CN115041491B - 一种可实时监测减重量的厨余垃圾降解设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于垃圾处理技术领域，公开了一种可实时监测减重量的厨余垃圾降解设备，具有可调高度底脚、连接螺栓、设备底架、设备外罩壳、料仓进料口、门铰链、料仓盖、料仓盖开合传感器、控制系统，其特征还具有四只称重传感器、网络传输部件，每只称重传感器都通过一只连接螺栓分别固定在设备底架的一个角上，每只称重传感器的悬臂一端通过螺纹连接可调高度底脚，可调高度底脚的高度可调节，所述控制系统中添加有称重模块和网络传输模块。本申请具有:可远程实时自动获取加料量和减量量、无需人工称重等繁琐事、并且计量准确、避免人为误差、可通过自动数据分析，及时发现设备运行的不正常状况，方便监管人员及时处理，避免更大隐患发生等多项有益技术效果。

Description

一种可实时监测减重量的厨余垃圾降解设备

技术领域

本发明属于垃圾处理技术领域，尤其是涉及一种可实时监测减重量的厨余垃圾降解设备。

背景技术

厨余垃圾降解设备有一个很重要的指标就是减重率，减重率=（投入垃圾总重量-降解后剩余垃圾重量）/投入垃圾总重量*100%，是衡量这个设备性能的好坏的重要指标之一。一般情况下，记录设备的减重率，是每次向设备内投放垃圾时人工称重记录下来，等一个处理周期结束后再掏出降解剩余物，人工称重记录下来，然后再根据公式去计算每个周期的减重率。对于少数几台设备，这样操作是可行的，但如果对于批量设备，每台都要人工去称重计量，将会花费很多人力和物力。再次，对于运行周期内，往往无法及时准确地掌握设备内部的运行状况，如果有了实时的监测减量数据的装置及方法，就能判断设备内部运行状况，从而判断微生物所处环境是否在合适的范围内，如果判断为不正常状况，则可立即进行调查和处理，避免不可预料的结果发生。而且此判断可以设置成程序，可由计算机通过网络获取的数据及时自动判断，并给出警示。目前有的小型厨余垃圾降解设备在垃圾投料装置上增加称重传感器，这也只能解决监测每次投入的量，并不能实时监测内部减重情况，也只能等待运行周期结束再称量降解剩余物。而且此种方法称量数据极不准确，误差特别大，由称重机构的系统结构造成，无法避免。

现有最接近的技术就是，在设备运行处理周期中，记录每次投放垃圾所称得的重量，运行处理周期结束时，再称量处理后的剩余物，再根据公式计算本次运作处理周期的减重情况。这种情况，明显的缺点就是在这个运行处理周期中，对设备的运行效果情况很不了解时，有可能在这个过程中，误设置了某些参数，或其他某种传感器故障，导致设备内部微生物生存环境不太适合了，而设备本身并没有实质性的故障情况下，操作者或监管者是难以发现问题的。如果还是继续一如既往的投放垃圾，运行处理周期结束时，出来的结果可能非常糟糕。如果能实时监测设备内物料的重量变化情况，可以判断这个时间段，物料的重量变化，是否处在微生物正常降解的范围内。设备运行处理周期经常设置为半个月或1个月，也就是说在这半个月或一个月内，没有实时监测设备内物料重量变化时，作业人员只管向设备内投放垃圾，处理周期结束时倒出设备内剩余物料进行称重。如果某一天，厨余垃圾混入了一些消毒液，也不知道，直接投入设备料仓中，结果是，放入料仓的高效降解菌种和其他的微生物可能会被消灭待尽，而且整个设备料仓内的环境可能就不适合微生物生存了，而设备运行上不会有任何反应，操作者也不知道，仍然每天继续投料，结果是设备料仓内垃圾大量存积，而且垃圾自带的其他杂菌可能因生命力更强，在设备料仓内大量繁殖，可能会产生其他有毒有害微生物或物质，无法控制。另一个缺点是不能大批量的同时检测多台设备，如果要同时检测多台设备，务必投入大量的人力和物力，成本非常高。

