CN116880243B - 一种基于自主机器人的分布式清洁碳化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及碳化系统的技术领域，具体涉及一种基于自主机器人的分布式清洁碳化系统，该系统包括预处理模块、碳化模块、工作人员信息储存模块、机器人控制模块、机器人标记模块和机器人通信模块；机器人控制模块根据垃圾预处理质量参考系数、垃圾碳化结果参考系数、工作人员在职年限、垃圾碳化前预热温度、垃圾碳化前预热时间、垃圾碳化时压力和垃圾碳化时平均温度计算垃圾碳化效果评定系数，根据垃圾碳化效果评定系数计算垃圾碳化效果信息并传输至机器人标记模块和机器人通信模块。上述通过垃圾碳化效果信息能评定对应系统的垃圾碳化效果好坏，工作人员根据上述信息安排需要碳化的垃圾的量。
Description
技术领域
本发明涉及碳化系统的技术领域，具体涉及一种基于自主机器人的分布式清洁碳化系统。
背景技术
垃圾碳化一般都是针对餐厨垃圾、生活垃圾和易腐烂垃圾，这些垃圾可以碳化处理后做资源化处理。碳化技术低成本，可灵活增减的分选技术更适应国内各城市的垃圾综合利用实际情况，且降低了有害气体的排放，达到了清洁的目的。
现在已经开发出了很多碳化系统，经过我们大量的检索与参考，发现现有技术的有如公开号为CN112077131A、CN112222147A、CN113845929A、CN114011841A和CN110257090A所公开的碳化系统，这些一般包括垃圾预处理模块、碳化模块和收集模块，垃圾首先经过垃圾预处理模块预处理，如清洗、破碎和分类等，以便更好地进行后续的碳化处理；然后碳化模块设定的高温条件下，垃圾被加热、发生热解和分解反应，将垃圾中的碳元素释放出来；最后经过收集模块将固体收集，并进行进一步处理和利用。
然而，现有技术中的碳化系统无法计算得到碳化的效果，导致工作人员无法参考相关数据安排需要碳化的垃圾量，可能出现大量需要碳化的垃圾堆积在碳化效果差的碳化系统中。
发明内容
本发明的目的在于计算得到碳化的效果，针对上述存在的不足，提出一种基于自主机器人的分布式清洁碳化系统。
本发明采用如下技术方案：
一种基于自主机器人的分布式清洁碳化系统，该系统包括预处理模块、碳化模块、工作人员信息储存模块、机器人控制模块、机器人标记模块和机器人通信模块，所述机器人控制模块均与预处理模块、碳化模块、工作人员信息储存模块、机器人标记模块、机器人通信模块通信连接；
所述预处理模块用于储存垃圾碳化前预热温度、垃圾碳化前预热时间、垃圾破碎后粒度最大值、垃圾破碎后粒度最小值、垃圾第次脱水后的含水量、垃圾脱水总次数、破碎设备额定功率、破碎设备刀片硬度、破碎设备破碎速度和破碎设备刀片数量的信息，并传输至机器人控制模块；
所述碳化模块用于储存垃圾碳化时压力、垃圾碳化时上层温度的最大值、垃圾碳化时上层温度的最小值、垃圾碳化时下层温度的最大值、垃圾碳化时下层温度的最小值、垃圾碳化时火焰末端浓烟黑度指数、垃圾碳化时浓烟长度指数、垃圾碳化后灰渣数量指数、垃圾碳化后灰渣颜色指数和垃圾碳化时产生的气体种类指数的信息，并传输至机器人控制模块；
所述工作人员信息储存模块用于储存工作人员在职年限的信息并传输至机器人控制模块；
所述机器人控制模块根据相关信息计算垃圾预处理质量参考系数、垃圾碳化结果参考系数、垃圾碳化时平均温度和破碎设备工作参考系数，根据垃圾预处理质量参考系数、垃圾碳化结果参考系数、工作人员在职年限、垃圾碳化前预热温度、垃圾碳化前预热时间、垃圾碳化时压力和垃圾碳化时平均温度计算垃圾碳化效果评定系数，根据垃圾碳化效果评定系数计算垃圾碳化效果信息并传输至机器人标记模块和机器人通信模块；
所述机器人标记模块根据垃圾碳化效果信息对该系统实施标记；
所述机器人通信模块将垃圾碳化效果信息传输至用户端。
可选的，所述预处理模块包括预处理检测子模块和预处理信息储存子模块，所述预处理检测子模块和预处理信息储存子模块均与机器人控制模块通信连接；
所述预处理检测子模块用于检测相关参数且用于储存垃圾碳化前预热温度、垃圾碳化前预热时间、垃圾破碎后粒度最大值、垃圾破碎后粒度最小值、垃圾第次脱水后的含水量和垃圾脱水总次数的信息，并传输至机器人控制模块；
所述预处理信息储存子模块用于储存破碎设备额定功率、破碎设备刀片硬度、破碎设备破碎速度和破碎设备刀片数量的信息，并传输至机器人控制模块。
