CN106155146A - 一种垃圾完全生物降解专用混合机的监控系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种垃圾完全生物降解专用混合机的监控系统，其包括混合机主体、设于所述混合机主体内的搅拌桨、控制所述搅拌桨的搅拌电机、投物料物料斗及与所述物料斗相连的提升电机，还包括：一电流实时监测器，其连接于所述搅拌电机上，实时检测所述搅拌电机的电流数据；一监控主机，其内设有监控系统，所述电流实时监测器与所述监控主机相连，所述电流实时监测器将检测的所述电流数据实时传送给所述监控系统，所述监控系统将所述电流数据与一标准工作数据库进行比对，判断所述搅拌电机的工作状态；所述监控主机连接控制所述搅拌电机；一异常电流处理模块，其与所述监控主机相连，通过所述监控主机控制该异常电流处理模块工作。

Description

一种垃圾完全生物降解专用混合机的监控系统及其方法

技术领域

本发明涉及垃圾生物降解领域，更具体地说，是一种垃圾完全生物降解专用混合机的监控系统及其监控方法。

背景技术

目前，城市生活垃圾中50％以上为有机垃圾，主要是含有有机物成分的废弃物，大部分是生活垃圾，包括指厨房、果皮等。大量的有机垃圾处理需要使用专用的垃圾处理设备。例如:垃圾完全生物降解消灭专用混合机。这类机械设备主要在工作时都需要使用旋转的搅拌机构，并由电动机驱动运转，达到充分搅拌混合的作用，以使降解工序达到做好的效果。

由于垃圾包含的有机物种类繁多，其表现的物理特性也不同。有些垃圾外壳坚硬，如桃核等。再加上目前垃圾分类技术的局限性，有不少不能降解的无机垃圾混入，如橡胶皮，酒瓶盖等等。当搅拌机桨叶旋转时，这些异物会嵌在桨叶与桶壁之间，阻碍桨叶运转，加重电机负载，严重的会导致彻底卡死桨叶并损坏运转机构和电机。垃圾在搅拌过程中，无法判断垃圾料堆是否有堆积，挤压，特别是到两侧面极限位置时的堆积和挤压。正常工作时，正常的定时搅拌和换向不能准确及时的消除堆积和挤压，从而导致垃圾结块、菌类损伤等问题。垃圾加料需要在料堆一侧时，加料后搅拌时，需要保证搅拌方向正确，新料能搅拌均匀。而目前的定时搅拌不能确定料堆的位置，容易造成新料受挤压，无法全面接触，影响催化效率。为保证搅拌的高效率，垃圾完全生物降解消灭专用混合机采用的大直径搅拌桨叶，旋转半径大。同时，采用了小间隙(与桶壁)的结构，以确保搅拌彻底。但是较小的间隙如果被异物卡住，会严重影响桨叶的正常运转。如何动态监测桨叶的运转，在桨叶阻塞或卡死时及时采取措施，防止设备损坏，保障正常运转以及如何动态监测料堆的堆积状态，避免物料的挤压结块，并调整最佳位置以便顺利加料是我们需要解决的问题之一。

此外，由于垃圾完全生物降解消灭专用混合机采用生物降解，并要求是完全降解，混合机机内环境的控制会直接影响到降解效果。如果混合机内部工作环境的控制及时准确，菌料的降解工作环境得以保障，降解效率也可以得到提高。如果控制不够及时准确，会造成菌料工作环境差，不能完全降解并导致菌料受损，从而导致混合机不能正常工作的问题。普通的混合采用的温度湿度单独控制，定时通风和喷雾加湿的基本功能来保障基本的混合机内工作环境，温度探头单一，温度控制不够精确。而定时的通风和加湿未考虑混合机内环境实时的变化，由于生物菌料的工作特性以及垃圾原料的多样繁杂特性，简单控制和定时控制已经不能保障混合机的生物降解高效运作。菌料工作环境最主要的控制要素为温度，湿度和含氧量。普通的混合机未能实时的有效的精确的控制主要环境因素，会导致混合机内的菌料工作环境不能做多最优化，从而影响降解效率和增加菌料非正常损耗。如何进行混合机内环境进行实时/有效/精确的控制，成为保障混合机内工作环境，使生物菌料能发会最大降解作用的关键问题，是我们要解决的问题之二。

