CN115026011A - 一种固体废弃物智能处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种固体废弃物智能处理系统，解决现有固体废弃物分类处理中缺乏处理灵活性的技术问题。包括：固料定向传输装置，用于通过传送带形成固体废弃物的环形传输路径，在环形传输路径上确定批次固体废弃物，对批次固体废弃物进行持续性分布调整；图像采集识别装置，用于建立面向环形传输路径的光学传感器形成图像特征连续采集通道，对批次固体废弃物图像特征进行持续采集，通过图像特征识别形成批次固体废弃物的材质组成数据；固料分流控制装置，用于根据材质组成数据形成对环形传输路径上传输分支路径的时序控制，控制传输分支路径的开启和关闭。较好地部分替代了原有的大功率专业化分类过程，可以实现有效的主要材质预分类，降低了后续物理分类的成本。同时利用在环形传输路径上形成受控的传输分支路径控制将预分类的固体废弃物与对应分类专用设备衔接，保证专用设备的固体废弃物分类效率，有效降低专用设备的功耗和损耗，提升分类效率。

Description

一种固体废弃物智能处理系统

技术领域

本发明涉及固体垃圾回收技术领域，具体涉及一种固体废弃物智能处理系统。

背景技术

现有技术中，建筑垃圾可以通过破碎、筛分、磁选、风选、环保卫生等方式进行分类处理，将铜、铝、有色金属、铁和磁性物质、塑料橡胶、不锈钢、重砂石、有机物和杂物分开，以实现资源回收利用和环境保护。分类处理过程中主要利用输送带、破碎机、无轴滚筒筛、磁选机、涡流分选机、风选机、除尘器等一系列专用设备。通常按固定流程设置专用设备形成现有串联工序，对混杂的固体废弃物逐步分类处理，每一台专用设备完成一类材料分类功能。为了保证工作效率，串联工序中每个专用设备运行需维持较大的工作功率，使得建筑垃圾分类处理能耗巨大。同时，在串联工序中每个专用设备不能根据建筑垃圾中固体废弃物混杂比例进行灵活工序调整，导致专用设备利用率与能耗出现不定期的负相关，出现某一专用设备持续工作但不能从固体废弃物中分离出对应材料。使得专用设备的损耗较大。同时，初始分类阶段的高混杂比导致专用设备间无法进行有效工序调度实现专业细分。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例提供一种固体废弃物智能处理系统，解决现有固体废弃物分类处理中缺乏处理灵活性的技术问题。

本发明实施例的固体废弃物智能处理系统，包括：

固料定向传输装置，用于通过传送带形成固体废弃物的环形传输路径，在环形传输路径上确定批次固体废弃物，对批次固体废弃物进行持续性分布调整；

图像采集识别装置，用于建立面向环形传输路径的光学传感器形成图像特征连续采集通道，对批次固体废弃物图像特征进行持续采集，通过图像特征识别形成批次固体废弃物的材质组成数据，材质组成数据包括材质类型和材质比例；

固料分流控制装置，用于根据材质组成数据形成对环形传输路径上传输分支路径的时序控制，控制传输分支路径的开启和关闭，将批次固体废弃物导向对应专用设备的传送带。

本发明一实施例中，所述固料定向传输装置包括：

上层环形传送带，用于通过一个传送带形成上层环形传输路径，形成位置参考基准，受控调整传输速率；

下层环形传送带，用于通过若干个传送带形成下层环形传输路径，形成位置参考基准，受控调整传输速率，控制确定传送带形成传输分支路径的开启和关闭；

上层环形传输路径与下层环形传输路径间通过一个过渡传送带形成衔接。

本发明一实施例中，所述上层环形传送带包括支撑辊，支撑辊包括一个水平横置的圆柱体，圆柱体的两端对称固定与圆柱体共轴线的支撑耳柱，支撑耳柱转动固定在平行框架的对称固定孔内；在圆柱体的轴向两端直径最大，在圆柱体的轴向两端之间圆柱体的直径由一端向另一端逐渐缩小，相邻两个支撑辊的直径缩小方向相反，输送带敷设在支撑辊上。

本发明一实施例中，所述输送带沿延伸方向间隔设置图案标识，用于量化输送带上的相对位置，图案标识在输送带两侧边缘对称设置，图案标识形成输送位置参考基准。

本发明一实施例中，所述上层环形传送带的延展方向存在持续高度落差，输送带承载面上布设与延伸方向单方向交错的凸起纹理。

本发明一实施例中，所述包括承载传送带，用于受控输送批次固体废弃物形成的堆积层，还包括导向传送带，用于在下层环形传输路径中受控形成传输分支路径。

本发明一实施例中，所述承载传送带包括形成闭环的输送带、连接第二驱动电机输出轴的驱动辊、支撑输送带的支撑辊和用于驱动辊和支撑辊转动固定的平行框架，支撑辊支撑的输送带承载面构成下层环形传输路径的一部分；平行框架通过支撑结构保持与地面的稳定固定，第二驱动电机的基座或壳体固定在平行框架上。