发明内容

本发明的目的是解决厨余垃圾降解设备在实际使用过程中对减重量的监测问题，让使用者和监管者都能得到厨余垃圾降解设备的真实运行状况数据，通过设备内实时减重结果数据，及时分析设备内的运行状况，判断所创造的微生物环境是否处于合适的状态，实时掌控设备运行，对出现的不正常状况及时做出处理，以免产生不可预料的结果。且，可同时监控多台设备。为此，本申请揭示一种可实时监测减重量的厨余垃圾降解设备，它是采用以下技术方案实现的。

一种可实时监测减重量的厨余垃圾降解设备，具有可调高度底脚、连接螺栓、设备底架、设备外罩壳、料仓进料口、门铰链、料仓盖、料仓盖开合传感器、控制系统及网络传输部件，其特征还具有四只称重传感器、网络传输部件，每只称重传感器都通过二只连接螺栓分别固定在设备底架的一个角上，每只称重传感器都有带屏蔽的四芯电缆与控制系统相连。每只称重传感器的悬臂一端通过螺纹连接可调高度底脚，可调高度底脚的高度可调节，设备外罩壳和设备底架相连，设备外罩壳内部是料仓，料仓进料口在设备外罩壳上部，料仓盖开合传感器安装在料仓进料口右边沿，两只门铰链安装在料仓进料口后边沿，料仓盖安装在门铰链的另一端，控制系统、网络传输部件都安装在设备外罩壳内部；所述控制系统中添加有称重模块，控制系统可以实时读取设备的总重，再配合设备料仓盖的开合，计算出每次投放的垃圾量，控制系统记录每次加料量，并按某个运行周期进行总计，再读取本运行周期最后时刻读取的设备总重量，与运行周期开始时，加料前读取的设备总重量，两者相差，获得总剩余物料量，从而计算得到某个周期的减量率。

上述所述的一种可实时监测减重量的厨余垃圾降解设备，其特征在于每次加料量的计算方法如下：控制系统中的称重模块实时读取设备的总重量；配合设备料仓盖的开合，计算出每次投放的垃圾量：设备料仓盖开盖前，设备每隔几秒就记录一次总重量，并与上次记录比较，如果数值相差很小，即认为设备无人为动作，当数值相差比较大，超过一个阀值，并且，在此时间段能设备料仓盖开关传感器有打开，则判断为设备打开料仓盖，并将丢弃本次记录的重量数值，以前次记录的重量数据为准，作为加料前的设备总重，去计算上次加料以来的减重量，和作为此次开盖加料前的总重量。此时设备料仓盖打开状态，系统不需要读取重量数据，当设备料仓盖从打开转为关闭时，会有料仓盖关闭信号发送到控制系统，控制系统立即开始每隔几秒记录一次总重量，并将每次读数与前一次读数进行比较，当两数值相差很小，未超过一个阀值，那么系统判断为此次加料正常并已结束，且仓盖关闭正常，此时系统会将此次读数作为此次开仓盖加料后的总重量，用此总重量数值减去开盖前已经记录的总重量数值，即可获得本次加料总重量。用上次开盖后的总重量减去本次开盖前记录的总重量数值，即可获得上次开盖以来的减重量，从而可以实时计算出，每次加料的减重量。中途每隔几秒测得的重量也可与上次开盖后总重量数值去比较，从而获得中途时刻的减重量，即实时减重量。

上述所述的一种可实时监测减重量的厨余垃圾降解设备，其特征在于减量率的计算方法如下：控制系统累计计算某个运行周期的减量率，记录每次加料量，并按某个运行周期进行总计，再读取本运行周期最后时刻读取的设备总重量，与运行周期开始时，加料前读取的设备总重量，两者相差，获得总剩余物料量，从而计算得到某个周期的减量率。

设备控制系统，还可以根据实际运行经验去设定，某个时间段，监测到的重量数据变化过大，或变化过小，结合开关仓盖信号，即可自动判断当时设备运行是否有异常。

设备控制系统可以通过有线或无线网络实时将重量数据传输至管理平台，可以同时对多台设备运行进行远程的监测和管理，让监管者可以同时监控多台设备的运行，节省监管和监测的人力和物力。

