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摘要
自来水厂的混凝沉淀过程受水力条件、原水水质、絮凝剂投加量、水温、pH等多个因素影响，具有非线性、大时滞、多扰动等特点。传统人工投加方式依赖主观经验，难以根据环境和水质变化动态准确地调整絮凝剂投加量，容易引发沉淀池出水水质不稳定或药物过量投加等问题。本系统由分布式水下监测平台与絮凝剂精准投加控制算法构成。首先，基于机器视觉的图像分割算法分析矾花颗粒面积占比和颗粒形态学特征，通过多维度特征综合研判絮凝反应效果，并对絮凝效果偏差的情况提供预警功能；基于数据库中长期监测数据，，对出水浊度进行多步超前预测，突破了絮凝沉淀过程的大时滞响应与多因素扰动对自动控制算法带来的挑战。结果表明，采用精准投加控制系统后出水浊度波动幅度降低了62%，絮凝剂投加量减少了25%，可以实现在保证出水水质稳定的前提下大幅降低药物投加量的目标。
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