CN117930784B - 一种有机固废综合处理设备的自动控制***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有机固废综合处理设备控制领域,具体公开一种有机固废综合处理设备的自动控制***及方法,本发明通过获取待处理废料的基本信息,初步设置废料搅拌工序和废料加热工序的运行参数;监测废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度,对废料搅拌工序的运行参数进行调控;监测废料加热工序完成后废料的干化程度系数,对废料加热工序的运行参数进行调控;根据待处理废料的特征,初步设置废料搅拌工序和废料加热工序的工作参数,并监测各道工序的完成情况,进而对初步设置的工作参数进行校正调节,形成闭环控制,使得有机固废综合处理设备的运行参数与废料加工处理的实况更加适配,进而提高有机固废处理效果和工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及有机固废综合处理设备控制领域,涉及到一种有机固废综合处理设备的自动控制***及方法。
背景技术
有机固废综合处理涉及有机废物的处理和资源化利用,如厨余垃圾、动植物残体和农业废弃物等。通过有机固废综合处理技术,可以将这些废物转化成有机肥料、生物能源和有机化学品等有价值的产品,从而实现废物减量化、资源化和清洁化处理,具有重要的社会和经济意义。
对有机固废综合处理设备的运行状态进行监测,可以及时发现设备故障或异常情况,确保设备的正常运行和高效工作,对于保障设备安全运行和工作效率具有重要意义。
现有的有机固废综合处理设备监测控制方法对有机固废综合处理设备运行参数的调控,往往通过将运行参数实际检测的数值与设定的标准值或经验值进行比对,进而对运行参数进行调节,而不是根据有机固废综合处理设备处理后废料的特征信息,实时对有机固废综合处理设备的运行参数进行针对性的动态校正调节,由于废料的物料属性、设备的工作环境和设备老化等因素的影响,可能导致有机固废综合处理设备运行参数原本设定的数值并不符合实际,进而使得现有方法以设定数值作为参考的有机固废综合处理设备运行参数的调节方式,可靠性和严谨性不足,从而使得有机固废综合处理设备运行参数存在较大偏差,容易造成有机固废处理效果不佳和工作效率低下。
发明内容
针对上述问题,本发明提出了一种有机固废综合处理设备的自动控制***及方法,实现对有机固废综合处理设备控制的功能。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是:本发明提供一种有机固废综合处理设备的自动控制***,包括:废料基本信息采集模块:用于采集待处理有机固体废料的基本信息,将其记为待处理废料的基本信息,其中基本信息包括废料种类数量、重量和含水量。
废料搅拌工序运行参数设置模块:用于获取待处理废料的黏附系数,并结合待处理废料的基本信息,分析废料搅拌工序运行参数的初始值,其中废料搅拌工序的运行参数包括搅拌速度和搅拌时长,进而对废料搅拌工序的运行参数进行设置。
废料搅拌工序运行参数调节模块:用于监测废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度,判断废料搅拌工序的运行参数是否需要调节,若需要调节,则获取废料搅拌工序运行参数的调节方向和调节量,进而对废料搅拌工序的运行参数进行调节。
废料加热工序运行参数设置模块:用于根据待处理废料的基本信息,分析废料加热工序运行参数的初始值,其中废料加热工序运行参数包括加热温度和螺旋输送速度,进而对废料加热工序的运行参数进行设置。
废料加热工序运行参数调节模块:用于监测待处理废料加热过程中待处理废料的温度和废料加热工序完成后待处理废料的重量和含水量,分析待处理废料的干化程度系数,判断废料加热工序的运行参数是否需要调节,若需要调节,则获取废料加热工序运行参数的调节方向和调节量,进而对废料加热工序的运行参数进行调节。
数据库:用于存储各种废料对应的废物种类集合。
在上述实施例的基础上,所述废料基本信息采集模块的具体工作过程为:获取待处理有机固体废料中所含的各种废物,提取数据库中存储的各种废料对应的废物种类集合,将待处理有机固体废料中所含的各种废物与各种废料对应的废物种类集合进行比对,筛选得到待处理有机固体废料的废料种类数量,将其记为待处理废料的废料种类数量。
通过重量传感器获取待处理废料的重量。
通过水分检测仪获取待处理废料的含水量。
