公布日：2024.01.19
申請日：2023.11.24
分類號：H04L67/12(2022.01)I;H04N7/18(2006.01)I;H04W4/029(2018.01)I;C02F3/08(2023.01)I
摘要
本發明涉及污水處理領域，公開了一種智慧化污水處理系統，包括：數據采集設備；云計算平臺，用于獲取環境數據和天氣預測數據，若天氣預測數據表征出現第一天氣現象的概率大于預設概率閾值且環境數據與第一天氣現象所對應的標準環境數據相匹配，則執行審核操作；若審核通過，獲取污水流量數據和污水水質數據，若污水流量數據大于預設的流量閾值且污水水質數據與預先配置的第一天氣現象所對應的標準污水水質數據匹配，則讀取并執行污水處理方案；控制采集設備采集處理后水質數據，生成并下發將巡檢任務至巡檢機器人；巡檢機器人，用于執行巡檢任務。由此，實現了針對特殊天氣現象，執行針對性的污水處理方案，從而滿足特殊天氣的需求。
權利要求書
1.一種智慧化污水處理系統，其特征在于，包括：數據采集設備，所述數據采集設備包括污水數據采集設備、環境數據采集設備和處理后水質數據采集設備，其中，所述污水數據采集設備用于采集污水流量數據和污水水質數據，所述環境數據采集設備用于采集環境數據；云計算平臺，所述云計算平臺用于獲取所述環境數據和目標區域的天氣預測數據，若所述天氣預測數據表征目標區域內出現第一天氣現象的概率大于預設概率閾值且所述環境數據與所述第一天氣現象所對應的標準環境數據相匹配，生成待審核信息，所述待審核信息表征擬執行所述第一天氣現象所對應的污水處理方案；將所述待審核信息發送至審核終端并接收所述審核終端返回的審核結果信息；若所述審核結果信息表征審核通過，獲取所述污水流量數據和所述污水水質數據，若所述污水流量數據大于預設的流量閾值且所述污水水質數據與預先配置的第一天氣現象所對應的標準污水水質數據匹配，則讀取所述污水處理方案，所述污水處理方案包括一級處理時長、二級處理時長和三級處理時長，將所述一級處理時長、所述二級處理時長和所述三級處理時長發送至控制單元，以使所述控制單元控制所述多級污水處理系統的一級處理池、二級處理池和三級處理池的處理時長與所述一級處理時長、所述二級處理時長和所述三級處理時長匹配；控制所述處理后水質數據采集設備采集處理后水質數據，所述處理后水質數據包括一級處理水質數據、二級處理水質數據和三級處理水質數據，根據所述一級處理水質數據、所述二級處理水質數據和所述三級處理水質數據，生成巡檢任務并將所述巡檢任務下發至巡檢機器人；巡檢機器人，用于執行所述巡檢任務。
2.根據權利要求1所述的智慧化污水處理系統，其特征在于，所述根據所述一級處理水質數據、所述二級處理水質數據和所述三級處理水質數據，生成巡檢任務并將所述巡檢任務下發至巡檢機器人，包括：將所述一級處理水質數據、所述二級處理水質數據和所述三級處理水質數據輸入異常檢測模型，得到異常判別結果；其中，所述異常檢測模型包括一級異常檢測網絡、二級異常檢測網絡、三級異常檢測網絡、第一聯合異常檢測網絡、第二聯合異常檢測網絡和異常判別網絡，所述一級異常檢測網絡以所述一級處理水質數據為輸入，輸出第一異常檢測數據，所述二級異常檢測網絡以所述二級處理水質數據為輸入，輸出第二異常檢測數據，所述三級異常檢測網絡以所述三級處理水質數據為