本发明一实施例中，所述导向传送带包括形成闭环的输送带、连接第三驱动电机输出轴的驱动辊、支撑输送带的支撑辊和用于驱动辊和支撑辊转动固定的平行框架，支撑辊支撑的输送带承载面构成下层环形传输路径的一部分；第三驱动电机的基座或壳体固定在平行框架上；支撑辊中包括一个滑动套支撑辊，滑动套支撑辊的支撑表面由一个滑动套形成，滑动套受输送带摩擦力与支撑辊主体形成周向的相对转动；导向传送带设置在两个相邻承载传送带之间，导向传送带的平行框架的一端与第一个相邻承载传送带的平行框架相邻端通过滑动套支撑辊将框架延长段形成铰接，导向传送带的平行框架的另一端与第二个相邻承载传送带的平行框架的相邻端相接触；导向传送带还包括转向电机，在铰接位置，第一相邻承载传送带的平行框架与滑动套支撑辊的支撑耳柱固定，滑动套支撑辊的支撑耳柱与转向电机133g的输出轴共轴固定，导向传送带的平行框架与转向电机的基座或壳体固定，形成转向电机受控带动导向传送带摆动。

本发明一实施例中，所述图像采集识别装置包括一个位于环形传输路径圆点的立柱，立柱顶端设置一个底小顶大的圆形凸台，在圆形凸台侧壁上，沿一个径向方向设置一个图像采集模组，图像采集模组包括三个照明光源，第一照明光源和第三照明光源位于径向两端，第二照明光源位于径向中心，还包括位于径向两端的一个可见光摄像头和一个红外光摄像头，红外光摄像头和可见光摄像头朝向环形传输路径，镜头主轴线平行、镜头视角覆盖环形传输路径；沿圆形凸台周向均匀间隔设置图像采集模组；

图像采集识别装置还包括一个内置于立柱内的图像识别控制器，用于接收摄像头采集的实时图像，根据实时图像中的位置参考基准形成确定批次固体废弃物图像特征若干相关的连续采集通道，通过连续采集通道对确定批次固体废弃物图像特征进行识别，形成对应的材质组成数据。

本发明一实施例中，所述固料分流控制装置包括：机电控制器，用于根据预置策略形成上层环形传送带、过渡传送带和下层环形传送带的初始传输速率控制数据；根据材质组成数据和批次固体废弃物的对应堆积层在下层环形传送带的相对位置形成传输分支路径的同步时序控制数据；

第一编码功率放大器，用于接收初始传输速率控制数据分别形成上层环形传送带的第一驱动电机和过渡传送带的过渡驱动电机的驱动信号并功率放大驱动信号；

第一驱动电机，用于接收对应的驱动信号带动上层环形传送带运行；

过渡驱动电机，用于接收对应的驱动信号带动过渡传送带运行；

第二编码功率放大器，用于接收初始传输速率控制数据分别形成下层环形传送带的对应承载传送带的第二驱动电机和导向传送带的第三驱动电机的驱动信号并功率放大驱动信号；

第二驱动电机，用于接收对应的驱动信号带动下层环形传送带的对应承载传送带运行；

第三驱动电机，用于接收对应的驱动信号带动下层环形传送带的对应导向传送带运行；

第三编码功率放大器，用于接收同步时序控制数据分别形成下层环形传送带的对应导向传送带的转向电机的驱动信号并功率放大驱动信号；

转向电机，用于接收对应的驱动信号带动下层环形传送带的对应对应导向传送带的转向电机运行形成导向传送带的摆动。

本发明实施例的固体废弃物智能处理系统通过环形传输路径形成固体废弃物的批次化和平面化，使得固体废弃物得以在环形传输路径上获得足够的调整空间和时间，使得后续的信号采集和识别具有足够的图像数据量基础和图像特征质量基础。通过通用图像识别技术对材质纹理进行识别以确定批次固体废弃物的主要材质类型和占比使得固体废弃物的识别和定位可以通过信号处理过程获得较准确的量化，较好地部分替代了原有的大功率专业化分类过程，可以实现有效的主要材质预分类，降低了后续物理分类的成本。同时利用在环形传输路径上形成受控的传输分支路径控制将预分类的固体废弃物与对应分类专用设备衔接，保证专用设备的固体废弃物分类效率，有效降低专用设备的功耗和损耗，提升分类效率。同时，利用环形传输路径有益于在单位空间内形成层次化的环形传输路径，提高空间利用率，避免大范围的环境干扰。

