[發明專利]一種垃圾焚燒前狀態可視化方法

有效

• 申請號: 201710057422.6
• 申請日: 2017-01-26
• 公開（公告）號: CN107103026B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 戰傳璽;任堯嶺;孫文奎;苗笛;王忠奎;滕海濱
• 申請（專利權）人: 荏原電產（青島）科技有限公司
• 主分類號: G06F16/248
• 分類號: G06F16/248;G06F16/245;G06F16/22;F23G5/50
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 高澤玉

1.一種垃圾焚燒前狀態可視化方法，主要在垃圾焚燒前可視化控制裝置中實現，其特征在于主要工藝步驟包括：

(1)獲取垃圾蓬松度：

將垃圾場底面分為單位面積為S的多個正方形小塊，以此為單位確定其上的垃圾焚燒前狀態，投入該單位面積S中的垃圾重量M由狀態控制模塊從垃圾計量裝置和PLC通信盤柜中存儲的對應位置的垃圾吊車內的PLC通信分盤所記錄的數據計算得出，狀態控制模塊再通過PLC通信盤柜存儲的對應位置的垃圾吊車內的PLC通信分盤所記錄的垃圾吊車活動高度，以及提取數據庫中提前錄入的車牌信息與車輛識別裝置記錄的車牌匹配的垃圾車傾倒垃圾的位置和次數計算出S面積上的垃圾塊高度H，從而可以得出垃圾蓬松度為M/SH，記為ρ；

(2)獲取垃圾攪拌次數：

PLC通信分盤記錄對應的垃圾吊車對面積S上的垃圾進行的攪拌次數N，并將數據記錄在PLC通信盤柜中，狀態控制模塊讀取PLC通信盤柜中的數據獲得垃圾的攪拌次數N；

(3)獲取垃圾燃燒前溫度：

垃圾場中設置的溫度傳感器獲得S面積上垃圾焚燒前的平均溫度T，并存儲在PLC通信盤柜中，狀態控制模塊讀取PLC通信盤柜中的數據獲得垃圾焚燒前的平均溫度T；

(4)獲取垃圾含熱量：

將面積S上的部分垃圾經傳送帶傳送到設置在垃圾場外部的焚燒爐中，進入焚燒爐內的垃圾通過自動助燃裝置進行焚燒，自動助燃裝置記錄一定時間一定體積的垃圾的燃燒產生的總熱量數據，并存儲在PLC通信盤柜中，狀態控制模塊讀取PLC通信盤柜中的一定體積的垃圾產生的總熱量數據，即可計算得出單位體積垃圾的含熱量，進而計算得出SH體積上的垃圾含熱量Q；

(5)獲取垃圾存放時間：

車輛識別裝置記錄垃圾車投入垃圾的時刻和垃圾車投入垃圾的位置，并將上述數據存儲在網盤中，狀態控制模塊讀取網盤中的數據計算得出S面積上垃圾存放時間t；

(6)安定度獲取：

邏輯控制單元讀取存儲在狀態控制模塊中的數據，數據包括由步驟(1)獲取的垃圾的蓬松度ρ、步驟(2)獲取的垃圾攪拌次數N、步驟(3)獲取的垃圾燃燒前溫度T、步驟(4)獲取的垃圾含熱量Q和步驟(5)獲取的垃圾存放時間t，將上述數據寫入數據庫中，并在邏輯控制單元中通過以下安定度計算公式處理：