輸入，輸出第三異常檢測數據；所述第一聯合異常檢測網絡以所述第一異常檢測數據和所述第二異常檢測數據為輸入，輸出第一聯合異常檢測數據；所述第二聯合異常檢測網絡以所述第二異常檢測數據和所述第三異常檢測數據輸入，輸出第二聯合異常檢測數據；所述異常判別網絡以所述第一異常檢測數據、所述第二異常檢測數據、所述第三異常檢測數據、所述第一聯合異常檢測數據、所述第二聯合異常檢測數據的拼接數據為輸入，輸出異常判別結果，所述異常判別結果包括表征是否存在異常的異常標識信息以及異常位置信息；若所述異常標識信息表征存在異常，根據所述異常判別結果生成巡檢任務并將所述巡檢任務發送至巡檢機器人。
3.根據權利要求2所述的智慧化污水處理系統，其特征在于，所述異常位置信息是所述多級污水處理系統中存在異常的處理池的級數；以及所述根據所述異常判別結果生成巡檢任務，包括：確定所述級數的處理池所包括的多個子處理池中每個子處理池的處理類型；根據所述多個子處理池中每個子處理池的處理類型，生成巡檢位置序列和所述巡檢位置序列中每個巡檢位置對應的拍攝參數；將所述巡檢位置序列和所述巡檢位置序列中每個巡檢位置對應的拍攝參數作為所述巡檢任務發送至所述巡檢機器人。
4.根據權利要求3所述的智慧化污水處理系統，其特征在于，所述根據所述多個子處理池中每個子處理池的處理類型，生成巡檢位置序列和所述巡檢位置序列中每個巡檢位置對應的拍攝參數，包括：根據所述多個子處理池中每個子處理池的處理類型和位置信息，生成所述每個子處理池所對應的一級巡檢位置和所述一級巡檢位置對應的拍攝參數，得到多個一級巡檢位置和所述多個一級巡檢位置中每個一級巡檢位置所對應的拍攝參數；對于所述多個一級巡檢位置中的每個一級巡檢位置，確定所述一級巡檢位置所對應的多個候選二級巡檢位置；獲取所述每個子處理池的歷史巡檢記錄數據，所述歷史巡檢記錄數據包括多個子歷史巡檢記錄，其中，每個子歷史巡檢記錄包括歷史時間點、歷史二級巡檢位置、所述歷史二級巡檢位置對應的歷史巡檢圖像和歷史拍攝參數、所述歷史巡檢圖像對應的歷史巡檢結果，所述歷史巡檢結果表征對應的歷史二級巡檢位置是否存在異常；對于所述多個候選二級巡檢位置中的每個候選二級巡檢位置，根據所述歷史巡檢記錄數據，確定所述每個候選二級巡檢位置對應的異常率；根據所述每個候選二級巡檢位置對應的異常率，生成所述一級巡檢位置對應的候選二級巡檢位置序列，其中，所述候選二級巡檢位置序列中的候選二級巡檢位置是按照異常率從大到小的順序排列的；從所述候選二級巡檢位置序列中選取目標數量個候選二級巡檢位置組成候選二級巡檢位置子序列；根據所述候選二級巡檢位置子序列、所述歷史拍攝參數、所述多個一級巡檢位置生成和所述每個一級巡檢位置所對應的拍攝參數，生成所述巡檢位置序列和所述巡檢位置序列中每個巡檢位置對應的拍攝參數。
5.根據權利要求4所述的智慧化污水處理系統，其特征在于，所述根據所述多個子處理池中每個子處理池的處理類型和位置信息，生成所述每個子處理池所對應的一級巡檢位置和所述一級巡檢位置對應的拍攝參數，包括：根據所述每個子處理池的處理類型，獲取所述每個子處理池的平面圖以及所述平面圖中的一級巡檢標記和所述一級巡檢標記所對應的拍攝參數；根據所述平面圖、所述平面圖中的一級巡檢標記、所述一級巡檢標記所對應的拍攝參數和所述每個子處理池的位置信息，生成所述每個子處理池所對應的一級巡檢位置和所述一級巡檢位置對應的拍攝參數。