附图说明

图1所示为本发明一实施例固体废弃物智能处理系统的架构示意图。

图2a所示为本发明一实施例固体废弃物智能处理系统的装配架构主视示意图。

图2b所示为本发明一实施例固体废弃物智能处理系统的装配架构俯视视示意图。

图3所示为本发明一实施例固体废弃物智能处理系统的固料定向传输装置的上层环形传送带布设结构示意图。

图4所示为本发明一实施例固体废弃物智能处理系统的固料定向传输装置的上层环形传送带另一种走向示意图。

图5所示为本发明一实施例固体废弃物智能处理系统的固料定向传输装置的下层环形传送带布设结构示意图。

图6所示为本发明一实施例固体废弃物智能处理系统的图像采集识别装置传感器布设结构示意图。

图7所示为本发明一实施例固体废弃物智能处理系统的图像采集识别装置的处理流程示意图。

图8所示为本发明一实施例固体废弃物智能处理系统的固料分流控制装置的电路结构示意图。

图9所示为本发明一实施例固体废弃物智能处理系统的固料分流控制装置的处理流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明白，以下结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。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他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例的固体废弃物智能处理系统，主要用于对建筑垃圾等非生活工业垃圾进行初步破碎和初步尺寸筛分后形成的固体废弃物进行分类处理，以调整后续具体分类专用设备的利用率和能耗。针对初步处理后在一定体积和尺寸范畴内的固体废弃物进行材质预分类，使得专用设备可以提高对固体废弃物的分类效率，降低非必要能耗，形成工序逻辑优化。

本发明一实施例固体废弃物智能处理系统如图1所示。在图1中，本实施例包括：

固料定向传输装置100，用于通过传送带形成固体废弃物的环形传输路径，在环形传输路径上确定批次固体废弃物，对批次固体废弃物进行持续性分布调整。

初步破碎和初步尺寸筛分后形成的固体废弃物通过来向传送带由上一工序输送而来。形成的环形传输路径的传送带与既有传送带衔接，使得固体废弃物在环形传输路径上顺序布放。利用环形传输路径上的参照物对顺序布放的固体废弃物可以标记为连续批次。连续批次间可以是首尾接续的，也可以是首尾间隔的。在环形传输路径上传输固体废弃物的传输过程中，通过振动或抖动形成对固体废弃物布放角度、位置、层次等简单堆叠形态的相对调整，以满足各批次内固体废弃物趋于相对稳定。

图像采集识别装置200，用于建立面向环形传输路径的光学传感器形成图像特征连续采集通道，对批次固体废弃物图像特征进行持续采集，通过图像特征识别形成批次固体废弃物的材质组成数据，材质组成数据包括材质类型和材质比例。

光学传感器包括但不限于可见光或其他可见光频段外的摄像头、传感器布设包括但不限于一维或二维矩阵结构。根据需要还可以包括其他物理信号采集的传感器。通过面向环形传输路径建立图像特征采集通道，可以通过光学传感器接续对沿环形传输路径传输的固体废弃物进行持续图像采集，获得同一批次固体废弃物的连续图像，进而获得批次内固体废弃物相对调整形成的局部差异和整体差异。

图像特征识别利用计算机图像识别技术构成的图像识别算法。利用预置的图像识别算法识别单一采集图像中的个体边界，根据个体边界确定个体在图像中的占位比例，根据个体纹理特征确定个体的材质类型，结合材质类型和占位比例确定某种材质在同一批次固体废弃物内的占比，通过图像间的识别比较提高识别精度。进而根据批次内固体废弃物的相对调整过程逐渐确定某种材质在同一批次固体废弃物内的可靠占比，形成对批次固体废弃物的主要材质类型的判断，形成材质组成数据。

固料分流控制装置300，用于根据材质组成数据形成对环形传输路径上传输分支路径的时序控制，控制传输分支路径的开启和关闭，将批次固体废弃物导向对应专用设备的传送带。

环形传输路径作为一个连续的完整传输路径可以由若干条独立控制的单一传输路径(即传送带)接续构成。

当一个传送带包括一个控制传送带整体输送方向的驱动电机时，通过在确定时间改变传送带的整体输送方向可以形成传输分支路径，整体输送方向以摆动变化形成传输分支路径的开启和关闭。传输分支路径可以与导向不同分类专用设备的传送带对应衔接。通过对环形传输路径上批次固体废弃物的传输动态位置和材质组成数据的匹配，可以形成对传输分支路径的时序控制，确定批次固体废弃物在到达确定传输分支路径时开启和关闭传输分支路径，形成同一材质类型的批次固体废弃物向确定分类专用设备的传输。

本发明实施例的固体废弃物智能处理系统通过环形传输路径形成固体废弃物的批次化和平面化，使得固体废弃物得以在环形传输路径上获得足够的调整空间和时间，使得后续的信号采集和识别具有足够的图像数据量基础和图像特征质量基础。通过通用图像识别技术对材质纹理进行识别以确定批次固体废弃物的主要材质类型和占比使得固体废弃物的识别和定位可以通过信号处理过程获得较准确的量化，较好地部分替代了原有的大功率专业化分类过程，可以实现有效的主要材质预分类，降低了后续物理分类的成本。同时利用在环形传输路径上形成受控的传输分支路径控制将预分类的固体废弃物与对应分类专用设备衔接，保证专用设备的固体废弃物分类效率，有效降低专用设备的功耗和损耗，提升分类效率。同时，利用环形传输路径有益于在单位空间内形成层次化的环形传输路径，提高空间利用率，避免大范围的环境干扰。