安定度＝50+(ρ₀/ρ-1)×A+(N/N₀-1)×B+(T/T₀-1)×C+(Q/Q₀-1)×D+(t/t₀-1)×E+α×F；

其中，A、B、C、D和E分別為各對應項的調整系數，A+B+C+D+E＝50，其中0＜A≤15，0＜B≤15，0＜C≤15，0＜D≤15，0＜E≤15；其中：

ρ₀為標準蓬松度，可以在界面單元手動設置，0.1ρ₀0.4，單位為噸每立方米；

N₀為標準移動次數，可以在界面單元手動設定，0≤N₀≤10；

T₀為標準溫度，可以在界面單元手動設定，10≤T₀≤30，單位為攝氏度；

Q₀為標準發熱量，可以在界面單元手動設定，9000≤Q₀≤11000，單位為千焦每千克；

t₀為標準經過時間，可以在界面單元手動設定，48≤t₀≤96，單位為小時；

α為安定度校正項，根據不同高度校正安定度的計算偏差，可以在界面單元手動設定，-10α0；

F:安定度校正項系數，調整校正項大小，可以在界面單元手動設定，0F1；

處理之后得S面積上垃圾的安定度大小，并將數據寫入數據庫中；

(7)界面可視化顯示：

界面單元讀取數據庫中所存儲的數據，以圖像、圖標、報表或曲線圖的形式展現，以便供操作人員參考。

2.根據權利要求1所述的垃圾焚燒前狀態可視化方法，其特征在于所述垃圾焚燒前可視化控制裝置的主體結構包括狀態控制模塊、垃圾計量裝置、車輛識別裝置、PLC通信盤柜、PLC通信分盤、抓斗捕捉裝置、自動助燃裝置、垃圾場、垃圾吊車、焚燒爐、傳送帶、溫度傳感器和網盤；狀態控制模塊獨立設置在工作現場外部與垃圾計量裝置、車輛識別裝置、PLC通信盤柜、抓斗捕捉裝置、溫度傳感器和網盤電信息連接，以便讀取各裝置的數據并顯示垃圾焚燒前狀態；垃圾計量裝置設置在垃圾場的外部一側，以便將垃圾車編碼并記錄垃圾車進出前后的重量和進出時間，車輛識別裝置設置在垃圾計量裝置的一側，以便識別并記錄進入垃圾場的垃圾車車牌、進入時間和投入垃圾地點，垃圾計量裝置內部設置有網盤，網盤分別與垃圾計量裝置、車輛識別裝置和狀態控制模塊電信息連接，以便收集存儲垃圾計量裝置和車輛識別裝置記錄的數據并傳送至狀態控制模塊；垃圾場上設置有多個垃圾吊車，以便抓取攪拌和移動垃圾，每個垃圾吊車內分別設置有一個PLC通信分盤，以便監視、記錄和控制垃圾吊車的運行，在垃圾吊車的外部設置有PLC通信盤柜，PLC通信盤柜一端分別與各PLC通信分盤電信息連接，另一端與狀態控制模塊電信息連接，以便收集PLC通信分盤的數據并將其傳送至狀態控制模塊中；抓斗捕捉裝置設置在垃圾吊車的一側與狀態控制模塊電信息連接，以便捕捉抓斗工作實時圖像、下落垃圾塊大小及其下落速度；焚燒爐設置在垃圾場的外部一側通過傳送帶與垃圾場連接，焚燒爐內設置有自動助燃裝置，自動助燃裝置與PLC通信盤柜電信息連接，以便控制焚燒爐工作并形成垃圾發熱量數據傳送至PLC通信盤柜中；垃圾場內部設置有多個溫度傳感器，溫度傳感器與PLC通信盤柜電信息連接，以便將垃圾場內的垃圾溫度數據傳送至PLC通信盤柜中；所述狀態控制模塊的主體結構包括界面單元、數據庫、邏輯控制單元和監控單元；邏輯控制單元讀取網盤和PLC通信盤柜中的數據進行計算并存儲在數據庫中，同時將處理數據傳送至外部各個部件以便控制各部件工作；數據庫連接界面單元與邏輯控制單元，界面單元讀取存入數據庫中的數據并進行可視化處理，以便顯示垃圾焚燒前整體的狀態；監控單元分別與界面單元和邏輯控制單元單向連接，以便監視界面單元和邏輯控制單元的運行狀態，并對界面單元和邏輯控制單元的異常運行狀態進行報警；所述狀態控制模塊與網盤通過以太網形式通信連接；狀態控制模塊與PLC通信盤柜通過三菱MC協議形式通信連接；PLC通信分盤與PLC通信盤柜之間通過H環網通信協議形式通信連接；所述PLC通信盤柜的主體結構包括PLC、電源、交換機、繼電器和輸入輸出端子，PLC通信盤柜上部固定設置有PLC，以便采集數據、進行邏輯運算和保存數據；電源設置在PLC通信盤柜的上部為PLC通信盤柜供電；電源右側設置有交換機，以便連接外部設備；繼電器固定設置在電源的下方，以便控制整個盤柜的通斷，接收PLC的輸出信號并做保持處理；輸入輸出端子固定設置在繼電器的下方，以便輸入或輸出數據。