6.根據權利要求5所述的智慧化污水處理系統，其特征在于，所述根據所述平面圖、所述平面圖中的一級巡檢標記、所述一級巡檢標記所對應的拍攝參數和所述每個子處理池的位置信息，生成所述每個子處理池所對應的一級巡檢位置和所述一級巡檢位置對應的拍攝參數，包括：根據所述平面圖中的一級巡檢標記和所述每個子處理池的位置信息，確定所述一級巡檢標記的實際位置并將所述一級巡檢標記的實際位置確定為所述一級巡檢位置；根據所述一級巡檢標記所對應的拍攝參數和所述環境數據中所包括的光照數據生成所述一級巡檢位置對應的拍攝參數。
7.根據權利要求6所述的智慧化污水處理系統，其特征在于，所述云計算平臺還用于：接收所述巡檢機器人拍攝的巡檢圖像序列，所述巡檢圖像序列與所述巡檢位置序列對應，所述巡檢圖像序列中每個巡檢圖像對應一個拍攝參數；將所述巡檢圖像序列中對應同一個子處理池的多個巡檢圖像確定為一個巡檢圖像組，得到多個巡檢圖像組；對于所述多個巡檢圖像組中的每個巡檢圖像組，將所述巡檢圖像組輸入設備異常識別網絡，得到所述巡檢圖像組對應的設備異常識別結果，若所述設備異常識別結果表征設備存在異常，將所述巡檢圖像組所對應的子處理池確定為異常子處理池；將所述異常子處理池的位置信息發送至目標檢修終端，以提示檢修人員進行檢修。
發明內容
本發明內容部分用于以簡要的形式介紹構思，這些構思將在后面的具體實施方式部分被詳細描述。本發明內容部分并不旨在標識要求保護的技術方案的關鍵特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保護的技術方案的范圍。
本發明提出了一種智慧化污水處理系統，來解決以上背景技術部分提到的技術問題中的一項或多項。
本發明提供了一種智慧化污水處理系統，包括：數據采集設備，數據采集設備包括污水數據采集設備、環境數據采集設備和處理后水質數據采集設備，其中，污水數據采集設備用于采集污水流量數據和污水水質數據，環境數據采集設備用于采集環境數據；云計算平臺，云計算平臺用于獲取環境數據和目標區域的天氣預測數據，若天氣預測數據表征目標區域內出現第一天氣現象的概率大于預設概率閾值且環境數據與第一天氣現象所對應的標準環境數據相匹配，生成待審核信息，待審核信息表征擬執行第一天氣現象所對應的污水處理方案；將待審核信息發送至審核終端并接收審核終端返回的審核結果信息；若審核結果信息表征審核通過，獲取污水流量數據和污水水質數據，若污水流量數據大于預設的流量閾值且污水水質數據與預先配置的第一天氣現象所對應的標準污水水質數據匹配，則讀取污水處理方案，污水處理方案包括一級處理時長、二級處理時長和三級處理時長，將一級處理時長、二級處理時長和三級處理時長發送至控制單元，以使控制單元控制多級污水處理系統的一級處理池、二級處理池和三級處理池的處理時長與一級處理時長、二級處理時長和三級處理時長匹配；控制處理后水質數據采集設備采集處理后水質數據，處理后水質數據包括一級處理水質數據、二級處理水質數據和三級處理水質數據，根據一級處理水質數據、二級處理水質數據和三級處理水質數據，生成巡檢任務并將巡檢任務下發至巡檢機器人；巡檢機器人，用于執行巡檢任務。