本申请中，当具有了实时监测时，每天设备料仓内的垃圾重量变化是有规律的，一旦某天与平时的规律偏差比较大时，超过正常水平，设备就会自动进行异常提示，操作者或监管者据此能尽快进行异常排查，分析处理，并能及时地修正而避免更大失误或差错，提高应对异常处理的反应速度，避免错误事态的扩大，更好地保证了厨余垃圾降解的质量。

本申请具有:可实时自动获取加料量和减重量、无需人工称重等繁琐事、并且计量准确、避免人为错误、可通过自动数据分析，及时发现设备运行的不正常状况，方便监管人员及时处理，避免更大隐患发生等多项有益技术效果。

附图说明

图1为本申请打开料仓盖后的立体结构示意图。

图2为本申请倾斜后的立体结构示意图。

图3为本申请主视结构示意图。

图4为本申请中使用的称重传感器与可调高度底脚安装结构示意图。

图5为本申请每次加料量、减料量判断流程图。

图中：1—可调高度底脚、2—称重传感器、3—连接螺栓、4—设备底架、5—设备外罩壳、6—料仓进料口、7—门铰链、8—料仓盖、9—料仓盖开合传感器。

具体实施方式

请见图1至图5，一种可实时监测减量情况的厨余垃圾降解设备，具有可调高度底脚1、连接螺栓3、设备底架4、设备外罩壳5、料仓进料口6、门铰链7、料仓盖8、料仓盖开合传感器9、控制系统，其特征还具有四只称重传感器2、网络传输部件，每只称重传感器2都通过二只连接螺栓3分别固定在设备底架4的一个角上，每只称重传感器都有带屏蔽的四芯电缆与控制系统相连。每只称重传感器2的悬臂一端通过螺纹连接可调高度底脚1，可调高度底脚1的高度可调节，设备外罩壳5和设备底架4相连，设备外罩壳5内部是料仓，料仓进料口6在设备外罩壳5上部，料仓盖开合传感器9安装在料仓进料口6右边沿，两只门铰链7安装在料仓进料口6后边沿，料仓盖8安装在门铰链7的另一端，控制系统、网络传输部件都安装在设备外罩壳5内部；所述控制系统中添加有称重模块，控制系统可以实时读取设备的总重，再配合设备料仓盖的开合，计算出每次投放的垃圾量，控制系统记录每次加料量，并按某个运行周期进行总计，再读取本运行周期最后时读取的设备总重量，与运行周期开始时，加料前读取的设备总重量，两者相差，获得总剩余物料量，从而计算得到某个周期的减量率。

请见图5，上述所述的一种可实时监测减量情况的厨余垃圾降解设备，其特征在于每次加料量、减料量的方法为：

第一步:系统上电；

第二步:每隔10秒读取称重传感数值；

第三步:判断本次读数值与上一次读数值之差是否大于设定的阀值，若否则正常记录本次数据，然后返回入第二步；若是则进入下一步；

第四步:判断料仓盖是否开启，若否则判断是否有其他异常信号输入，若有其他异常信号输入则转入其他异常处理程序处理；若无其他异常信号输入则正常记录本次数据，然后返回入第二步；若料仓盖是开启的则进入下一步；