本发明一实施例固体废弃物智能处理系统的固料定向传输装置的主视和俯视如图2a、2b所示。结合图2a和图2b，固料定向传输装置包括：

上层环形传送带110，用于通过一个传送带形成上层环形传输路径，形成位置参考基准，受控调整传输速率。

上层环形传送带110使得承接的固体废弃物在环形传输路径上形成具有相对位置基准的批次固体废弃物。通过调整传送带传输速率可以根据固体废弃物物理尺度获得相应的固体废弃物堆积层，使得在后续图像采集过程中可以获得较好的批次固体废弃物定位特征和整体特征。

下层环形传送带130，用于通过若干个传送带形成下层环形传输路径，形成位置参考基准，受控调整传输速率，控制确定传送带形成传输分支路径的开启和关闭。

下层环形传送带130在传送带上形成相对位置基准，使得与上层环形传送带110存在传送带传输速率差异时可以保持确定批次固体废弃物的转移定位。使得批次固体废弃物在下层环形传输路径上形成更高效的的堆积层形状有利于缩短单一传输分支路径的形成时长，提高输送效率。有利于实现并行的分类处理，同一时间段内将确定材质的堆积层导向对应专用设备的定向传送带140。

结合图2a和图2b所示，上层环形传输路径为一完整传送带围成的一优弧轮廓，上层环形传输路径的一端为承接端，用于衔接固体废弃物运来方向的传送带，上层环形传输路径的另一端为衔接端，用于与下层环形传送带通过过渡传送带150衔接。下层环形传输路径为若干个传送带围成的一优弧轮廓，下层环形传输路径的一端为衔接端，用于与上层环形传送带衔接，下层环形传输路径的另一端为输出端，用于与后续传送带衔接。衔接使得固体废弃物顺序输送。

在本发明一实施例中，上层环形传送带110为一个完整承载介质皮带运输机系统构成，包括形成闭环的输送带111、连接第一驱动电机输出轴的驱动辊112、支撑输送带输送面的支撑辊113，用于驱动辊和支撑辊转动固定的平行框架114，支撑辊113支撑的输送带111构成上层环形传输路径。驱动辊112和支撑辊113的轴向保持水平。驱动辊和支撑辊的轴线投影位于一个圆形的径向。平行框架114通过支撑结构保持与地面的稳定固定，第一驱动电机115的基座或壳体固定在平行框架114上，保证第一驱动电机115的稳定固定。

在本发明一实施例中，在上层环形传送带110运行过程中利用支撑辊间的振动差异或谐振可以形成持续性振动源，振动频率与输送带传输速率相关，振动形成对固体废弃物堆积层持续性的相对调整。

在本发明一实施例中，上层环形传送带110支撑辊的布设结构如图3所示。在图3中，支撑辊113包括一个水平横置的圆柱体113a，圆柱体113a的两端对称固定与圆柱体共轴线的支撑耳柱113b，支撑耳柱113b转动固定在平行框架114的对称固定孔内；在圆柱体113a的轴向两端直径最大，在圆柱体113a的轴向两端之间圆柱体113a的直径由一端向另一端逐渐缩小。相邻两个支撑辊的直径缩小方向相反。输送带敷设在支撑辊上。

利用支撑辊表面结构的不对称特征形成的对输送带的支撑，随着输送带移动使得输送带对承载的固体废弃物的支撑发生周期变化。形成对固体废弃物的持续性振动。支撑辊表面的直径变化、输送带移动速率和固体废弃物的质量相结合使持续性振动力度维持在一个可以量化的范畴内。有利于形成针对固体废弃物堆积层的持续性的有效相对调整，使得固体废弃物布放角度、位置、层次等简单堆叠形态逐渐趋于相对稳定。满足最终图像识别的稳定性需求。

在本发明一实施例中，上层环形传送带110的输送带沿延伸方向间隔设置图案标识111a，用于量化输送带上的相对位置，图案标识在输送带两侧边缘对称设置，图案标识形成输送位置参考基准。得益于上述实施例中支撑辊的布设特征，可以保证在较宽输送带上的固体废弃物不会造成对图案标识遮挡。图案标识包括但不限于条码编码、连续渐变图案或参照点位，图案标识包括冗余信息，拒不遮挡不会造成信息缺失。

结合图2a和图2b所示，在本发明一实施例中，固料定向传输装置的上层环形传送带形成的上层环形传输路径位于一个水平面内。上层环形传输路径与下层环形传输路径间通过一个较长的过渡传送带150形成低斜率的衔接。