在上述实施例的基础上,所述废料搅拌工序运行参数设置模块的具体工作过程包括:通过流量计获取待处理废料投放有机固废综合处理设备进料口的流量,将其记为,通过测力传感器获取有机固废综合处理设备搅拌装置中搅拌杆搅拌待处理废料受到的阻力,将其记为,通过分析公式得到待处理废料的黏附系数,其中表示预设的搅拌废料阻力与废料投放流量之间的参考比值。
在上述实施例的基础上,所述废料搅拌工序运行参数设置模块的具体工作过程还包括:设定废料搅拌工序中搅拌速度和搅拌时长分别与废料重量之间的关系函数,根据待处理废料的重量,获取待处理废料重量对应的废料搅拌工序中搅拌速度和搅拌时长,将其分别记为。
设定各种废料对应的搅拌速度影响因子和搅拌时长影响因子,筛选得到待处理废料中各种废料对应的搅拌速度影响因子和搅拌时长影响因子,将其分别记为,表示第种废料的编号,。
通过分析公式得到废料搅拌工序的搅拌速度初始值,其中表示预设的废料搅拌工序的搅拌速度初始值的修正量,表示预设的第种废料的权重因子,。
通过分析公式得到废料搅拌工序的搅拌时长初始值,其中表示预设的废料搅拌工序的搅拌时长初始值的修正量。
在上述实施例的基础上,所述废料搅拌工序运行参数调节模块的具体工作过程包括:通过有机固废综合处理设备中搅拌装置中搅拌中心轴内置的高清摄像头,按照预设的原则采集废料搅拌工序完成后废料中设定数量的废料颗粒的图像,将其记为废料搅拌工序完成后废料中各样本废料颗粒的图像,进一步获取废料搅拌工序完成后废料中各样本废料颗粒的粒径,将其记为,表示第个样本废料颗粒的编号,。
通过分析公式得到废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度,其中表示预设的粒度均匀度的修正因子,表示自然常数,表示样本废料颗粒的数量,表示第个样本废料颗粒的粒径,表示预设的样本废料颗粒之间粒径偏差的阈值。
在上述实施例的基础上,所述废料搅拌工序运行参数调节模块的具体工作过程还包括:S1:将废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度与预设的粒度均匀度参考范围进行比较,若废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度不属于预设的粒度均匀度参考范围内,则废料搅拌工序的运行参数需要调节,并执行S2。
S2:若废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度大于粒度均匀度参考范围的上限值,则废料搅拌工序中搅拌速度和搅拌时长的调节方向为减小,若废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度小于粒度均匀度参考范围的下限值,则废料搅拌工序中搅拌速度和搅拌时长的调节方向为增大。
S3:获取废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度与粒度均匀度参考范围中位数之间的差值,将其记为废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度偏差。
S4:将废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度偏差代入预设的粒度均匀度偏差与废料搅拌工序中搅拌速度的调节量之间的关系函数,得到废料搅拌工序中搅拌速度的调节量。
S5:同理,根据废料搅拌工序中搅拌速度的调节量的分析方法,获取废料搅拌工序中搅拌时长的调节量。
在上述实施例的基础上,所述废料加热工序运行参数设置模块的具体工作过程为:设定废料加热工序中加热温度与废料重量和废料含水量之间的关系函数,根据待处理废料的重量和含水量,得到待处理废料的重量和含水量对应的废料加热工序中加热温度,将其记为废料加热工序中加热温度的初始值。
设定废料加热工序中螺旋输送速度与废料重量和废料含水量之间的关系函数,根据待处理废料的重量和含水量,得到待处理废料的重量和含水量对应的废料加热工序中螺旋输送速度,将其记为废料加热工序中螺旋输送速度的初始值。
在上述实施例的基础上,所述废料加热工序运行参数调节模块的具体工作过程包括:按照预设的等时间间隔原则在待处理废料加热过程中设置各采样时间点,通过有机固废综合处理设备中螺旋输送装置中间轴承内置的红外测温传感器,采集待处理废料加热过程中各采样时间点待处理废料的温度,并进行平均值计算,得到待处理废料加热过程中待处理废料的温度,将其记为。
获取废料加热工序完成后待处理废料的重量和含水量,将其分别记为。