可選的，根據一級處理水質數據、二級處理水質數據和三級處理水質數據，生成巡檢任務并將巡檢任務下發至巡檢機器人，包括：將一級處理水質數據、二級處理水質數據和三級處理水質數據輸入異常檢測模型，得到異常判別結果；其中，異常檢測模型包括一級異常檢測網絡、二級異常檢測網絡、三級異常檢測網絡、第一聯合異常檢測網絡、第二聯合異常檢測網絡和異常判別網絡，一級異常檢測網絡以一級處理水質數據為輸入，輸出第一異常檢測數據，二級異常檢測網絡以二級處理水質數據為輸入，輸出第二異常檢測數據，三級異常檢測網絡以三級處理水質數據為輸入，輸出第三異常檢測數據；第一聯合異常檢測網絡以第一異常檢測數據和第二異常檢測數據為輸入，輸出第一聯合異常檢測數據；第二聯合異常檢測網絡以第二異常檢測數據和第三異常檢測數據輸入，輸出第二聯合異常檢測數據；異常判別網絡以第一異常檢測數據、第二異常檢測數據、第三異常檢測數據、第一聯合異常檢測數據、第二聯合異常檢測數據的拼接數據為輸入，輸出異常判別結果，異常判別結果包括表征是否存在異常的異常標識信息以及異常位置信息；若異常標識信息表征存在異常，根據異常判別結果生成巡檢任務并將巡檢任務發送至巡檢機器人。
可選的，異常位置信息是多級污水處理系統中存在異常的處理池的級數；以及根據異常判別結果生成巡檢任務，包括：確定級數的處理池所包括的多個子處理池中每個子處理池的處理類型；根據多個子處理池中每個子處理池的處理類型，生成巡檢位置序列和巡檢位置序列中每個巡檢位置對應的拍攝參數；將巡檢位置序列和巡檢位置序列中每個巡檢位置對應的拍攝參數作為巡檢任務發送至巡檢機器人。
可選的，根據多個子處理池中每個子處理池的處理類型，生成巡檢位置序列和巡檢位置序列中每個巡檢位置對應的拍攝參數，包括：根據多個子處理池中每個子處理池的處理類型和位置信息，生成每個子處理池所對應的一級巡檢位置和一級巡檢位置對應的拍攝參數，得到多個一級巡檢位置和多個一級巡檢位置中每個一級巡檢位置所對應的拍攝參數；對于多個一級巡檢位置中的每個一級巡檢位置，確定一級巡檢位置所對應的多個候選二級巡檢位置；獲取每個子處理池的歷史巡檢記錄數據，歷史巡檢記錄數據包括多個子歷史巡檢記錄，其中，每個子歷史巡檢記錄包括歷史時間點、歷史二級巡檢位置、歷史二級巡檢位置對應的歷史巡檢圖像和歷史拍攝參數、歷史巡檢圖像對應的歷史巡檢結果，歷史巡檢結果表征對應的歷史二級巡檢位置是否存在異常；對于多個候選二級巡檢位置中的每個候選二級巡檢位置，根據歷史巡檢記錄數據，確定每個候選二級巡檢位置對應的異常率；根據每個候選二級巡檢位置對應的異常率，生成一級巡檢位置對應的候選二級巡檢位置序列，其中，候選二級巡檢位置序列中的候選二級巡檢位置是按照異常率從大到小的順序排列的；從候選二級巡檢位置序列中選取目標數量個候選二級巡檢位置組成候選二級巡檢位置子序列；根據候選二級巡檢位置子序列、歷史拍攝參數、多個一級巡檢位置生成和每個一級巡檢位置所對應的拍攝參數，生成巡檢位置序列和巡檢位置序列中每個巡檢位置對應的拍攝參數。
可選的，根據多個子處理池中每個子處理池的處理類型和位置信息，生成每個子處理池所對應的一級巡檢位置和一級巡檢位置對應的拍攝參數，包括：根據每個子處理池的處理類型，獲取每個子處理池的平面圖以及平面圖中的一級巡檢標記和一級巡檢標記所對應的拍攝參數；根據平面圖、平面圖中的一級巡檢標記、一級巡檢標記所對應的拍攝參數和每個子處理池的位置信息，生成每個子處理池所對應的一級巡檢位置和一級巡檢位置對應的拍攝參數。