另外，由于垃圾完全生物降解消灭专用混合机采用生物降解，并要求是完全降解，因此，在固定时间周期内的原料投入数量会直接影响到降解效果，如果投多了，会造成菌料负载过重，不能完全降解并导致菌料过度受损。如果投料间隔时间不足，也会造成降解不彻底，降低降解比率。按原来的方式投入原料，倒入原料时原桶内的旧料不在进料准备位置，所以会造成进料的堆积和挤压，造成正常降解效率下降，并会因设备负载加重而对设备结构造成一定损伤。现在的加料方式，是人工手动方式，按钮操作随时到料，投料的最佳时机和总量都不宜控制。如何进行投料的总量进行控制，达到工作周期内的安全重量，使得菌料的工作载荷不超标，菌料能发会最大降解作用以及如何在搅拌的最佳时机投料，使得新料充分均匀搅拌，避免原料的堆积和结块，保证降解效率，是本申请需要解决的第三个问题。

发明内容

由于现有技术存在着上述问题，本发明提出一种垃圾完全生物降解专用混合机的监控系统，其能有效的解决现有技术中存在的问题。

本发明通过以下技术方案解决上述问题：

一种垃圾完全生物降解专用混合机的监控系统，其包括混合机主体、设于所述混合机主体内的搅拌桨、控制所述搅拌桨的搅拌电机、投物料物料斗及与所述物料斗相连的提升电机，还包括：一电流实时监测器，其连接于所述搅拌电机上，实时检测所述搅拌电机的电流数据；一监控主机，其内设有监控系统，所述电流实时监测器与所述监控主机相连，所述电流实时监测器将检测的所述电流数据实时传送给所述监控系统，所述监控系统将所述电流数据与一标准工作数据库进行比对，判断所述搅拌电机的工作状态；所述监控主机连接控制所述搅拌电机；一异常电流处理模块，其与所述监控主机相连，通过所述监控主机控制该异常电流处理模块工作。

还包括设于所述混合机主体各个不同位置的多个温度检测传感器、多个湿度检测传感器以及至少一个氧气含量传感器，所述温度检测传感器、湿度检测传感器以及氧气含量传感器分别与所述监控主机相连，将所述混合机内的温度数据、湿度数据集氧气含量数据传送给所述监控主机内监控系统。

所述监控主机连接并控制有至少一个温度调节装置、至少一个湿度调节装置及至少一个氧气含量调节装置。

还包括一称重传感器，其设于所述物料斗上，用于实时检测物料斗内物料的投料重量数据，所述称重传感器连接所述监控主机，将投料重量数据传送给所述监控主机内的监控系统。

所述监控系统与所述提升电机相连，该监控系统还连接一超重处理模块。

所述标准工作数据库包括了不同设备在不同状态下的电流数据和不同混合机在不同工作状态下的温度数据、湿度数据及氧气含量数据以及投料数据。

本申请同时还提出一种如上述的垃圾完全生物降解专用混合机监控系统的监控方法，包括以下步骤：

A.开启电源，启动所述监控主机；

B.所述电流实时监测器对正在工作的所述搅拌电机进行实时采集电流数据，并将所述电流数据发送给所述监控主机内的监控系统；所述多个温度检测传感器、多个湿度检测传感器以及至少一个氧气含量传感器开始检测所述混合机里的环境状况，并将检测到的实时多个温度数据、多个湿度数据及至少一个氧含量数据传送给所述监控主机内的监控系统；所述称重传感器将称取所述投料斗内物料的投料重量数据并实时传送给所述监控系统；