本发明一实施例的固料定向传输装置的另一种上层环形传送带走向如图4所示。在图4中，上层环形传送带110的延展方向存在持续高度落差，输送带111承载面上布设与延伸方向单方向交错的凸起纹理，上层环形传送带110的承接端高于衔接端，上层环形传送带110的衔接端与下层环形传送带130衔接端通过一个较长的过渡传送带150形成低斜率的衔接。

利用上层环形传输路径存在的持续小高度落差，使得批次固体废弃物在输送过程中获得一个额外的转动矢量，利用受力的不对称性使得固体废弃物布放角度、位置、层次等简单堆叠形态逐渐趋于相对快速的稳定。满足最终图像识别的稳定性需求。小高度落差根据固体废弃物的体积和尺寸范畴进行量化。

下层环形传送带130的布设结构如图5所示。在图5中，构成下层环形传输路径的下层环形传送带包括承载传送带，用于受控输送批次固体废弃物形成的堆积层，还包括导向传送带，用于在下层环形传输路径中受控形成传输分支路径。

如图5所示，承载传送带131包括形成闭环的输送带131a、连接第二驱动电机输出轴的驱动辊131b、支撑输送带的支撑辊131c和用于驱动辊和支撑辊转动固定的平行框架131d，支撑辊支撑的输送带131a承载面构成下层环形传输路径的一部分。驱动辊131b和支撑辊131c的轴向保持水平。输送带131a沿下层环形传输路径延伸方向间隔设置图形标识，图形标识在输送带两侧对称设置，图形标识形成输送参考基准。平行框架131d通过支撑结构保持与地面的稳定固定，第二驱动电机131e的基座或壳体固定在平行框架131d上，保证第二驱动电机131e的稳定固定。

如图5所示，导向传送带133包括形成闭环的输送带133a、连接第三驱动电机输出轴的驱动辊133b、支撑输送带的支撑辊133c和用于驱动辊和支撑辊转动固定的平行框架133d，支撑辊133c支撑的输送带133a承载面构成下层环形传输路径的一部分。驱动辊133b和支撑辊133c的轴向保持水平。输送带沿133a下层环形传输路径延伸方向间隔设置图形标识，图形标识在输送带两侧对称设置，图形标识形成输送参考基准。第三驱动电机133k的基座或壳体固定在平行框架133d上，保证第三驱动电机133k的稳定固定。

导向传送带133根据分类需求设置在两个相邻承载传送带之间。支撑辊133c中包括一个滑动套支撑辊133e，滑动套支撑辊133e的支撑表面由一个滑动套133f形成，滑动套133f受输送带133a摩擦力与支撑辊主体形成周向的相对转动。

导向传送带133的平行框架133d的一端与第一个相邻承载传送带131的平行框架131d相邻端通过滑动套支撑辊133e将框架延长段(131h、133h)形成铰接，导向传送带133的平行框架133d的另一端与第二个相邻承载传送带131的平行框架131d的相邻端相接触。

导向传送带133还包括转向电机133g，在铰接位置，相邻承载传送带131的平行框架131d与滑动套支撑辊133e的支撑耳柱固定，滑动套支撑辊133e的支撑耳柱与转向电机133g的输出轴共轴固定，导向传送带133的平行框架133d与转向电机133g的基座或壳体固定，形成转向电机133f受控带动导向传送带133在承载传送带131端部摆动。导向传送带133的受控时序摆动形成传输分支路径的开启和关闭。在下层环形传输路径输送的确定固体废弃物堆积层在到达开启的确定传输分支路径时脱离下层环形传输路径。

在下层环形传输路径中导向传送带133在两个承载传送带131间形成受控的确定传输分支路径，下层环形传输路径中可以根据分类工艺需求形成若干个对应分类专用设备的传输分支路径。使得下层环形传输路径可以形成若干并行分类的传输分支路径，保证了分类工艺的处理逻辑灵活性。可以保证金属.木材.塑料.玻璃.骨料等建筑垃圾、装饰垃圾资源的回收利用。提高分类分拣效率降低分类分拣能耗。

本发明一实施例固体废弃物智能处理系统的图像采集识别装置如图6所示。在图6中，图像采集识别装置包括一个位于环形传输路径圆点的立柱，立柱顶端设置一个底小顶大的圆形凸台210，在圆形凸台210侧壁上，沿一个径向方向设置一个图像采集模组，图像采集模组包括三个照明光源，第一照明光源220和第三照明光源240位于径向两端，第二照明光源230位于径向中心，还包括位于径向两端的一个可见光摄像头240和一个红外光摄像头250，红外光摄像头240和可见光摄像头250朝向上层环形传送带110，镜头主轴线平行、镜头视角覆盖上层环形传送带110两侧边缘，以及下层环形传送带130至少一侧边缘。沿圆形凸台周向均匀间隔设置图像采集模组。相邻图像采集模组中的可见光摄像头形成一维可见光图像采集矩阵，红外光摄像头形成一维红外光图像采集矩阵。