可选的，所述预处理检测子模块包括预处理预热单元、预处理粒度检测单元和预处理脱水单元，所述预处理预热单元、预处理粒度检测单元和预处理脱水单元均与机器人控制模块通信连接；
所述预处理预热单元用于检测相关温度和时间，用于储存垃圾碳化前预热温度和垃圾碳化前预热时间的信息，并传输至机器人控制模块；
所述预处理粒度检测单元用于检测相关粒度且用于储存垃圾破碎后粒度最大值和垃圾破碎后粒度最小值的信息，并传输至机器人控制模块；
所述预处理脱水单元用于检测相关含水量和脱水总次数，用于储存垃圾第次脱水后的含水量和垃圾脱水总次数的信息，并传输至机器人控制模块。
可选的，所述碳化模块包括碳化检测子模块和碳化结果储存子模块，所述碳化检测子模块和碳化结果储存子模块均与机器人控制模块通信连接；
所述碳化检测子模块用于检测相关参数且用于储存垃圾碳化时压力、垃圾碳化时上层温度的最大值、垃圾碳化时上层温度的最小值、垃圾碳化时下层温度的最大值和垃圾碳化时下层温度的最小值的信息，并传输至机器人控制模块；
所述碳化结果储存子模块用于储存垃圾碳化时火焰末端浓烟黑度指数、垃圾碳化时浓烟长度指数、垃圾碳化后灰渣数量指数、垃圾碳化后灰渣颜色指数和垃圾碳化时产生的气体种类指数的信息，并传输至机器人控制模块。
可选的，所述碳化检测子模块包括碳化压力检测单元和碳化温度检测单元，所述碳化压力检测单元和碳化温度检测单元均与机器人控制模块通信连接；
所述碳化压力检测单元用于检测相关压力，用于储存垃圾碳化时压力的信息并传输至机器人控制模块；
所述碳化温度检测单元用于检测相关温度且用于储存垃圾碳化时上层温度的最大值、垃圾碳化时上层温度的最小值、垃圾碳化时下层温度的最大值和垃圾碳化时下层温度的最小值的信息，并传输至机器人控制模块。
可选的，所述机器人控制模块计算垃圾碳化效果评定系数时，满足以下式子：
；
；
；
；
；
其中，为垃圾碳化效果评定系数，/>为垃圾预处理质量参考系数，/>为垃圾碳化结果参考系数，/>为垃圾碳化前预热温度，/>为垃圾碳化前预热时间，/>为垃圾碳化时压力，为垃圾碳化时平均温度，/>为工作人员在职年限；
为垃圾碳化时火焰末端浓烟黑度指数，/>分别有以下取值，/>或/>，当/>时为垃圾碳化时火焰末端浓烟黑度正常，当/>时为垃圾碳化时火焰末端浓烟黑度浓烈，/>为垃圾碳化时浓烟长度指数，/>分别有以下取值，/>或/>，当/>时为垃圾碳化时浓烟长度小于火焰长度，当/>时为垃圾碳化时浓烟长度大于火焰长度，为垃圾碳化后灰渣数量指数，/>分别有以下取值，/>或/>，当/>时为垃圾碳化后灰渣数量少，当/>时为垃圾碳化后灰渣数量多，/>为垃圾碳化后灰渣颜色指数，分别有以下取值，/>或/>，当/>时为垃圾碳化后灰渣颜色为黄色，当/>时为垃圾碳化后灰渣颜色为黄褐色，/>为垃圾碳化时产生的气体种类指数，/>分别有以下取值，或/>，当/>时为垃圾碳化时不产生一氧化碳，当/>时为垃圾碳化时产生一氧化碳；
为垃圾碳化时上层温度的最大值，/>为垃圾碳化时上层温度的最小值，为垃圾碳化时下层温度的最大值，/>为垃圾碳化时下层温度的最小值；
为破碎设备工作参考系数，/>为垃圾破碎后粒度最大值，/>为垃圾破碎后粒度最小值，/>垃圾第/>次脱水后的含水量，/>为垃圾脱水总次数；
为破碎设备额定功率，/>为破碎设备刀片硬度，/>为破碎设备破碎速度，/>为破碎设备刀片数量。
可选的，所述机器人控制模块计算垃圾碳化效果信息时，满足以下式子：
；
其中，为垃圾碳化效果信息，/>为垃圾碳化效果评定系数的选择阈值，当时为垃圾碳化效果好，当/>时为垃圾碳化效果差。
可选的，所述机器人标记模块包括通信连接的机器人信息接收子模块和机器人打标子模块，所述机器人信息接收子模块与机器人控制模块通信连接；
所述机器人信息接收子模块用于接收垃圾碳化效果信息并传输至机器人打标子模块；
所述机器人打标子模块根据垃圾碳化效果信息对该系统实施标记。
本发明所取得的有益效果是：
1、机器人控制模块计算垃圾碳化效果评定系数时考虑到垃圾预处理质量参考系数、垃圾碳化结果参考系数、工作人员在职年限、垃圾碳化前预热温度、垃圾碳化前预热时间、垃圾碳化时压力和垃圾碳化时平均温度的多个因素，使计算得到的垃圾碳化效果信息更准确，通过垃圾碳化效果信息能评定对应系统的垃圾碳化效果好坏，工作人员根据上述信息安排需要碳化的垃圾的量；