C.所述监控系统将所述电流数据、多个所述温度数据、多个所述湿度数据、至少一个所述氧含量数据以及投料重量数据与所述标准工作数据库内的信息逐一进行比对，判断所述电流数据所显示的搅拌机的实时工作状态、所述混合机内的温度状况、湿度状况及氧含量状况和所述投料状况；

D.当判定所述搅拌机的工作状态为异常时，所述监控系统控制启动所述异常电流处理模块对所述混合机里的搅拌状况进行调整；当判定所述温度、湿度状况及氧含量状况其中之一或多个为异常时，所述监控系统启动对应的所述温度调节装置、湿度调节装置及氧气含量调节装置；当判定投料状况超重时，所述监控系统启动所述超重处理模块，将所述物料重量调整为合理；当判定投料状况正常时，所述监控系统控制所述提升电机在所述搅拌状况正常时投料至所述混合机中。

所述异常电流处理模块包括处理搅拌桨被阻塞或卡死的阻塞/卡死处理模块、处理物料堆积或挤压情况的堆积/挤压处理模块以及提供最佳投料位置信息的加料位置处理模块。

所述加料位置处理模块连接所述监控系统，当所述监控系统判定投料状况正常时，所述监控系统根据所述最佳投料位置信息来控制所述提升电机将所述投料斗中的物料投送至所述混合机中。

由于采用上述技术手段，本申请的垃圾完全生物降解专用混合机系统的优点在于：

1.使用电流实时监控器对搅拌电机进行监控，并通过与标准工作数据库进行比对，及时的对搅拌状况得以了解，可有效的避免异物的阻塞和卡死现象，保护搅拌系统不受损坏；减少物料的堆积和挤压，提高搅拌效率并提高降解效率；改善加料后的搅拌状态，促进新料混合和降解。

2.多点测量温度、湿度以及测量至少一个含氧量，可以精准的监控混合机内的实时环境，保障菌种的最佳环境，提高降解速率。

3.由于称重系统的作用，可在工作周期内动态控制投料重量，避免超量加入原料导致菌料负载过重，降低降解效率并避免损伤菌料；确保投料后的新料的搅拌状态为最佳状态，促进新料充分混合并提高降解效率。

附图说明

图1为本发明的一实施例的结构框架图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，详细描述本发明。

参见图1所示，为本申请的一实施例的结构框架图。在本实施例中的垃圾完全生物降解专用混合机的监控系统，其包括混合机主体、设于所述混合机主体内的搅拌桨、控制所述搅拌桨的搅拌电机、投物料物料斗及与所述物料斗相连的提升电机，还包括：一电流实时监测器1、监控主机2、异常电流处理模块3、标准工作数据库4、3个温度检测传感器、5、3个湿度检测传感器6以及至少一个氧气含量传感器7及称重传感器8等部件。

所述电流实时监测器1设于所述搅拌电机9上，所述电流实时监测器1用于实时检测所述搅拌电机的电流数据，并将所述电流数据传送给所述监控主机2。监控主机2内设有监控系统21，所述电流实时监测器1与所述监控主机2相连，所述电流实时监测器1将检测的所述电流数据实时传送给所述监控系统21，所述监控系统21将所述电流数据与一标准工作数据库4进行比对，判断所述搅拌电机的工作状态；所述监控主机2连接控制所述搅拌电机9。异常电流处理模块3与所述监控主机2相连，通过所述监控主机2控制该异常电流处理模块3工作来处理异常电流下的状况。