通过分析公式得到待处理废料的干化程度系数,其中表示预设的干化程度系数的修正因子,表示废料加热工序的加热温度初始值,表示预设的废料加热工序的实际温度与设定温度之间的偏差阈值,分别表示待处理废料的重量和含水量,,分别表示预设的废料加热工序完成后待处理废料的重量和含水量的参考下降量。
在上述实施例的基础上,所述废料加热工序运行参数调节模块的具体工作过程还包括:F1:将待处理废料的干化程度系数与预设的干化程度系数参考范围进行比较,若待处理废料的干化程度系数不属于预设的干化程度系数参考范围内,则废料加热工序的运行参数需要调节,并执行F2。
F2:将待处理废料的干化程度系数分别与干化程度系数参考范围的上下限值进行比较,获取废料加热工序运行参数的调节方向。
F3:获取废料加热工序的废料干化程度系数偏差,进一步分析废料加热工序运行参数的调节量。
本发明提供一种有机固废综合处理设备的自动控制方法,包括如下步骤:步骤一、废料基本信息采集:采集待处理有机固体废料的基本信息,将其记为待处理废料的基本信息,其中基本信息包括废料种类数量、重量和含水量。
步骤二、废料搅拌工序运行参数设置:获取待处理废料的黏附系数,并结合待处理废料的基本信息,分析废料搅拌工序运行参数的初始值,其中废料搅拌工序的运行参数包括搅拌速度和搅拌时长,进而对废料搅拌工序的运行参数进行设置。
步骤三、废料搅拌工序运行参数调节:监测废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度,判断废料搅拌工序的运行参数是否需要调节,若需要调节,则获取废料搅拌工序运行参数的调节方向和调节量,进而对废料搅拌工序的运行参数进行调节。
步骤四、废料加热工序运行参数设置:根据待处理废料的基本信息,分析废料加热工序运行参数的初始值,其中废料加热工序运行参数包括加热温度和螺旋输送速度,进而对废料加热工序的运行参数进行设置。
步骤五、废料加热工序运行参数调节:监测待处理废料加热过程中待处理废料的温度和废料加热工序完成后待处理废料的重量和含水量,分析待处理废料的干化程度系数,判断废料加热工序的运行参数是否需要调节,若需要调节,则获取废料加热工序运行参数的调节方向和调节量,进而对废料加热工序的运行参数进行调节。
相对于现有技术,本发明所述的一种有机固废综合处理设备的自动控制***及方法以下有益效果:1.本发明在初步设置废料搅拌工序和废料加热工序的运行参数时,从多个方面的指标进行考量,如待处理废料的废料种类数量、重量和含水量等,进而尽可能地提高废料搅拌工序和废料加热工序运行参数初始值设置的精准性。
2.本发明通过监测废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度,对废料搅拌工序的搅拌速度和搅拌时长进行调控,进而提高废料搅拌工序运行参数控制的可靠性,避免废料搅拌不足导致废料颗粒粒度不均匀而影响受热效果或者废料搅拌过度导致能源浪费。
3.本发明通过监测废料加热工序完成后废料的干化程度系数,对废料加热工序的加热温度和螺旋输送速度进行调控,进而提高废料加热工序运行参数控制的可靠性,避免废料加热不足导致废料未充分干化或者废料加热过度导致能源浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的***模块连接图。
图2为本发明的方法流程示意图。
图3为本发明的有机固废综合处理设备示意图。
附图说明:1.进料口;2.搅拌中心轴;3.搅拌杆;4.阀门A;5.加热舱;6.中间轴承;7.螺旋叶片;8.阀门B;9.出料口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和图3所示,本发明提供一种有机固废综合处理设备的自动控制***,包括废料基本信息采集模块、废料搅拌工序运行参数设置模块、废料搅拌工序运行参数调节模块、废料加热工序运行参数设置模块、废料加热工序运行参数调节模块和数据库。
所述废料基本信息采集模块分别与废料搅拌工序运行参数设置模块和废料加热工序运行参数设置模块连接,废料搅拌工序运行参数设置模块与废料搅拌工序运行参数调节模块连接,废料加热工序运行参数设置模块与废料加热工序运行参数调节模块连接,数据库与废料基本信息采集模块连接。
所述废料基本信息采集模块用于采集待处理有机固体废料的基本信息,将其记为待处理废料的基本信息,其中基本信息包括废料种类数量、重量和含水量。