2、由于垃圾预处理质量参考系数和垃圾碳化结果参考系数的计算中需要工作人员人工测量相关参数，因此垃圾碳化效果评定系数计算时代入对应的工作人员在职年限，通过工作人员在职年限代表其工作经验，使计算得到的垃圾碳化效果信息更贴合实际；
3、通过采集不同位置的温度值计算得到垃圾碳化时平均温度，使计算得到的垃圾碳化效果信息更贴合实际。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中预处理检测子模块的结构示意图；
图3为本发明中碳化检测子模块的结构示意图；
图4为本发明实施例二的整体结构示意图；
图5为本发明实施例二中碳化投入模块的结构示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸描绘，事先声明。以下实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
实施例一：本实施例提供了一种基于自主机器人的分布式清洁碳化系统，结合图1至图3所示。
一种基于自主机器人的分布式清洁碳化系统，该系统包括预处理模块、碳化模块、工作人员信息储存模块、机器人控制模块、机器人标记模块和机器人通信模块，所述机器人控制模块均与预处理模块、碳化模块、工作人员信息储存模块、机器人标记模块、机器人通信模块通信连接；
所述预处理模块用于储存垃圾碳化前预热温度、垃圾碳化前预热时间、垃圾破碎后粒度最大值、垃圾破碎后粒度最小值、垃圾第次脱水后的含水量、垃圾脱水总次数、破碎设备额定功率、破碎设备刀片硬度、破碎设备破碎速度和破碎设备刀片数量的信息，并传输至机器人控制模块；
所述碳化模块用于储存垃圾碳化时压力、垃圾碳化时上层温度的最大值、垃圾碳化时上层温度的最小值、垃圾碳化时下层温度的最大值、垃圾碳化时下层温度的最小值、垃圾碳化时火焰末端浓烟黑度指数、垃圾碳化时浓烟长度指数、垃圾碳化后灰渣数量指数、垃圾碳化后灰渣颜色指数和垃圾碳化时产生的气体种类指数的信息，并传输至机器人控制模块；
所述工作人员信息储存模块用于储存工作人员在职年限的信息并传输至机器人控制模块；
所述机器人控制模块根据相关信息计算垃圾预处理质量参考系数、垃圾碳化结果参考系数、垃圾碳化时平均温度和破碎设备工作参考系数，根据垃圾预处理质量参考系数、垃圾碳化结果参考系数、工作人员在职年限、垃圾碳化前预热温度、垃圾碳化前预热时间、垃圾碳化时压力和垃圾碳化时平均温度计算垃圾碳化效果评定系数，根据垃圾碳化效果评定系数计算垃圾碳化效果信息并传输至机器人标记模块和机器人通信模块；
所述机器人标记模块根据垃圾碳化效果信息对该系统实施标记；
所述机器人通信模块将垃圾碳化效果信息传输至用户端。
具体的，根据计算可以得出垃圾碳化效果信息，则可以具象化对应系统的碳化效果，对于碳化效果较差的系统可以安排整改，而对于碳化效果较好的系统则对应增加其工作时长，以满足实际的需求。另外，计算垃圾碳化效果信息时，考虑到预热以及碳化两个步骤中产生的相关参数，使计算得到的垃圾碳化效果信息更贴合实际。由于垃圾预处理质量参考系数和垃圾碳化结果参考系数的计算中需要工作人员人工测量相关参数，因此垃圾碳化效果评定系数计算时代入对应的工作人员在职年限，通过工作人员在职年限代表其工作经验，使计算得到的垃圾碳化效果信息更贴合实际。最后，由于垃圾碳化效果信息需要根据多项数据得出，因此机器人控制模块将其分为垃圾预处理质量参考系数、垃圾碳化结果参考系数、垃圾碳化前预热温度、垃圾碳化前预热时间、垃圾碳化时压力、垃圾碳化时平均温度和工作人员在职年限几个部分进行计算，利用分布式的方式即将复杂的公式进行简单的分割，减轻机器人控制模块的负担，加快机器人控制模块的运算速度。
可选的，所述预处理模块包括预处理检测子模块和预处理信息储存子模块，所述预处理检测子模块和预处理信息储存子模块均与机器人控制模块通信连接；
所述预处理检测子模块用于检测相关参数且用于储存垃圾碳化前预热温度、垃圾碳化前预热时间、垃圾破碎后粒度最大值、垃圾破碎后粒度最小值、垃圾第次脱水后的含水量和垃圾脱水总次数的信息，并传输至机器人控制模块；
所述预处理信息储存子模块用于储存破碎设备额定功率、破碎设备刀片硬度、破碎设备破碎速度和破碎设备刀片数量的信息，并传输至机器人控制模块。
可选的，所述预处理检测子模块包括预处理预热单元、预处理粒度检测单元和预处理脱水单元，所述预处理预热单元、预处理粒度检测单元和预处理脱水单元均与机器人控制模块通信连接；