图像采集识别装置还包括一个内置于立柱内的图像识别控制器270，用于接收摄像头采集的实时图像，根据实时图像中的位置参考基准形成确定批次固体废弃物图像特征若干相关的连续采集通道，通过连续采集通道对确定批次固体废弃物图像特征进行识别，形成对应的材质组成数据。

确定批次固体废弃物的连续采集通道从上层环形传输路径的承接端至衔接端，从上层环形传输路径衔接端-过渡传送带150-下层环形传输路径衔接端的输送过程根据量化的传输速率可以准确定位确定批次固体废弃物。

图像识别控制器270与各摄像头通过扩展数据端口形成有线电连接。图像识别控制器270与固料分流控制装置300通过集成的无线模组建立的无线链路传输材质组成数据。

本发明一实施例固体废弃物智能处理系统的图像采集识别装置的处理流程如图7所示。在图7中，图像采集识别过程包括：

步骤21：图像识别控制器接收传感器采集的实时图像，根据相关的图形标识形成识别位置基准，根据不同传感器中识别位置基准的展现顺序将同一批次固体废弃物不同传感器的实时图像形成相关的红外图像采集通道和可见光图像采集通道。

输送带上的图形标识形成识别位置基准，随着输送带移动同一输送带位置的固体废弃物顺序出现在圆形凸台210周向上各图像采集模组的摄像头中，同一图像采集模组中的两种摄像头采集形成同一物体的不同图像特征。圆形凸台210周向不同传感器顺序采集的实时图像针对同一批次固体废弃物形成相关的图像采集通道。

步骤22：根据可见光图像采集通道中的图像特征获取同一批次固体废弃物的物体边界图像特征。

本领域技术人员可以理解，利用图像识别技术可以获取图像中不同物体间边界，例如以相邻可见光图像作为输入，利用Canny算子提取图像中的物体边缘以及纹理。利用本发明形成的面照明光源可以有效消除图像采集环境中的不利阴影，可以较好地量化物体边界。

步骤23：根据可见光图像采集通道中的顺序物体边界图像特征逐步确定物体边界。

相邻两张可见光图像的图像差别较小，通过一系列相邻可见光图像的图像差别可以逐渐提高量化确定物体边界识别的精度。进一步，针对环形传输路径形成有益振动的(支撑辊)结构特征，使得输送过程中同一批次固体废弃物稳定分布过程中的物体边界的渐变和跳变可以量化，可以最终确定包含的物体的稳定边界。稳定边界的量化过程中可以形成必要的加权因子以体现局部跳变。

步骤24：根据红外光图像采集通道中的图像特征获取同一批次固体废弃物的纹理组成图像特征。

本领域技术人员可以理解，物体的红外反射特征与物体种类正相关，同时红外图像还可以反映物体的真实纹理。例如以相邻红外光图像作为输入，利用Canny算子提取图像中的物体边缘以及纹理。

步骤25：根据红外光图像采集通道中的顺序纹理图像特征逐步确定物体纹理，根据与预置纹理材质库比对获得物体材质类型。

相邻两张红外光图像的图像差别较小，通过一系列相邻红外光图像的图像差别可以逐渐提高确定物体纹理识别的精度。进一步，针对环形传输路径形成有益振动的(支撑辊)结构特征，使得输送过程中同一批次固体废弃物稳定分布过程中的物体纹理的漂移和跳变可以量化，可以最终确定包含的物体的稳定纹理。稳定纹理的量化过程中可以形成必要的加权因子以体现局部跳变。

步骤26：根据图像融合的物体边界和物体材质类型计算同一批次固体废弃物材质类型和材质比例，形成对应的材质组成数据。

同一时序的可见光图像特征与红外光图像特征进行融合可以确定物体边界中的材质纹理，进而形成材质类型和材质比例的量化。

本发明实施例的固体废弃物智能处理系统利用环形传输路径和图像采集模组的合理布设获取图像特征识别的图像特征连续采集通道，使得同一批次固体废弃物可以进行连续识别提高识别精度。结合环形传输路径的结构特征，形成连续识别过程中被识别物体的调整-识别-调整的自动过程，可以形成识别优势积分过程，有效克服了现有通用识别技术对不规则物体的识别存在角度和深度缺失的技术问题。

本发明一实施例固体废弃物智能处理系统的固料分流控制装置如图8所示。在图8中，固料分流控制装置包括：

机电控制器310，用于根据预置策略形成上层环形传送带110、过渡传送带150和下层环形传送带130的初始传输速率控制数据；根据材质组成数据和批次固体废弃物的对应堆积层在下层环形传送带130的相对位置形成传输分支路径的同步时序控制数据；

预置策略根据固体废弃物体积和尺寸范畴确定初始传输速率控制数据，以保证环形传输路径的输送稳定性和效率；同步时序控制数据根据初始传输速率和批次固体废弃物的材质组成数据形成，以形成批次固体废弃物在到达对应传输分支路径时，传输分支路径对应的传送带开启和关闭的动作时序。