3个温度检测传感器5、3多个湿度检测传感器6以及一个氧气含量传感器7设于所述混合机主体各个不同位置。所述温度检测传感器5、湿度检测传感器6以及氧气含量传感器7分别与所述监控主机2相连，将所述混合机内的温度数据、湿度数据集氧气含量数据传送给所述监控主机2内监控系统21。通过多点检测温度、湿度和/或含氧量，提高检测的精度。所述监控系统21将3个所述温度数据、3个所述湿度数据、一个所述氧含量数据与所述标准工作数据库4内的信息逐一进行比对，判断所述混合机内的温度状况、湿度状况及氧含量状况。所述监控主机2连接并控制有至少一个温度调节装置10、至少一个湿度调节装置11及至少一个氧气含量调节装置12。所述监控主机2内监控系统21根据比对结果，通过所述温度调节装置10、湿度调节装置11及氧气含量调节装置12及时调整所述混合机内的温度、湿度及氧含量状况，依据设置的控制要求进行自动控制，使得工作环境得到及时调整，保障菌料能在最佳的环境下进行降解工作。

所述称重传感器8设于所述物料斗上，用于实时检测物料斗内物料的投料重量数据，所述称重传感器连接所述监控主机2，将投料重量数据传送给所述监控主机2内的监控系统21。所述监控系统将重量数据与标准工作数据库进行比对。采用了称重动态监测的方法，并根据设计要求自动比对投料数据库数据，自动调整投料实际时间，匹配混合机内的旧料搅拌最佳进料位置，保证菌料的正常工作负载和最好的搅拌状态，从而保证总体的降解效率。所述监控系统21与所述提升电机13相连，该监控系统13还连接一超重处理模块14，所述超重处理模块14用于将超重部分的物料进行转移。

其中，所述标准工作数据库4包括了不同设备在不同状态下的电流数据和不同混合机在不同工作状态下的温度数据、湿度数据及氧气含量数据以及投料数据。

此外，本申请同时还提出一种如上述的垃圾完全生物降解专用混合机监控系统的监控方法，包括以下步骤：

A.开启电源，启动所述监控主机2。

B.所述电流实时监测器1对正在工作的所述搅拌电机9进行实时采集电流数据，并将所述电流数据发送给所述监控主机2内的监控系统21。所述3个温度检测传感器5、3个湿度检测传感器6以及一个氧气含量传感器7开始检测所述混合机里的环境状况，并将检测到的实时多个温度数据、多个湿度数据及至少一个氧含量数据传送给所述监控主机内的监控系统21。所述称重传感器8将称取所述投料斗内物料的投料重量数据并实时传送给所述监控系统21。

C.所述监控系统2将所述电流数据、多个所述温度数据、多个所述湿度数据、至少一个所述氧含量数据以及投料重量数据与所述标准工作数据库4内的信息逐一进行比对，判断所述电流数据所显示的搅拌机的实时工作状态、所述混合机内的温度状况、湿度状况及氧含量状况和所述投料状况。

D.当判定所述搅拌机9的工作状态为异常时，所述监控系统控制启动所述异常电流处理模块3对所述混合机里的搅拌状况进行调整。所述异常电流处理模块包括处理搅拌桨被阻塞或卡死的阻塞/卡死处理模块15、处理物料堆积或挤压情况的堆积/挤压处理模块16以及提供最佳投料位置信息的加料位置处理模块17。

当判定所述温度、湿度状况及氧含量状况其中之一或多个为异常时，所述监控系统21启动对应的所述温度调节装置10、湿度调节装置11及氧气含量调节装置12；

当判定投料状况超重时，所述监控系统21启动所述超重处理模块14，将所述物料重量调整为合理。当判定投料状况正常时，所述监控系统21控制所述提升电机13在所述搅拌状况正常时投料至所述混合机中。所述加料位置处理模块17连接所述监控系统21，当所述监控系统判定投料状况正常时，所述监控系统根据所述最佳投料位置信息来控制所述提升电机将所述投料斗中的物料投送至所述混合机中。

应理解，这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.垃圾完全生物降解专用混合机的监控系统，其包括混合机主体、设于所述混合机主体内的搅拌桨、控制所述搅拌桨的搅拌电机、投物料物料斗及与所述物料斗相连的提升电机，其特征在于，还包括：