所述预处理预热单元用于检测相关温度和时间，用于储存垃圾碳化前预热温度和垃圾碳化前预热时间的信息，并传输至机器人控制模块；
所述预处理粒度检测单元用于检测相关粒度且用于储存垃圾破碎后粒度最大值和垃圾破碎后粒度最小值的信息，并传输至机器人控制模块；
所述预处理脱水单元用于检测相关含水量和脱水总次数，用于储存垃圾第次脱水后的含水量和垃圾脱水总次数的信息，并传输至机器人控制模块。
可选的，所述碳化模块包括碳化检测子模块和碳化结果储存子模块，所述碳化检测子模块和碳化结果储存子模块均与机器人控制模块通信连接；
所述碳化检测子模块用于检测相关参数且用于储存垃圾碳化时压力、垃圾碳化时上层温度的最大值、垃圾碳化时上层温度的最小值、垃圾碳化时下层温度的最大值和垃圾碳化时下层温度的最小值的信息，并传输至机器人控制模块；
所述碳化结果储存子模块用于储存垃圾碳化时火焰末端浓烟黑度指数、垃圾碳化时浓烟长度指数、垃圾碳化后灰渣数量指数、垃圾碳化后灰渣颜色指数和垃圾碳化时产生的气体种类指数的信息，并传输至机器人控制模块。
可选的，所述碳化检测子模块包括碳化压力检测单元和碳化温度检测单元，所述碳化压力检测单元和碳化温度检测单元均与机器人控制模块通信连接；
所述碳化压力检测单元用于检测相关压力，例如垃圾碳化时碳化设备内的压力，用于储存垃圾碳化时压力的信息并传输至机器人控制模块；
所述碳化温度检测单元用于检测相关温度且用于储存垃圾碳化时上层温度的最大值、垃圾碳化时上层温度的最小值、垃圾碳化时下层温度的最大值和垃圾碳化时下层温度的最小值的信息，并传输至机器人控制模块。
可选的，所述机器人控制模块计算垃圾碳化效果评定系数时，满足以下式子：
；
；
；
；
；
其中，为垃圾碳化效果评定系数，/>为垃圾预处理质量参考系数，/>为垃圾碳化结果参考系数，/>为垃圾碳化前预热温度，/>为垃圾碳化前预热时间，/>为垃圾碳化时压力，为垃圾碳化时平均温度，/>为工作人员在职年限；
为垃圾碳化时火焰末端浓烟黑度指数，/>分别有以下取值，/>或/>，当/>时为垃圾碳化时火焰末端浓烟黑度正常，当/>时为垃圾碳化时火焰末端浓烟黑度浓烈，/>为垃圾碳化时浓烟长度指数，/>分别有以下取值，/>或/>，当/>时为垃圾碳化时浓烟长度小于火焰长度，当/>时为垃圾碳化时浓烟长度大于火焰长度，为垃圾碳化后灰渣数量指数，/>分别有以下取值，/>或/>，当/>时为垃圾碳化后灰渣数量少，当/>时为垃圾碳化后灰渣数量多，/>为垃圾碳化后灰渣颜色指数，分别有以下取值，/>或/>，当/>时为垃圾碳化后灰渣颜色为黄色，当/>时为垃圾碳化后灰渣颜色为黄褐色，/>为垃圾碳化时产生的气体种类指数，/>分别有以下取值，或/>，当/>时为垃圾碳化时不产生一氧化碳，当/>时为垃圾碳化时产生一氧化碳；
为垃圾碳化时上层温度的最大值，/>为垃圾碳化时上层温度的最小值，为垃圾碳化时下层温度的最大值，/>为垃圾碳化时下层温度的最小值；
为破碎设备工作参考系数，/>为垃圾破碎后粒度最大值，/>为垃圾破碎后粒度最小值，/>垃圾第/>次脱水后的含水量，/>为垃圾脱水总次数；
为破碎设备额定功率，/>为破碎设备刀片硬度，/>为破碎设备破碎速度，/>为破碎设备刀片数量。
具体的，垃圾碳化前预热温度属于恒定温度，垃圾碳化时火焰末端浓烟黑度指数、垃圾碳化时浓烟长度指数、垃圾碳化后灰渣数量指数和垃圾碳化后灰渣颜色指数由工作人员人工选定；上层指的是高于垃圾堆积平面的位置，下层指的是低于垃圾堆积平面的位置；破碎设备破碎速度属于恒定速度，其为破碎设备启动前设定的。垃圾碳化效果评定系数的计算周期由本领域技术人员根据经验预先设定或者根据实际需要设定。
可选的，所述机器人控制模块计算垃圾碳化效果信息时，满足以下式子：
；
其中，为垃圾碳化效果信息，/>为垃圾碳化效果评定系数的选择阈值，当时为垃圾碳化效果好，当/>时为垃圾碳化效果差。
可选的，所述机器人标记模块包括通信连接的机器人信息接收子模块和机器人打标子模块，所述机器人信息接收子模块与机器人控制模块通信连接；
所述机器人信息接收子模块用于接收垃圾碳化效果信息并传输至机器人打标子模块；
所述机器人打标子模块根据垃圾碳化效果信息对该系统实施标记。
具体的，标记可以是颜色标记或者是字体标记，标记用于提醒工组人员对系统进行筛选。