进一步地,所述废料基本信息采集模块的具体工作过程为:获取待处理有机固体废料中所含的各种废物,提取数据库中存储的各种废料对应的废物种类集合,将待处理有机固体废料中所含的各种废物与各种废料对应的废物种类集合进行比对,筛选得到待处理有机固体废料的废料种类数量,将其记为待处理废料的废料种类数量。
作为一种优选方案,获取待处理有机固体废料中所含的各种废物,具体方法为:通过高清摄像机获取待处理有机固体废料的各角度图像,拼接得到待处理有机固体废料的实景图像,将其与预设的废物图像库进行比对,进一步得到待处理有机固体废料中所含的各种废物。
作为一种优选方案,有机固废是指含有有机成分的固体废物。这些废物通常来自于生活垃圾、农业废弃物和工业生产废物等,根据有机固废中废物来源的不同,对有机固废进行分类。
通过重量传感器获取待处理废料的重量。
通过水分检测仪获取待处理废料的含水量。
在另一个具体实施例中,通过激光水分分析仪、微波含水量仪或红外线含水量仪获取待处理废料的含水量。
作为一种优选方案,待处理有机固体废料基本信息的采集在待处理有机固体废料投放有机固废综合处理设备之前进行。
作为一种优选方案,有机固废综合处理设备的工作过程为:待处理有机固体废料从有机固废综合处理设备的进料口投入,有机固废综合处理设备的搅拌装置对待处理有机固体废料进行搅拌,使其粒度均匀化,受热更加充分;搅拌后的有机固体废料通过螺旋输送的方式进入有机固废综合处理设备的加热舱,加热舱烘干有机固体废料的水分,使其干化,处理后的有机固体废料从有机固废综合处理设备的出料口排出。
所述废料搅拌工序运行参数设置模块用于获取待处理废料的黏附系数,并结合待处理废料的基本信息,分析废料搅拌工序运行参数的初始值,其中废料搅拌工序的运行参数包括搅拌速度和搅拌时长,进而对废料搅拌工序的运行参数进行设置。
进一步地,所述废料搅拌工序运行参数设置模块的具体工作过程包括:通过流量计获取待处理废料投放有机固废综合处理设备进料口的流量,将其记为,通过测力传感器获取有机固废综合处理设备搅拌装置中搅拌杆搅拌待处理废料受到的阻力,将其记为,通过分析公式得到待处理废料的黏附系数,其中表示预设的搅拌废料阻力与废料投放流量之间的参考比值。
作为一种优选方案,流量计安装于有机固废综合处理设备的进料口处。
作为一种优选方案,测力传感器安装于有机固废综合处理设备搅拌装置的搅拌杆表面。
作为一种优选方案,有机固废综合处理设备搅拌装置中搅拌杆搅拌待处理废料受到的阻力越大,则待处理废料的黏附性越大。
进一步地,所述废料搅拌工序运行参数设置模块的具体工作过程还包括:设定废料搅拌工序中搅拌速度和搅拌时长分别与废料重量之间的关系函数,根据待处理废料的重量,获取待处理废料重量对应的废料搅拌工序中搅拌速度和搅拌时长,将其分别记为。
作为一种优选方案,废料搅拌工序中搅拌速度和搅拌时长分别与废料重量之间的关系函数是依据有机固废综合处理设备历史处理有机固废的经验得到的。
设定各种废料对应的搅拌速度影响因子和搅拌时长影响因子,筛选得到待处理废料中各种废料对应的搅拌速度影响因子和搅拌时长影响因子,将其分别记为,表示第种废料的编号,。
通过分析公式得到废料搅拌工序的搅拌速度初始值,其中表示预设的废料搅拌工序的搅拌速度初始值的修正量,表示预设的第种废料的权重因子,。
通过分析公式得到废料搅拌工序的搅拌时长初始值,其中表示预设的废料搅拌工序的搅拌时长初始值的修正量。
作为一种优选方案,将废料搅拌工序的搅拌速度初始值和搅拌时长初始值反馈至有机固废综合处理设备的控制中心,进而对废料搅拌工序的运行参数进行设置。
所述废料搅拌工序运行参数调节模块用于监测废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度,判断废料搅拌工序的运行参数是否需要调节,若需要调节,则获取废料搅拌工序运行参数的调节方向和调节量,进而对废料搅拌工序的运行参数进行调节。
进一步地,所述废料搅拌工序运行参数调节模块的具体工作过程包括:通过有机固废综合处理设备中搅拌装置中搅拌中心轴内置的高清摄像头,按照预设的原则采集废料搅拌工序完成后废料中设定数量的废料颗粒的图像,将其记为废料搅拌工序完成后废料中各样本废料颗粒的图像,进一步获取废料搅拌工序完成后废料中各样本废料颗粒的粒径,将其记为,表示第个样本废料颗粒的编号,。
在一个具体实施例中,按照随机原则采集废料搅拌工序完成后废料中设定数量的废料颗粒的图像。
通过分析公式得到废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度,其中表示预设的粒度均匀度的修正因子,表示自然常数,表示样本废料颗粒的数量,表示第个样本废料颗粒的粒径,表示预设的样本废料颗粒之间粒径偏差的阈值。