第五步:舍弃本次读数，将上次读数记录为开盖前设备重量与上次开盖后设备重量差即为上次加料的减料量,等待料仓盖关闭信号，进入下一步；

第六步:判断料仓盖是否关闭，若否则回到第五步，反之进入下一步；

第七步:每间隔10秒读取称重传感数值，并进入下一步；

第八步:判断本次读数值与上一次读数之差是否大于设定的阀值，若是则回到第七步；反之进入下一步；

第九步：正常记录本次读数,将本次读数记录为开盖后设备重量计算本次加料重量，返回第二步。

上述所述的一种可实时监测减重量的厨余垃圾降解设备，其特征在于每次加料量的计算方法如下：控制系统中的称重模块实时读取设备的总重量；配合设备料仓盖的开合，计算出每次投放的垃圾量：设备料仓盖开盖前，设备每隔几秒就记录一次总重量，并与上次记录比较，如果数值相差很小，即认为设备无人为动作，当数值相差比较大，超过一个阀值，并且，在此时间段能设备料仓盖开关传感器有打开，则判断为设备打开料仓盖，并将丢弃本次记录的重量数值，以前次记录的重量数据为准，作为加料前的设备总重，去计算上次加料以来的减重量，和作为此次开盖加料前的总重量。此时设备料仓盖打开状态，系统不需要读取重量数据，当设备料仓盖从打开转为关闭时，会有料仓盖关闭信号发送到控制系统，控制系统立即开始每隔几秒记录一次总重量，并将每次读数与前一次读数进行比较，当两数值相差很小，未超过一个阀值，那么系统判断为此次加料正常并已结束，且仓盖关闭正常，此时系统会将此次读数作为此次开仓盖加料后的总重量，用此总重量数值减去开盖前已经记录的总重量数值，即可获得本次加料总重量。用上次开盖后的总重量减去本次开盖前记录的总重量数值，即可获得上次开盖以来的减重量，从而可以实时计算出，每次加料的减重量。中途每隔几秒测得的重量也可与上次开盖后总重量数值去比较，从而获得中途时刻的减重量，即实时减重量。

上述所述的一种可实时监测减重量的厨余垃圾降解设备，其特征在于减量率的计算方法如下：控制系统累计计算某个运行周期的减量率，记录每次加料量，并按某个运行周期进行总计，再读取本运行周期最后时刻读取的设备总重量，与运行周期开始时，加料前读取的设备总重量，两者相差，获得总剩余物料量，从而计算得到某个周期的减量率。

设备控制系统，还可以根据实际运行经验去设定，某个时间段，监测到的重量数据变化过大，或变化过小，结合开关仓盖信号，即可自动判断当时设备运行是否有异常。

设备控制系统可以通过有线或无线网络实时将重量数据传输至管理平台，可以同时对多台设备运行进行远程的监测和管理，让监管者可以同时监控多台设备的运行，节省监管和监测的人力和物力。

本申请的关键技术点在于：

1、采用称重传感器对整个设备进行称重。

2、厨余垃圾降解设备的利用称重传感器确定加料量和减重量的逻辑算法。

3、本厨余垃圾降解设备可将称重数据和其他控制系统信息通过无线或有线网络上传给云管理平台。可以同时对多台设备运行进行远程的监测和管理。

本申请的主要优点如下：

1、可实时自动获取加料量和减重量，无需人工称重等繁琐事，并且计量准确，避免人为操作误差。

2、可通过自动数据分析，及时发现设备运行的不正常状况，方便监管人及时处理，避免更大隐患发生。

3、可将数据通过网络上传数据，方便远程同时对多台设备监控和监管。节省人力和物力。

本申请中利用称重传感器所测数据计算加料量和减量率的方法，具体读数间隔时间和所设阀值可以有很多种取值设置。逻辑中去除抖动的方法也可以用其他去除抖动算法替代，而获得稳定的数据。