基于上述可计算垃圾碳化效果信息，因此可以集成多个碳化系统，通过计算得到不同的碳化系统对应的不同垃圾碳化效果信息，然后根据垃圾碳化效果信息对需要碳化的垃圾分别排列在不同碳化系统的等待位置，比如碳化效果好的系统优先安排更大量的需要碳化的垃圾，碳化效果差的系统则优先安排粒度较小以及单次碳化数量较小的需要碳化的垃圾。
本实施例解决了传统的碳化系统无法预估碳化效果的问题，具体的，本实施例中的机器人控制模块计算垃圾碳化效果评定系数时考虑到垃圾预处理质量参考系数、垃圾碳化结果参考系数、工作人员在职年限、垃圾碳化前预热温度、垃圾碳化前预热时间、垃圾碳化时压力和垃圾碳化时平均温度的多个因素，使计算得到的垃圾碳化效果信息更准确，通过垃圾碳化效果信息能评定对应系统的垃圾碳化效果好坏，工作人员根据上述信息安排需要碳化的垃圾的量。
另外，由于垃圾预处理质量参考系数和垃圾碳化结果参考系数的计算中需要工作人员人工测量相关参数，因此垃圾碳化效果评定系数计算时代入对应的工作人员在职年限，通过工作人员在职年限代表其工作经验，使计算得到的垃圾碳化效果信息更贴合实际。
实施例二：本实施例包含了实施例一的全部内容，提供了一种一种基于自主机器人的分布式清洁碳化系统，结合图4和图5。
该系统还包括碳化投入模块，碳化投入模块和机器人控制模块相互通信通信连接；
碳化投入模块用于储存垃圾单次碳化实际重量、垃圾单次碳化理论重量、垃圾单次碳化理论时间、垃圾碳化效果权重指数、垃圾碳化前理论粒度、垃圾单次碳化实际体积和垃圾单次碳化理论体积的信息，并传输至机器人控制模块；
机器人控制模块根据垃圾单次碳化实际重量、垃圾单次碳化理论重量、垃圾单次碳化理论时间和垃圾碳化效果权重指数计算第一预估碳化时间，根据垃圾碳化前理论粒度、垃圾破碎后粒度最大值、垃圾破碎后粒度最小值、垃圾单次碳化理论时间和垃圾碳化效果权重指数计算第二预估碳化时间，根据垃圾单次碳化实际体积、垃圾单次碳化理论体积、垃圾单次碳化理论时间和垃圾碳化效果权重指数计算第三预估碳化时间，根据第一预估碳化时间、第二预估碳化时间和第三预估碳化时间计算垃圾单次碳化参考时间，具体可采用最大值函数计算得出垃圾单次碳化参考时间，并将垃圾单次碳化参考时间的信息传输至机器人通信模块；
机器人通信模块将垃圾单次碳化参考时间的信息传输至用户端。
具体的，本领域技术人员根据实验可以归纳总结出在垃圾单次碳化理论时间时对应的垃圾单次碳化理论重量、垃圾碳化前理论粒度和垃圾单次碳化理论体积，当垃圾单次碳化实际重量比垃圾单次碳化理论重量要少时，根据经验可知碳化时间也会随之减少，因此根据垃圾单次碳化实际重量和垃圾单次碳化理论重量的比值再乘以对应的垃圾单次碳化理论时间以及垃圾碳化效果权重指数可以得到第一预估碳化时间，第二预估碳化时间和第三预估碳化时间的计算原理与第一预估碳化时间的计算原理相似，由此不再一一举例说明。对于同一批次的需要碳化的垃圾，经过计算可以得到第一预估碳化时间、第二预估碳化时间和第三预估碳化时间的具体值，第一预估碳化时间、第二预估碳化时间和第三预估碳化时间可能一致，当第一预估碳化时间、第二预估碳化时间和第三预估碳化时间不一致时，第一预估碳化时间、第二预估碳化时间和第三预估碳化时间经过最大值函数计算得出垃圾单次碳化参考时间，得到的垃圾单次碳化参考时间为理论保险值，即保证需要碳化的垃圾的实际碳化时间在垃圾单次碳化参考时间内。上述计算垃圾单次碳化参考时间的目的在于：可以通过计算得到垃圾单次碳化参考时间的信息，当垃圾单次碳化参考时间过长时减少该系统待碳化的垃圾量。
碳化投入模块包括碳化投入定量子模块和碳化投入变量子模块；
碳化投入定量子模块和机器人控制模块通信连接，碳化投入定量子模块用于储存垃圾碳化前理论粒度、垃圾单次碳化理论重量、垃圾单次碳化理论时间和垃圾单次碳化理论体积的信息，并传输至机器人控制模块；
碳化投入变量子模块和机器人控制模块相互通信连接，碳化投入变量子模块用于储存垃圾单次碳化实际重量、垃圾碳化效果权重指数和垃圾单次碳化实际体积的信息，并传输至机器人控制模块。
机器人控制模块计算垃圾单次碳化参考时间时，满足以下式子：
；
；
；
；
其中，为垃圾单次碳化参考时间；
为第一预估碳化时间，/>为垃圾单次碳化实际重量，/>为垃圾单次碳化理论重量，/>为垃圾单次碳化理论时间，/>为垃圾碳化效果权重指数，/>分别有以下取值，/>或/>，当/>时对应的碳化效果好，当/>时对应的碳化效果差；