进一步地,所述废料搅拌工序运行参数调节模块的具体工作过程还包括:S1:将废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度与预设的粒度均匀度参考范围进行比较,若废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度不属于预设的粒度均匀度参考范围内,则废料搅拌工序的运行参数需要调节,并执行S2。
S2:若废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度大于粒度均匀度参考范围的上限值,则废料搅拌工序中搅拌速度和搅拌时长的调节方向为减小,若废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度小于粒度均匀度参考范围的下限值,则废料搅拌工序中搅拌速度和搅拌时长的调节方向为增大。
作为一种优选方案,废料搅拌工序中搅拌速度和搅拌时长的调节方向一致。
作为一种优选方案,若废料搅拌工序中搅拌速度和搅拌时长不足,则使得待处理废料颗粒粒度不均匀,影响加热效果,不利于水分的充分烘干;若废料搅拌工序中搅拌速度和搅拌时长过度,则浪费能源。
S3:获取废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度与粒度均匀度参考范围中位数之间的差值,将其记为废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度偏差。
S4:将废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度偏差代入预设的粒度均匀度偏差与废料搅拌工序中搅拌速度的调节量之间的关系函数,得到废料搅拌工序中搅拌速度的调节量。
S5:同理,根据废料搅拌工序中搅拌速度的调节量的分析方法,获取废料搅拌工序中搅拌时长的调节量。
需要说明的是,本发明通过监测废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度,对废料搅拌工序的搅拌速度和搅拌时长进行调控,进而提高废料搅拌工序运行参数控制的可靠性,避免废料搅拌不足导致废料颗粒粒度不均匀而影响受热效果或者废料搅拌过度导致能源浪费。
所述废料加热工序运行参数设置模块用于根据待处理废料的基本信息,分析废料加热工序运行参数的初始值,其中废料加热工序运行参数包括加热温度和螺旋输送速度,进而对废料加热工序的运行参数进行设置。
进一步地,所述废料加热工序运行参数设置模块的具体工作过程为:设定废料加热工序中加热温度与废料重量和废料含水量之间的关系函数,根据待处理废料的重量和含水量,得到待处理废料的重量和含水量对应的废料加热工序中加热温度,将其记为废料加热工序中加热温度的初始值。
作为一种优选方案,废料加热工序中加热温度与废料重量和废料含水量之间的关系函数是依据有机固废综合处理设备历史处理有机固废的经验得到的。
设定废料加热工序中螺旋输送速度与废料重量和废料含水量之间的关系函数,根据待处理废料的重量和含水量,得到待处理废料的重量和含水量对应的废料加热工序中螺旋输送速度,将其记为废料加热工序中螺旋输送速度的初始值。
作为一种优选方案,废料加热工序中螺旋输送速度与废料的加热时长有关,螺旋输送速度越慢,废料在有机固废综合处理设备的加热舱中待的时间越长,废料被加热的时间也就越长。
作为一种优选方案,废料加热工序中螺旋输送速度与废料重量和废料含水量之间的关系函数是依据有机固废综合处理设备历史处理有机固废的经验得到的。
作为一种优选方案,将废料加热工序的加热温度初始值和螺旋输送速度初始值,反馈至有机固废综合处理设备的控制中心,进而对废料加热工序的运行参数进行设置。
需要说明的是,本发明在初步设置废料搅拌工序和废料加热工序的运行参数时,从多个方面的指标进行考量,如待处理废料的废料种类数量、重量和含水量等,进而尽可能地提高废料搅拌工序和废料加热工序运行参数初始值设置的精准性。
所述废料加热工序运行参数调节模块用于监测待处理废料加热过程中待处理废料的温度和废料加热工序完成后待处理废料的重量和含水量,分析待处理废料的干化程度系数,判断废料加热工序的运行参数是否需要调节,若需要调节,则获取废料加热工序运行参数的调节方向和调节量,进而对废料加热工序的运行参数进行调节。