本申请中所述通过有线或无线网络将称重等数据上传至云端的方法，也可以其他通讯手段将数据上传，如通过手机通讯网络等数据传输方式将数据传输出去。

本申请中所述称重传感器，也有很多种类，但最终都是通过电信号获取重量数据。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种可实时监测减重量的厨余垃圾降解设备，具有可调高度底脚、连接螺栓、设备底架、设备外罩壳、料仓进料口、门铰链、料仓盖、料仓盖开合传感器、控制系统及网络传输部件，其特征在于：还具有四只称重传感器、网络传输部件，每只称重传感器都通过二只连接螺栓分别固定在设备底架的一个角上，每只称重传感器都有带屏蔽的四芯电缆与控制系统相连；每只称重传感器的悬臂一端通过螺纹连接可调高度底脚，可调高度底脚的高度可调节，设备外罩壳和设备底架相连，设备外罩壳内部是料仓，料仓进料口在设备外罩壳上部，料仓盖开合传感器安装在料仓进料口右边沿，两只门铰链安装在料仓进料口后边沿，料仓盖安装在门铰链的另一端，控制系统、网络传输部件都安装在设备外罩壳内部；所述控制系统中添加有称重模块，控制系统能实时读取设备的总重，再配合设备料仓盖的开合，计算出每次投放的垃圾量，控制系统记录每次加料量，并按某个运行周期进行总计，再读取本运行周期最后时刻读取的设备总重量，与运行周期开始时，加料前读取的设备总重量，两者相差，获得总剩余物料量，从而计算得到某个周期的减量率；每次加料量的计算方法如下：控制系统中的称重模块实时读取设备的总重量；配合设备料仓盖的开合，计算出每次投放的垃圾量：设备料仓盖开盖前，设备每隔几秒就记录一次总重量，并与上次记录比较，如果数值相差很小，即认为设备无人为动作，当数值相差比较大，超过一个阀值，并且，在此时间段若设备料仓盖开关传感器有打开，则判断为设备打开料仓盖，并将丢弃本次记录的重量数值，以前次记录的重量数据为准，作为加料前的设备总重，去计算上次加料以来的减重量，和作为此次开盖加料前的总重量；此时设备料仓盖打开状态，系统不需要读取重量数据，当设备料仓盖从打开转为关闭时，料仓盖关闭信号发送到控制系统，控制系统立即开始每隔几秒记录一次总重量，并将每次读数与前一次读数进行比较，当两数值相差很小，未超过一个阀值，那么系统判断为此次加料正常并已结束，且仓盖关闭正常，此时系统会将此次读数作为此次开仓盖加料的总重量，用此总重量数值减去已经记录的开盖前的总重量数值，即可获得本次加料总重量；用上次开盖后的总重量减去本次开盖前的记录的总重量数值，即可获得上次开盖以来的减重量，从而可以实时计算出，每次加料的减重量；中途每隔几秒测得的重量也可与上次开盖后总重量数值去比较，从而获得中途时刻的减重量，即实时减重量；减量率的计算方法如下：控制系统累计计算某个运行周期的减量率，记录每次加料量，并按某个运行周期进行总计，再读取本运行周期最后时刻的设备总重量，与运行周期开始时，加料前读取的设备总重量，两者相差，即获得总剩余物料量，从而计算得到某个周期的减量率；控制系统能根据实际运行经验去设定，某个时间段，监测到的重量数据变化过大，或变化过小，再结合开关仓盖信号，即自动判断当时设备运行是否有异常；控制系统通过有线或无线网络实时将重量数据传输至管理平台，同时对多台设备运行进行远程的监测和管理，让监管者同时监控多台设备的运行，节省监管和监测的人力和物力；

所述的一种可实时监测减重量的厨余垃圾降解设备，每次加料量、减料量的方法为：

第一步：系统上电；

第二步：每隔10秒读取称重传感数值；

第三步：判断本次读数值与上一次读数值之差是否大于设定的阀值，若否则正常记录本次数据，然后返回入第二步；若是则进入下一步；

第四步：判断料仓盖是否开启，若否则判断是否有其他异常信号输入，若有其他异常信号输入则转入其他异常处理程序处理；若无其他异常信号输入则正常记录本次数据，然后返回入第二步；若料仓盖是开启的则进入下一步；

第五步：舍弃本次读数，将上次读数记录为开盖前设备重量与上次开盖后设备重量差即为上次加料的减料量,等待料仓盖关闭信号，进入下一步；

第六步：判断料仓盖是否关闭，若否则回到第五步，反之进入下一步；

第七步：每间隔10秒读取称重传感数值，并进入下一步；

第八步：判断本次读数值与上一次读数之差是否大于设定的阀值，若是则回到第七步；反之进入下一步；

第九步：正常记录本次读数,将本次读数记录为开盖后设备重量计算本次加料重量，返回第二步。