为第二预估碳化时间，/>为垃圾碳化前理论粒度；
为第三预估碳化时间，/>为垃圾单次碳化实际体积，/>为垃圾单次碳化理论体积。
具体的，垃圾碳化前理论粒度、垃圾单次碳化理论重量、垃圾单次碳化理论时间和垃圾单次碳化理论体积均由本领域技术人员根据经验预先设定。
本实施例解决了传统的碳化系统缺乏计算垃圾单次碳化参考时间的问题，具体的，本实施例根据第一预估碳化时间、第二预估碳化时间和第三预估碳化时间计算垃圾单次碳化参考时间，并将垃圾单次碳化参考时间的信息传输至机器人通信模块，即通过通信模块可以得到垃圾单次碳化参考时间的信息，当垃圾单次碳化参考时间过长时减少该系统待碳化的垃圾量。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内，此外，随着技术发展其中的元素是可以更新的。
Claims (6)
1.一种基于自主机器人的分布式清洁碳化系统，其特征在于，该系统包括预处理模块、碳化模块、工作人员信息储存模块、机器人控制模块、机器人标记模块和机器人通信模块，所述机器人控制模块均与预处理模块、碳化模块、工作人员信息储存模块、机器人标记模块、机器人通信模块通信连接；
所述预处理模块用于储存垃圾碳化前预热温度、垃圾碳化前预热时间、垃圾破碎后粒度最大值、垃圾破碎后粒度最小值、垃圾第次脱水后的含水量、垃圾脱水总次数、破碎设备额定功率、破碎设备刀片硬度、破碎设备破碎速度和破碎设备刀片数量的信息，并传输至机器人控制模块；
所述碳化模块用于储存垃圾碳化时压力、垃圾碳化时上层温度的最大值、垃圾碳化时上层温度的最小值、垃圾碳化时下层温度的最大值、垃圾碳化时下层温度的最小值、垃圾碳化时火焰末端浓烟黑度指数、垃圾碳化时浓烟长度指数、垃圾碳化后灰渣数量指数、垃圾碳化后灰渣颜色指数和垃圾碳化时产生的气体种类指数的信息，并传输至机器人控制模块；
所述工作人员信息储存模块用于储存工作人员在职年限的信息并传输至机器人控制模块；
所述机器人控制模块根据相关信息计算垃圾预处理质量参考系数、垃圾碳化结果参考系数、垃圾碳化时平均温度和破碎设备工作参考系数，根据垃圾预处理质量参考系数、垃圾碳化结果参考系数、工作人员在职年限、垃圾碳化前预热温度、垃圾碳化前预热时间、垃圾碳化时压力和垃圾碳化时平均温度计算垃圾碳化效果评定系数，根据垃圾碳化效果评定系数计算垃圾碳化效果信息并传输至机器人标记模块和机器人通信模块；
所述机器人标记模块根据垃圾碳化效果信息对该系统实施标记；
所述机器人通信模块将垃圾碳化效果信息传输至用户端；
所述机器人控制模块计算垃圾碳化效果评定系数时，满足以下式子：
；
；
；
；
；
其中，为垃圾碳化效果评定系数，/>为垃圾预处理质量参考系数，/>为垃圾碳化结果参考系数，/>为垃圾碳化前预热温度，/>为垃圾碳化前预热时间，/>为垃圾碳化时压力，/>为垃圾碳化时平均温度，/>为工作人员在职年限；
为垃圾碳化时火焰末端浓烟黑度指数，/>分别有以下取值，/>或/>，当时为垃圾碳化时火焰末端浓烟黑度正常，当/>时为垃圾碳化时火焰末端浓烟黑度浓烈，/>为垃圾碳化时浓烟长度指数，/>分别有以下取值，/>或/>，当/>时为垃圾碳化时浓烟长度小于火焰长度，当/>时为垃圾碳化时浓烟长度大于火焰长度，/>为垃圾碳化后灰渣数量指数，/>分别有以下取值，/>或/>，当/>时为垃圾碳化后灰渣数量少，当/>时为垃圾碳化后灰渣数量多，/>为垃圾碳化后灰渣颜色指数，/>分别有以下取值，/>或/>，当/>时为垃圾碳化后灰渣颜色为黄色，当/>时为垃圾碳化后灰渣颜色为黄褐色，/>为垃圾碳化时产生的气体种类指数，/>分别有以下取值，/>或/>，当/>时为垃圾碳化时不产生一氧化碳，当/>时为垃圾碳化时产生一氧化碳；
为垃圾碳化时上层温度的最大值，/>为垃圾碳化时上层温度的最小值，为垃圾碳化时下层温度的最大值，/>为垃圾碳化时下层温度的最小值；
为破碎设备工作参考系数，/>为垃圾破碎后粒度最大值，/>为垃圾破碎后粒度最小值，/>为垃圾第/>次脱水后的含水量，/>为垃圾脱水总次数；
为破碎设备额定功率，/>为破碎设备刀片硬度，/>为破碎设备破碎速度，/>为破碎设备刀片数量；
所述机器人控制模块计算垃圾碳化效果信息时，满足以下式子：
；
其中，为垃圾碳化效果信息，/>为垃圾碳化效果评定系数的选择阈值，当时为垃圾碳化效果好，当/>时为垃圾碳化效果差。