进一步地,所述废料加热工序运行参数调节模块的具体工作过程包括:按照预设的等时间间隔原则在待处理废料加热过程中设置各采样时间点,通过有机固废综合处理设备中螺旋输送装置中间轴承内置的红外测温传感器,采集待处理废料加热过程中各采样时间点待处理废料的温度,并进行平均值计算,得到待处理废料加热过程中待处理废料的温度,将其记为。
作为一种优选方案,有机固废综合处理设备采用恒温加热的方式对待处理废料进行加热。
获取废料加热工序完成后待处理废料的重量和含水量,将其分别记为。
通过分析公式得到待处理废料的干化程度系数,其中表示预设的干化程度系数的修正因子,表示废料加热工序的加热温度初始值,表示预设的废料加热工序的实际温度与设定温度之间的偏差阈值,分别表示待处理废料的重量和含水量,,分别表示预设的废料加热工序完成后待处理废料的重量和含水量的参考下降量。
进一步地,所述废料加热工序运行参数调节模块的具体工作过程还包括:F1:将待处理废料的干化程度系数与预设的干化程度系数参考范围进行比较,若待处理废料的干化程度系数不属于预设的干化程度系数参考范围内,则废料加热工序的运行参数需要调节,并执行F2。
F2:将待处理废料的干化程度系数分别与干化程度系数参考范围的上下限值进行比较,获取废料加热工序运行参数的调节方向。
作为一种优选方案,获取废料加热工序运行参数的调节方向,具体方法为:若待处理废料的干化程度系数大于干化程度系数参考范围的上限值,则废料加热工序中加热温度的调节方向为减小,螺旋输送速度的调节方向为增大,若待处理废料的干化程度系数小于干化程度系数参考范围的下限值,则废料加热工序中加热温度的调节方向为增大,螺旋输送速度的调节方向为减小。
作为一种优选方案,废料加热工序中加热温度和螺旋输送速度的调节方向相反。
作为一种优选方案,若废料加热工序中废料干化程度不足,则降低有机固废处理的质量;若废料加热工序中废料干化程度过度,则浪费能源。
F3:获取废料加热工序的废料干化程度系数偏差,进一步分析废料加热工序运行参数的调节量。
作为一种优选方案,分析废料加热工序运行参数的调节量,具体方法为:获取待处理废料的干化程度系数与干化程度系数参考范围中位数之间的差值,将其记为废料加热工序的废料干化程度系数偏差。
将废料加热工序的废料干化程度系数偏差代入预设的废料干化程度系数偏差与废料加热工序中加热温度的调节量之间的关系函数,得到废料加热工序中加热温度的调节量。
同理,根据废料加热工序中加热温度的调节量的分析方法,获取废料加热工序中螺旋输送速度的调节量。
需要说明的是,本发明通过监测废料加热工序完成后废料的干化程度系数,对废料加热工序的加热温度和螺旋输送速度进行调控,进而提高废料加热工序运行参数控制的可靠性,避免废料加热不足导致废料未充分干化或者废料加热过度导致能源浪费。
所述数据库用于存储各种废料对应的废物种类集合。
请参阅图2所示,本发明提供一种有机固废综合处理设备的自动控制方法,包括如下步骤:步骤一、废料基本信息采集:采集待处理有机固体废料的基本信息,将其记为待处理废料的基本信息,其中基本信息包括废料种类数量、重量和含水量。
步骤二、废料搅拌工序运行参数设置:获取待处理废料的黏附系数,并结合待处理废料的基本信息,分析废料搅拌工序运行参数的初始值,其中废料搅拌工序的运行参数包括搅拌速度和搅拌时长,进而对废料搅拌工序的运行参数进行设置。
步骤三、废料搅拌工序运行参数调节:监测废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度,判断废料搅拌工序的运行参数是否需要调节,若需要调节,则获取废料搅拌工序运行参数的调节方向和调节量,进而对废料搅拌工序的运行参数进行调节。
步骤四、废料加热工序运行参数设置:根据待处理废料的基本信息,分析废料加热工序运行参数的初始值,其中废料加热工序运行参数包括加热温度和螺旋输送速度,进而对废料加热工序的运行参数进行设置。
步骤五、废料加热工序运行参数调节:监测待处理废料加热过程中待处理废料的温度和废料加热工序完成后待处理废料的重量和含水量,分析待处理废料的干化程度系数,判断废料加热工序的运行参数是否需要调节,若需要调节,则获取废料加热工序运行参数的调节方向和调节量,进而对废料加热工序的运行参数进行调节。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本发明所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种有机固废综合处理设备的自动控制***,其特征在于,包括:
废料基本信息采集模块:用于采集待处理有机固体废料的基本信息,将其记为待处理废料的基本信息,其中基本信息包括废料种类数量、重量和含水量;