第一编码功率放大器340，用于接收初始传输速率控制数据分别形成上层环形传送带110的第一驱动电机115和过渡传送带150的过渡驱动电机335的驱动信号并功率放大驱动信号；

第一驱动电机115，用于接收对应的驱动信号带动上层环形传送带110运行；

过渡驱动电机335，用于接收对应的驱动信号带动过渡传送带150运行；

第二编码功率放大器360，用于接收初始传输速率控制数据分别形成下层环形传送带130的对应承载传送带131的第二驱动电机115和导向传送带133的第三驱动电机133k的驱动信号并功率放大驱动信号；

第二驱动电机131e，用于接收对应的驱动信号带动下层环形传送带130的对应承载传送带131运行；

第三驱动电机133k，用于接收对应的驱动信号带动下层环形传送带130的对应导向传送带133运行；

第三编码功率放大器380，用于接收同步时序控制数据分别形成下层环形传送带130的对应导向传送带133的转向电机133g的驱动信号并功率放大驱动信号；

转向电机133g，用于接收对应的驱动信号带动下层环形传送带130的对应对应导向传送带133的转向电机133g运行形成导向传送带133的摆动。

各编码功率放大器包括编码器和放大器，编码器包括若跟个信号输出端口，通过对输入数据进行预置编码规则形成并行输出的驱动信号。放大器采用半导体功率器件，将驱动信号形成功率脉冲信号。

各电机可以采用步进电机。

机电控制器和识别控制器可以采用DSP(Digital Signal Processor)数字信号处理器、FPGA(Field-Programmable Gate Array)现场可编程门阵列、MCU(MicrocontrollerUnit)系统板、SoC(system on a chip)系统板或包括I/O的PLC(Programmable LogicController)最小系统。

本发明实施例固体废弃物智能处理系统将传输路径的控制数据根据位置和功能分布到三个编码功率放大器，使得输送控制针对上层环形传输路径、下层环形传输路径和传输分支路径，保证各局部路径的控制精度。

本发明一实施例固体废弃物智能处理系统的固料分流控制装置的处理流程如图9所示。在图9中，机电控制器形成以下固体废弃物智能处理流程包括：

步骤31：根据固体废弃物的物理参数范畴，设定第一驱动电机115、过渡驱动电机335、第二驱动电机131e和第三驱动电机133k的转速速率控制数据，形成上层环形传输路径、过渡传送带和下层环形传输路径的传输速率；

步骤32：根据上层环形传输路径中确定批次固体废弃物的材质组成数据序列，根据材质组成数据序列确定在下层环形传输路径中固体废弃物堆积层的材质类型序列；

步骤33：根据材质类型序列、下层环形传输路径中承载传送带和导向传送带的传输速率，以及下层环形传输路径中与材质分类对应的传输分支路径位置，形成对应传输分支路径的导向传送带的转向电机的同步时序控制数据；

步骤34：根据同步时序控制数据控制确定固体废弃物堆积层到达对应材质的传输分支路径时，进行传输分支路径开启和关闭，形成固体废弃物的自动分类。

本发明实施例固体废弃物智能处理系统通过固体废弃物智能处理流程形成系统机电硬件组成的有效协调。保证了协调过程可以根据固体废弃物状态进行调整、根据分类需求进行调整、根据分类效率进行调整，使得固体废弃物分类实现智能处理。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种固体废弃物智能处理系统，其特征在于，包括：

固料定向传输装置，用于通过传送带形成固体废弃物的环形传输路径，在环形传输路径上确定批次固体废弃物，对批次固体废弃物进行持续性分布调整；

图像采集识别装置，用于建立面向环形传输路径的光学传感器形成图像特征连续采集通道，对批次固体废弃物图像特征进行持续采集，通过图像特征识别形成批次固体废弃物的材质组成数据，材质组成数据包括材质类型和材质比例；

固料分流控制装置，用于根据材质组成数据形成对环形传输路径上传输分支路径的时序控制，控制传输分支路径的开启和关闭，将批次固体废弃物导向对应专用设备的传送带。

2.如权利要求1所述的固体废弃物智能处理系统，其特征在于，所述固料定向传输装置包括：

上层环形传送带，用于通过一个传送带形成上层环形传输路径，形成位置参考基准，受控调整传输速率；

下层环形传送带，用于通过若干个传送带形成下层环形传输路径，形成位置参考基准，受控调整传输速率，控制确定传送带形成传输分支路径的开启和关闭；

上层环形传输路径与下层环形传输路径间通过一个过渡传送带形成衔接。

3.如权利要求2所述的固体废弃物智能处理系统，其特征在于，所述上层环形传送带包括支撑辊，支撑辊包括一个水平横置的圆柱体，圆柱体的两端对称固定与圆柱体共轴线的支撑耳柱，支撑耳柱转动固定在平行框架的对称固定孔内；在圆柱体的轴向两端直径最大，在圆柱体的轴向两端之间圆柱体的直径由一端向另一端逐渐缩小，相邻两个支撑辊的直径缩小方向相反，输送带敷设在支撑辊上。