2.如权利要求1所述的一种基于自主机器人的分布式清洁碳化系统，其特征在于，所述预处理模块包括预处理检测子模块和预处理信息储存子模块，所述预处理检测子模块和预处理信息储存子模块均与机器人控制模块通信连接；
所述预处理检测子模块用于检测相关参数且用于储存垃圾碳化前预热温度、垃圾碳化前预热时间、垃圾破碎后粒度最大值、垃圾破碎后粒度最小值、垃圾第次脱水后的含水量和垃圾脱水总次数的信息，并传输至机器人控制模块；
所述预处理信息储存子模块用于储存破碎设备额定功率、破碎设备刀片硬度、破碎设备破碎速度和破碎设备刀片数量的信息，并传输至机器人控制模块。
3.如权利要求2所述的一种基于自主机器人的分布式清洁碳化系统，其特征在于，所述预处理检测子模块包括预处理预热单元、预处理粒度检测单元和预处理脱水单元，所述预处理预热单元、预处理粒度检测单元和预处理脱水单元均与机器人控制模块通信连接；
所述预处理预热单元用于检测相关温度和时间，用于储存垃圾碳化前预热温度和垃圾碳化前预热时间的信息，并传输至机器人控制模块；
所述预处理粒度检测单元用于检测相关粒度且用于储存垃圾破碎后粒度最大值和垃圾破碎后粒度最小值的信息，并传输至机器人控制模块；
所述预处理脱水单元用于检测相关含水量和脱水总次数，用于储存垃圾第次脱水后的含水量和垃圾脱水总次数的信息，并传输至机器人控制模块。
4.如权利要求3所述的一种基于自主机器人的分布式清洁碳化系统，其特征在于，所述碳化模块包括碳化检测子模块和碳化结果储存子模块，所述碳化检测子模块和碳化结果储存子模块均与机器人控制模块通信连接；
所述碳化检测子模块用于检测相关参数且用于储存垃圾碳化时压力、垃圾碳化时上层温度的最大值、垃圾碳化时上层温度的最小值、垃圾碳化时下层温度的最大值和垃圾碳化时下层温度的最小值的信息，并传输至机器人控制模块；
所述碳化结果储存子模块用于储存垃圾碳化时火焰末端浓烟黑度指数、垃圾碳化时浓烟长度指数、垃圾碳化后灰渣数量指数、垃圾碳化后灰渣颜色指数和垃圾碳化时产生的气体种类指数的信息，并传输至机器人控制模块。
5.如权利要求4所述的一种基于自主机器人的分布式清洁碳化系统，其特征在于，所述碳化检测子模块包括碳化压力检测单元和碳化温度检测单元，所述碳化压力检测单元和碳化温度检测单元均与机器人控制模块通信连接；
所述碳化压力检测单元用于检测相关压力，用于储存垃圾碳化时压力的信息并传输至机器人控制模块；
所述碳化温度检测单元用于检测相关温度且用于储存垃圾碳化时上层温度的最大值、垃圾碳化时上层温度的最小值、垃圾碳化时下层温度的最大值和垃圾碳化时下层温度的最小值的信息，并传输至机器人控制模块。
6.如权利要求5所述的一种基于自主机器人的分布式清洁碳化系统，其特征在于，所述机器人标记模块包括通信连接的机器人信息接收子模块和机器人打标子模块，所述机器人信息接收子模块与机器人控制模块通信连接；
所述机器人信息接收子模块用于接收垃圾碳化效果信息并传输至机器人打标子模块；
所述机器人打标子模块根据垃圾碳化效果信息对该系统实施标记。
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|---|---|---|---|---|
| CN117903824A (zh) * | 2024-03-13 | 2024-04-19 | 北京大学 | 一种基于智慧管理的有机质废料炭化处理系统 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10160142A (ja) * | 1996-11-26 | 1998-06-19 | Kubota Corp | 排ガス性状推定システム及び運転訓練システム |
| CN103521507A (zh) * | 2013-10-31 | 2014-01-22 | 常州大学 | 一种生活垃圾处理方式的优选方法 |
| CN110791302A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-02-14 | 赵莉莉 | 一种生活垃圾低温无氧碳化方法及系统 |
| CN112700164A (zh) * | 2021-01-13 | 2021-04-23 | 清华大学 | 一种能源系统的定量评价方法、系统和可读介质 |