废料搅拌工序运行参数设置模块:用于获取待处理废料的黏附系数,并结合待处理废料的基本信息,分析废料搅拌工序运行参数的初始值,其中废料搅拌工序的运行参数包括搅拌速度和搅拌时长,进而对废料搅拌工序的运行参数进行设置;
废料搅拌工序运行参数调节模块:用于监测废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度,判断废料搅拌工序的运行参数是否需要调节,若需要调节,则获取废料搅拌工序运行参数的调节方向和调节量,进而对废料搅拌工序的运行参数进行调节;
废料加热工序运行参数设置模块:用于根据待处理废料的基本信息,分析废料加热工序运行参数的初始值,其中废料加热工序运行参数包括加热温度和螺旋输送速度,进而对废料加热工序的运行参数进行设置;
废料加热工序运行参数调节模块:用于监测待处理废料加热过程中待处理废料的温度和废料加热工序完成后待处理废料的重量和含水量,分析待处理废料的干化程度系数,判断废料加热工序的运行参数是否需要调节,若需要调节,则获取废料加热工序运行参数的调节方向和调节量,进而对废料加热工序的运行参数进行调节;
数据库:用于存储各种废料对应的废物种类集合;
所述废料搅拌工序运行参数设置模块的具体工作过程还包括:
设定废料搅拌工序中搅拌速度和搅拌时长分别与废料重量之间的关系函数,根据待处理废料的重量,获取待处理废料重量对应的废料搅拌工序中搅拌速度和搅拌时长,将其分别记为;
设定各种废料对应的搅拌速度影响因子和搅拌时长影响因子,筛选得到待处理废料中各种废料对应的搅拌速度影响因子和搅拌时长影响因子,将其分别记为,表示第种废料的编号,;
通过分析公式得到废料搅拌工序的搅拌速度初始值,其中表示预设的废料搅拌工序的搅拌速度初始值的修正量,表示预设的第种废料的权重因子,,待处理废料的黏附系数;
通过分析公式得到废料搅拌工序的搅拌时长初始值,其中表示预设的废料搅拌工序的搅拌时长初始值的修正量;
所述废料加热工序运行参数调节模块的具体工作过程包括:
按照预设的等时间间隔原则在待处理废料加热过程中设置各采样时间点,通过有机固废综合处理设备中螺旋输送装置中间轴承内置的红外测温传感器,采集待处理废料加热过程中各采样时间点待处理废料的温度,并进行平均值计算,得到待处理废料加热过程中待处理废料的温度,将其记为;
获取废料加热工序完成后待处理废料的重量和含水量,将其分别记为;
通过分析公式得到待处理废料的干化程度系数;其中表示预设的干化程度系数的修正因子,表示废料加热工序的加热温度初始值,表示预设的废料加热工序的实际温度与设定温度之间的偏差阈值,分别表示待处理废料的重量和含水量,,分别表示预设的废料加热工序完成后待处理废料的重量和含水量的参考下降量。
2.根据权利要求1所述的一种有机固废综合处理设备的自动控制***,其特征在于:所述废料基本信息采集模块的具体工作过程为:
获取待处理有机固体废料中所含的各种废物,提取数据库中存储的各种废料对应的废物种类集合,将待处理有机固体废料中所含的各种废物与各种废料对应的废物种类集合进行比对,筛选得到待处理有机固体废料的废料种类数量,将其记为待处理废料的废料种类数量;
通过重量传感器获取待处理废料的重量;
通过水分检测仪获取待处理废料的含水量。
3.根据权利要求1所述的一种有机固废综合处理设备的自动控制***,其特征在于:所述废料搅拌工序运行参数设置模块的具体工作过程包括:
通过流量计获取待处理废料投放有机固废综合处理设备进料口的流量,将其记为,通过测力传感器获取有机固废综合处理设备搅拌装置中搅拌杆搅拌待处理废料受到的阻力,将其记为,通过分析公式得到待处理废料的黏附系数,其中表示预设的搅拌废料阻力与废料投放流量之间的参考比值。
4.根据权利要求1所述的一种有机固废综合处理设备的自动控制***,其特征在于:所述废料搅拌工序运行参数调节模块的具体工作过程包括:
通过有机固废综合处理设备中搅拌装置中搅拌中心轴内置的高清摄像头,按照预设的原则采集废料搅拌工序完成后废料中设定数量的废料颗粒的图像,将其记为废料搅拌工序完成后废料中各样本废料颗粒的图像,进一步获取废料搅拌工序完成后废料中各样本废料颗粒的粒径,将其记为,表示第个样本废料颗粒的编号,;
通过分析公式得到废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度,其中表示预设的粒度均匀度的修正因子,表示自然常数,表示样本废料颗粒的数量,表示第个样本废料颗粒的粒径,表示预设的样本废料颗粒之间粒径偏差的阈值。
