单元、集水单元、废油桶16、絮凝剂加药单元和破乳剂加药单元；所述自动化多功能隔油处理单元进行油、泥、水分离，其分离后的废水出水端经过所述絮凝剂加药单元加药混合后，连接到所述高密度澄清处理单元的废水进水端，其分离后的废油出油端连接到所述废油桶16；所述高密度澄清处理单元进行泥、水分离，其分离后的上清液出水端经过所述破乳剂加药单元加药混合后，连接到所述破乳分离处理单元的废水进水端，其分离后的含油污泥外排；所述破乳分离处理单元进行油、泥、水分离，其分离后的水体连接到所述集水单元的进水端，其分离后的油体连接到所述废油桶16；还包括隔油池油泥水实时监测设备、高密度澄清池油泥水实时监测设备、破乳分离器油泥水实时监测设备、PLC控制柜35和计算机42；所述隔油池油泥水实时监测设备包括第一带刻度玻璃器具23、第一摄像机24、第一取样调节阀25和第一数据线26；所述高密度澄清池油泥水实时监测设备包括第二带刻度玻璃器具27、第二摄像机28、第二取样调节阀29和第二数据线30；所述破乳分离器油泥水实时监测设备包括第三带刻度玻璃器具31、第三摄像机32、第三取样调节阀33和第三数据线34；所述的用于水利水电工程的全自动机械修配废水处理装置的方法，包括以下步骤：步骤1，对机械修配废水流速进行控制，使机械修配废水按设定流速流入到自动化多功能隔油处理单元；自动化多功能隔油处理单元对机械修配废水进行油水分离，收集粒径为50μm以上的悬浮油，并使悬浮油流入到废油桶16；经油泥水分离后的废水与絮凝剂加药单元添加的絮凝剂进行混合后，流入至高密度澄清处理单元；步骤2，高密度澄清处理单元对流入的废水进一步进行泥水分离，分离出的污泥外排后资源化利用；高密度澄清处理单元去除SS，得到的上清液与破乳剂加药单元添加的破乳剂进行混合后，流入破乳分离处理单元；步骤3，破乳分离处理单元对流入的废水进一步进行油泥水分离，经破乳分离处理单元处理，有效的分离出粒径为10μm以上的分散油及乳化油，分离到的油体流入到废油桶16，分离到的水体流入到集水单元；步骤4，集水单元内收集到的水消毒后提升至回用点；其中：在自动化多功能隔油处理单元、高密度澄清处理单元和破乳分离处理单元进行油泥水分离时，还包括：通过隔油池油泥水实时监测设备对自动化多功能隔油处理单元的油泥水进行实时监测，具体为：从自动化多功能隔油处理单元的进水端实时取样，并采集得到取样样本的废水图像，对废水图像进行实时分析，得到油层厚度和泥层沉降厚度，根据分析到的油层厚度和泥层沉降厚度，对自动化多功能隔油处理单元的进水流速和收集桶15的高度进行调节，使进水流速和精准集油能够保证自动化多功能隔油处理单元的最佳分离效果；通过高密度澄清池油泥水实时监测设备对高密度澄清处理单元的油泥水进行实时监测，具体为：从高密度澄清处理单元的进水端实时取样，并采集得到取样样本的废水图像，对废水图像进行实时分析，得到油层厚度和泥层沉降厚度，根据分析到的油层厚度和泥层沉降厚度，对高密度澄清处理单元的进水流速、絮凝剂加药单元的加药量和排泥时间进行调节，使进水流速、絮凝剂加药量和排泥时间能够保证高密度澄清处理单元的最佳分离效果；通过破乳分离器油泥水实时监测设备对破乳分离处理单元的油泥水进行实时监测，具体为：从破乳分离处理单元的进水端实时取样，并采集得到取样样本的废水图像，对废水图像进行实时分析，得到油层厚度和泥层沉降厚度，根据分析到的油层厚度和泥层沉降厚度，对破乳分离处理单元的进水流速和破乳剂加药单元的加药量进行调节，使进水流速和破乳剂加药量能够保证破乳分离处理单元的最佳分离效果；采用以下方法，对废水图像进行实时分析，得到油层厚度和泥层沉降厚度：步骤5.1，使用高清摄像头采集得到废水图像；步骤5.2，对废水图像中每个像素点x,y采用下式进行高斯模糊处理，得到处理后的像素点Px，y，从而得到多个处理后的像素点Px，y组成的高斯模糊处理后的废水图像，该高斯模糊处理后的废水图像的油膜、水层和泥层边缘更加清晰； 其中：x，y表示废水图像中像素点的图像坐标，σ为高斯核函数标准差，计算方法为：使用3×3高斯卷积核对像素点x,y进行模糊处理，根据3×3高斯核计算σ数值；步骤5.3，对高斯模糊处理后的废水图像进行颜色空间转换，将高斯模糊处理后的废水图像中的每个像素点从BGR颜色空间转为HSV颜色空间，得到颜色空间转换后的废水图像，具体方法为：步骤5.3.1，对于每个像素点Px，y，具有B通道值、G通道值和R通道值；取B通道值、G通道值和R通道值的最大值，作为图像亮度值V，公式为：V＝maxB，G，R；步骤5.3.2，采用下式，得到像素点Px，y的图像饱和度S： 步骤5.3.3，采用以下方法，得到像素点Px，y的色相H：判断步骤5.3.1得到的图像亮度值V是否为B通道值、G通道值和R通道值的最小值，如果是，则令色相H为0；如果不是，则采用下式，得到色相初始值H”： 如果色相初始值H”0，则令色相H＝H”+360，使色相H在0,360取值范围内；如果色相初始值H”0，则令色相H＝H”-360，使色相H在0,360取值范围内，由此得到色相H；步骤5.4，确定油膜在HSV颜色空间的颜色范围，包括油膜低阈值颜色H1,S1,V1和油膜高阈值颜色H2,S2,V2；确定泥层在HSV颜色空间的颜色范围，包括泥层低阈值颜色H3,S3,V3和泥层高阈值颜色H4,S4,V4；步骤5.5，根据步骤5.4确定的油膜低阈值颜色H1,S1,V1和油膜高阈值颜色H2,S2,V2，对步骤5.3得到的废水图像进行颜色匹配，方法为：在油膜低阈值颜色H1,S1,V1和油膜高阈值颜色H2,S2,V2之间取值，创建第一个掩膜mask1，采用第一个掩膜mask1对步骤5.3得到的废水图像进行颜色匹配，从步骤5.3得到的废水图像中获得匹配的第一掩膜截留区域，该第一掩膜截留区域即为从步骤5.3得到的废水图像中提取的油膜区域；根据步骤5.4确定的泥层低阈值颜色H3,S3,V3和泥层高阈值颜色H4,S4,V4，对步骤5.3得到的废水图像进行颜色匹配，方法为：在泥层低阈值颜色H3,S3,V3和泥层高阈值颜色H4,S4,V4之间取值，创建第二个掩膜mask2，采用第二个掩膜mask2对步骤5.3得到的废水图像进行颜色匹配，从步骤5.3得到的废水图像中获得匹配的第二掩膜截留区域，该第二掩膜截留区域即为从步骤5.3得到的废水图像中提取的泥层区域；步骤5.6，对第一掩膜截留区域进行分析，提取得到油膜轮廓，对油膜轮廓进行分析，得到油膜厚度；对第二掩膜截留区域进行分析，提取得到泥层轮廓，对泥层轮廓进行分析，得到泥层厚度。

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