| CN113313204A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-08-27 | 北京大学深圳研究生院 | 基于深度学习的垃圾焚烧状态辨识方法和焚烧控制方法 |
| CN114648216A (zh) * | 2022-03-16 | 2022-06-21 | 暨南大学 | 基于生命周期评价的餐厨垃圾处理效果的监测系统和方法 |
| JP2022126217A (ja) * | 2021-02-18 | 2022-08-30 | 国立大学法人山梨大学 | 食品廃棄物のリサイクル方法 |
| CN115072956A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-09-20 | 广东轻工职业技术学院 | 一种用于制园林花卉基质的市政污泥碳化工艺 |
| CN115069739A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-09-20 | 北京舞鹤环境工程设计有限公司 | 厨余垃圾双向强化多源协同全量资源化处理系统及工艺 |
| CN115829415A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-03-21 | 金昌市生态环境局 | 一种农村有机类生活垃圾堆肥试验及堆肥腐熟度综合评价的方法及系统 |
-
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Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10160142A (ja) * | 1996-11-26 | 1998-06-19 | Kubota Corp | 排ガス性状推定システム及び運転訓練システム |
| CN103521507A (zh) * | 2013-10-31 | 2014-01-22 | 常州大学 | 一种生活垃圾处理方式的优选方法 |
| CN110791302A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-02-14 | 赵莉莉 | 一种生活垃圾低温无氧碳化方法及系统 |
| CN113313204A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-08-27 | 北京大学深圳研究生院 | 基于深度学习的垃圾焚烧状态辨识方法和焚烧控制方法 |
| CN112700164A (zh) * | 2021-01-13 | 2021-04-23 | 清华大学 | 一种能源系统的定量评价方法、系统和可读介质 |
| JP2022126217A (ja) * | 2021-02-18 | 2022-08-30 | 国立大学法人山梨大学 | 食品廃棄物のリサイクル方法 |
| CN114648216A (zh) * | 2022-03-16 | 2022-06-21 | 暨南大学 | 基于生命周期评价的餐厨垃圾处理效果的监测系统和方法 |
| CN115072956A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-09-20 | 广东轻工职业技术学院 | 一种用于制园林花卉基质的市政污泥碳化工艺 |
| CN115069739A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-09-20 | 北京舞鹤环境工程设计有限公司 | 厨余垃圾双向强化多源协同全量资源化处理系统及工艺 |
| CN115829415A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-03-21 | 金昌市生态环境局 | 一种农村有机类生活垃圾堆肥试验及堆肥腐熟度综合评价的方法及系统 |
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| 生活垃圾处理的碳排放和减排策略;李欢;金宜英;李洋洋;;中国环境科学(02);85-90 * |
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