5.根据权利要求1所述的一种有机固废综合处理设备的自动控制***,其特征在于:所述废料搅拌工序运行参数调节模块的具体工作过程还包括:
S1:将废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度与预设的粒度均匀度参考范围进行比较,若废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度不属于预设的粒度均匀度参考范围内,则废料搅拌工序的运行参数需要调节,并执行S2;
S2:若废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度大于粒度均匀度参考范围的上限值,则废料搅拌工序中搅拌速度和搅拌时长的调节方向为减小,若废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度小于粒度均匀度参考范围的下限值,则废料搅拌工序中搅拌速度和搅拌时长的调节方向为增大;
S3:获取废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度与粒度均匀度参考范围中位数之间的差值,将其记为废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度偏差;
S4:将废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度偏差代入预设的粒度均匀度偏差与废料搅拌工序中搅拌速度的调节量之间的关系函数,得到废料搅拌工序中搅拌速度的调节量;
S5:同理,根据废料搅拌工序中搅拌速度的调节量的分析方法,获取废料搅拌工序中搅拌时长的调节量。
6.根据权利要求1所述的一种有机固废综合处理设备的自动控制***,其特征在于:所述废料加热工序运行参数设置模块的具体工作过程为:
设定废料加热工序中加热温度与废料重量和废料含水量之间的关系函数,根据待处理废料的重量和含水量,得到待处理废料的重量和含水量对应的废料加热工序中加热温度,将其记为废料加热工序中加热温度的初始值;
设定废料加热工序中螺旋输送速度与废料重量和废料含水量之间的关系函数,根据待处理废料的重量和含水量,得到待处理废料的重量和含水量对应的废料加热工序中螺旋输送速度,将其记为废料加热工序中螺旋输送速度的初始值。
7.根据权利要求1所述的一种有机固废综合处理设备的自动控制***,其特征在于:所述废料加热工序运行参数调节模块的具体工作过程还包括:
F1:将待处理废料的干化程度系数与预设的干化程度系数参考范围进行比较,若待处理废料的干化程度系数不属于预设的干化程度系数参考范围内,则废料加热工序的运行参数需要调节,并执行F2;
F2:将待处理废料的干化程度系数分别与干化程度系数参考范围的上下限值进行比较,获取废料加热工序运行参数的调节方向;
F3:获取废料加热工序的废料干化程度系数偏差,进一步分析废料加热工序运行参数的调节量。
8.一种有机固废综合处理设备的自动控制方法,通过如权利要求1-7任一项所述的***执行完成,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一、废料基本信息采集:采集待处理有机固体废料的基本信息,将其记为待处理废料的基本信息,其中基本信息包括废料种类数量、重量和含水量;
步骤二、废料搅拌工序运行参数设置:获取待处理废料的黏附系数,并结合待处理废料的基本信息,分析废料搅拌工序运行参数的初始值,其中废料搅拌工序的运行参数包括搅拌速度和搅拌时长,进而对废料搅拌工序的运行参数进行设置;
步骤三、废料搅拌工序运行参数调节:监测废料搅拌工序完成后废料的粒度均匀度,判断废料搅拌工序的运行参数是否需要调节,若需要调节,则获取废料搅拌工序运行参数的调节方向和调节量,进而对废料搅拌工序的运行参数进行调节;
步骤四、废料加热工序运行参数设置:根据待处理废料的基本信息,分析废料加热工序运行参数的初始值,其中废料加热工序运行参数包括加热温度和螺旋输送速度,进而对废料加热工序的运行参数进行设置;
步骤五、废料加热工序运行参数调节:监测待处理废料加热过程中待处理废料的温度和废料加热工序完成后待处理废料的重量和含水量,分析待处理废料的干化程度系数,判断废料加热工序的运行参数是否需要调节,若需要调节,则获取废料加热工序运行参数的调节方向和调节量,进而对废料加热工序的运行参数进行调节。
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