一电流实时监测器，其连接于所述搅拌电机上，实时检测所述搅拌电机的电流数据；

一监控主机，其内设有监控系统，所述电流实时监测器与所述监控主机相连，所述电流实时监测器将检测的所述电流数据实时传送给所述监控系统，所述监控系统将所述电流数据与一标准工作数据库进行比对，判断所述搅拌电机的工作状态；所述监控主机连接控制所述搅拌电机；

一异常电流处理模块，其与所述监控主机相连，通过所述监控主机控制该异常电流处理模块工作。

2.根据权利要求1所述的垃圾完全生物降解专用混合机监控系统，其特征在于，还包括设于所述混合机主体各个不同位置的多个温度检测传感器、多个湿度检测传感器以及至少一个氧气含量传感器，所述温度检测传感器、湿度检测传感器以及氧气含量传感器分别与所述监控主机相连，将所述混合机内的温度数据、湿度数据集氧气含量数据传送给所述监控主机内监控系统。

3.根据权利要求2所述的垃圾完全生物降解专用混合机监控系统，其特征在于，所述监控主机连接并控制有至少一个温度调节装置、至少一个湿度调节装置及至少一个氧气含量调节装置。

4.根据权利要求1或3所述的垃圾完全生物降解专用混合机监控系统，其特征在于，还包括一称重传感器，其设于所述物料斗上，用于实时检测物料斗内物料的投料重量数据，所述称重传感器连接所述监控主机，将投料重量数据传送给所述监控主机内的监控系统。

5.根据权利要求4所述的垃圾完全生物降解专用混合机系统，其特征在于，所述监控系统与所述提升电机相连，该监控系统还连接一超重处理模块。

6.根据权利要求1所述的垃圾完全生物降解专用混合机监控系统，其特征在于，所述标准工作数据库包括了不同设备在不同状态下的电流数据和不同混合机在不同工作状态下的温度数据、湿度数据及氧气含量数据以及投料数据。

7.一种如权利要求5所述的垃圾完全生物降解专用混合机监控系统的监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.开启电源，启动所述监控主机；

B.所述电流实时监测器对正在工作的所述搅拌电机进行实时采集电流数据，并将所述电流数据发送给所述监控主机内的监控系统；所述多个温度检测传感器、多个湿度检测传感器以及至少一个氧气含量传感器开始检测所述混合机里的环境状况，并将检测到的实时多个温度数据、多个湿度数据及至少一个氧含量数据传送给所述监控主机内的监控系统；所述称重传感器将称取所述投料斗内物料的投料重量数据并实时传送给所述监控系统；

C.所述监控系统将所述电流数据、多个所述温度数据、多个所述湿度数据、至少一个所述氧含量数据以及投料重量数据与所述标准工作数据库内的信息逐一进行比对，判断所述电流数据所显示的搅拌机的实时工作状态、所述混合机内的温度状况、湿度状况及氧含量状况和所述投料状况；

D.当判定所述搅拌机的工作状态为异常时，所述监控系统控制启动所述异常电流处理模块对所述混合机里的搅拌状况进行调整；当判定所述温度、湿度状况及氧含量状况其中之一或多个为异常时，所述监控系统启动对应的所述温度调节装置、湿度调节装置及氧气含量调节装置；当判定投料状况超重时，所述监控系统启动所述超重处理模块，将所述物料重量调整为合理；当判定投料状况正常时，所述监控系统控制所述提升电机在所述搅拌状况正常时投料至所述混合机中。

8.根据权利要求7所述的垃圾完全生物降解专用混合机监控系统的监控方法，其特征在于，所述异常电流处理模块包括处理搅拌桨被阻塞或卡死的阻塞/卡死处理模块、处理物料堆积或挤压情况的堆积/挤压处理模块以及提供最佳投料位置信息的加料位置处理模块。

9.根据权利要求8所述的垃圾完全生物降解专用混合机监控系统的监控方法，其特征在于，所述加料位置处理模块连接所述监控系统，当所述监控系统判定投料状况正常时，所述监控系统根据所述最佳投料位置信息来控制所述提升电机将所述投料斗中的物料投送至所述混合机中。