4.如权利要求3所述的固体废弃物智能处理系统，其特征在于，所述输送带沿延伸方向间隔设置图案标识，用于量化输送带上的相对位置，图案标识在输送带两侧边缘对称设置，图案标识形成输送位置参考基准。

5.如权利要求2所述的固体废弃物智能处理系统，其特征在于，所述上层环形传送带的延展方向存在持续高度落差，输送带承载面上布设与延伸方向单方向交错的凸起纹理。

6.如权利要求2所述的固体废弃物智能处理系统，其特征在于，所述包括承载传送带，用于受控输送批次固体废弃物形成的堆积层，还包括导向传送带，用于在下层环形传输路径中受控形成传输分支路径。

7.如权利要求6所述的固体废弃物智能处理系统，其特征在于，所述承载传送带包括形成闭环的输送带、连接第二驱动电机输出轴的驱动辊、支撑输送带的支撑辊和用于驱动辊和支撑辊转动固定的平行框架，支撑辊支撑的输送带承载面构成下层环形传输路径的一部分；平行框架通过支撑结构保持与地面的稳定固定，第二驱动电机的基座或壳体固定在平行框架上。

8.如权利要求6所述的固体废弃物智能处理系统，其特征在于，所述导向传送带包括形成闭环的输送带、连接第三驱动电机输出轴的驱动辊、支撑输送带的支撑辊和用于驱动辊和支撑辊转动固定的平行框架，支撑辊支撑的输送带承载面构成下层环形传输路径的一部分；第三驱动电机的基座或壳体固定在平行框架上；支撑辊中包括一个滑动套支撑辊，滑动套支撑辊的支撑表面由一个滑动套形成，滑动套受输送带摩擦力与支撑辊主体形成周向的相对转动；导向传送带设置在两个相邻承载传送带之间，导向传送带的平行框架的一端与第一个相邻承载传送带的平行框架相邻端通过滑动套支撑辊将框架延长段形成铰接，导向传送带的平行框架的另一端与第二个相邻承载传送带的平行框架的相邻端相接触；导向传送带还包括转向电机，在铰接位置，第一相邻承载传送带的平行框架与滑动套支撑辊的支撑耳柱固定，滑动套支撑辊的支撑耳柱与转向电机133g的输出轴共轴固定，导向传送带的平行框架与转向电机的基座或壳体固定，形成转向电机受控带动导向传送带摆动。

9.如权利要求1所述的固体废弃物智能处理系统，其特征在于，所述图像采集识别装置包括一个位于环形传输路径圆点的立柱，立柱顶端设置一个底小顶大的圆形凸台，在圆形凸台侧壁上，沿一个径向方向设置一个图像采集模组，图像采集模组包括三个照明光源，第一照明光源和第三照明光源位于径向两端，第二照明光源位于径向中心，还包括位于径向两端的一个可见光摄像头和一个红外光摄像头，红外光摄像头和可见光摄像头朝向环形传输路径，镜头主轴线平行、镜头视角覆盖环形传输路径；沿圆形凸台周向均匀间隔设置图像采集模组；

图像采集识别装置还包括一个内置于立柱内的图像识别控制器，用于接收摄像头采集的实时图像，根据实时图像中的位置参考基准形成确定批次固体废弃物图像特征若干相关的连续采集通道，通过连续采集通道对确定批次固体废弃物图像特征进行识别，形成对应的材质组成数据。

10.如权利要求2所述的固体废弃物智能处理系统，其特征在于，所述固料分流控制装置包括：机电控制器，用于根据预置策略形成上层环形传送带、过渡传送带和下层环形传送带的初始传输速率控制数据；根据材质组成数据和批次固体废弃物的对应堆积层在下层环形传送带的相对位置形成传输分支路径的同步时序控制数据；

第一编码功率放大器，用于接收初始传输速率控制数据分别形成上层环形传送带的第一驱动电机和过渡传送带的过渡驱动电机的驱动信号并功率放大驱动信号；

第一驱动电机，用于接收对应的驱动信号带动上层环形传送带运行；

过渡驱动电机，用于接收对应的驱动信号带动过渡传送带运行；

第二编码功率放大器，用于接收初始传输速率控制数据分别形成下层环形传送带的对应承载传送带的第二驱动电机和导向传送带的第三驱动电机的驱动信号并功率放大驱动信号；

第二驱动电机，用于接收对应的驱动信号带动下层环形传送带的对应承载传送带运行；

第三驱动电机，用于接收对应的驱动信号带动下层环形传送带的对应导向传送带运行；

第三编码功率放大器，用于接收同步时序控制数据分别形成下层环形传送带的对应导向传送带的转向电机的驱动信号并功率放大驱动信号；

转向电机，用于接收对应的驱动信号带动下层环形传送带的对应对应导向传送带的转向电机运行形成导向传送带的摆动。

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