可選的，根據平面圖、平面圖中的一級巡檢標記、一級巡檢標記所對應的拍攝參數和每個子處理池的位置信息，生成每個子處理池所對應的一級巡檢位置和一級巡檢位置對應的拍攝參數，包括：根據平面圖中的一級巡檢標記和每個子處理池的位置信息，確定一級巡檢標記的實際位置并將一級巡檢標記的實際位置確定為一級巡檢位置；根據一級巡檢標記所對應的拍攝參數和環境數據中所包括的光照數據生成一級巡檢位置對應的拍攝參數。
可選的，云計算平臺還用于：接收巡檢機器人拍攝的巡檢圖像序列，巡檢圖像序列與巡檢位置序列對應，巡檢圖像序列中每個巡檢圖像對應一個拍攝參數；將巡檢圖像序列中對應同一個子處理池的多個巡檢圖像確定為一個巡檢圖像組，得到多個巡檢圖像組；對于多個巡檢圖像組中的每個巡檢圖像組，將巡檢圖像組輸入設備異常識別網絡，得到巡檢圖像組對應的設備異常識別結果，若設備異常識別結果表征設備存在異常，將巡檢圖像組所對應的子處理池確定為異常子處理池；將異常子處理池的位置信息發送至目標檢修終端，以提示檢修人員進行檢修。
本發明具有如下有益效果：1、通過智慧化污水處理系統，實現了特殊天氣現象下的靈活調整，執行特殊天氣現象對應的污水處理方案，從而滿足特殊天氣的需求。具體來說，云計算平臺可以自動獲取目標區域的天氣預測數據和環境數據，當降水概率較大時，觸發審核機制。其中，通過設置審核機制避免由于數據不準確造成的誤報。在此基礎上，在審核通過的基礎上，充分考慮到降雨發生時，污水數量和污水水質會發生明顯的變化，從而可以進一步獲取污水流量數據和污水水質數據，由此來準確識別降雨的發生。當識別到降雨發生時，通過控制單元來控制一級處理池、二級處理池和三級處理池的處理時長。一般的，可以減少每個處理池的處理時長，從而加快污水處理效率。除此之外，為了解決降雨時容易發生設備損壞的情況，云計算平臺可以生成巡檢任務，并將巡檢任務下發至巡檢機器人，從而完成對污水處理相關設備的巡檢，及時發現意外情況，避免影響污水處理效率；2、在確定巡檢位置的過程中，充分考慮每個子處理池的處理類型，從而實現針對不同的處理類型的子處理池，生成不同的巡檢位置和拍攝參數，進而實現差異化和針對性的巡檢位置的確定。在此過程中，進一步對巡檢位置進行分級，包括一級巡檢位置和二級巡檢位置，巡檢機器人在進行巡檢時，會首先到達一級巡檢位置，然后經由一級巡檢位置去往對應的多個二級巡檢位置，從而便于巡檢機器人進行路徑規劃。具體的，在路徑規劃時，可以僅考慮多個一級巡檢位置，不需要考慮二級巡檢位置，降低了路徑規劃的復雜度。除此之外，結合每個子處理池的歷史巡檢記錄數據來確定每個候選二級巡檢位置對應的異常率，進而根據異常率來選擇二級巡檢位置，從而可以在同樣數量的巡檢位置盡可能多的檢測到異常情況，最大限度避免出現漏檢情況；3、云計算平臺可以根據檢修人員排班表自動確定目標檢修終端，不需要調度人員進行電話調度。在此過程中，根據檢修終端的定位信息，自動判斷相關人是否在預審范圍內，針對不在預審范圍內的情況，自動替換候補檢修人員，避免因為人員不在崗造成檢修延誤，從而提高調度效率，從而可以在特殊天氣條件下及時通知檢修人員，避免影響污水處理能力。
（發明人：張雨薇;曹正華;王有理;于岑;侯建業;郭芝瑞;李保川;張聰政）
