CN117635126B - 基于多变量参数化的粪污污泥污水综合监测管控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污泥污水监管控制技术领域，尤其是基于多变量参数化的粪污污泥污水综合监测管控系统，包括取样参数获取处理模块、目标区域环境参数获取模块、污泥发酵参数获取模块、质量评估模块、综合调控模块、云端数据库；所述取样参数获取处理模块、所述目标区域环境参数获取模块、所述污泥发酵参数获取模块、所述质量评估模块、所述综合调控模块均与所述云端数据库实现双向信号连接。本管控系统能够应用于目标区域实现对目标区域内部的污泥的分析处理并通过污泥的图像处理完成对目标区域内部的禽类健康异常度的初步分析计算，从而宏观分析得到当前的禽类群体的健康情况。

Description

基于多变量参数化的粪污污泥污水综合监测管控系统

技术领域

本发明涉及混合污泥污水参数化处理控制技术领域，尤其是基于多变量参数化的粪污污泥污水综合监测管控系统。

背景技术

粪污污泥污水是由有机物、无机物、微生物等组成的复杂污泥混合物，粪污污泥污水直接排放不仅会对环境造成污染，同时也会造成资源的浪费。因此，近年来粪污污泥污水处理在有机污泥处理中已经有了广泛应用。

随着控制技术的不断发展，目前针对粪污污泥污水进行自动化控制及监管实现污泥处理的方式也得到了初步应用。例如，在专利公开号为CN116167746A、IPC分类号为G06Q10/20的专利文献中就提出了一种粪污管护平台，通过及文献记载可以看出，其主要是通过云服务器、多个用户终端以及多个收集转运终端的配合，实现抽厕和粪污处理的过程的智能管理，从而有效提高抽厕和粪污处理的效率。

综上可以看出，上述这种管控平台在一定程度上提高了粪污转运的智能管控程度，但是其仍然存在较大的不足之处：一方面，虽然上述的管控平台对抽厕、粪污的转运能够实现智能化，但是当应用在粪污污泥污水产生量较大的目标区域内的排污粪道工况下时，就无法高效的完成对粪污污泥污水的有效性状的监管与及时分析处理；另一方面，现有技术中在对粪污进行管控时更多的是对收集转运终端数据的监管，同时在抽厕的过程中主要监测对象是废水，但是对于排污粪道工况下的粪污污泥污水而言，其主要粪污物质单靠监测产量并不能客观有效地反应当前粪污的质量情况，无法达到更贴近实际情况分析当前区域内部粪污污泥污水的目的。

另外，在专利公开号为CN116206129A、IPC分类号为G06V10/44的专利文献中公开了一种好氧颗粒污泥的图像识别和污泥粒径检测方法，结合专利文献可以看出，其采用图像识别的方式完成对污泥粒径的分析检测，但是这种方式采用单一粒径参数对污泥进行分析，忽略掉了其它较多的重要参数，对于污泥的监测管控结果存在较大的片面性，无法应用在粪污污泥污水产生量较大的目标区域内的排污粪道工况下使用，同样存在着不足之处。

为此，本发明针对现有技术中粪污污泥污水排放方式及处理中的问题进行了优化与改良，特此提出了一种能够实现粪道污泥污水就地处理并利用，同时能够利用多种参数有监管污泥污水处理及利用效果的新系统，用以更好地解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明为解决上述技术问题之一，所采用的技术方案是：基于多变量参数化的粪污污泥污水综合监测管控系统，包括取样参数获取处理模块，用于获取目标区域内部的粪污污泥相关参数信息并将其上传至云端数据库；目标区域环境参数获取模块，用于获取目标区域内部的环境参数信息；其中，环境参数信息包括目标区域内部的环境温度值、湿度值、粉尘颗粒含量值；污泥发酵参数获取模块，用于获取目标区域内部的污泥发酵站的污泥发酵处理参数信息；质量评估模块，用于对取样参数获取处理模块、目标区域环境参数获取模块得到的参数信息分析评估并得到当前粪污污泥状态及目标区域的环境质量状态；综合调控模块，用于根据质量评估模块的分析结果及污泥发酵参数获取模块获取的参数信息完成对目标区域内部污泥产物的处理及目标区域内部环境的调控管理；云端数据库，用于存储各模块获取的全部信息及全部的预存参数信息并供各模块提取。

在上述任一方案中优选的是，所述目标区域的粪污污泥排料口通过外部动力管道连接至污泥发酵站，所述污泥发酵站的沼气排气端通过气路输送管连接至目标区域内部，所述污泥发酵站的净化水液排水端通过水路输送管路连接至目标区域内部的粪污污泥排放通道冲洗管路，在所述目标区域的外墙壁上间隔安装有若干个排风换气扇。

在上述任一方案中优选的是，所述取样参数获取处理模块中获取的粪污污泥相关 参数信息包括粪污污泥排放通道内部的当前污泥堆积体积量、当前粪污污泥排放通道 内的表面污泥动态扫描视频。

在上述任一方案中优选的是，所述取样参数获取处理模块的工作过程包括：通过 竖向激光扫描获取当前点位处的地面距离粪污污泥排放通道内的污泥表面的深度距离并 记为，其中n表示粪污污泥排放通道中的第n个测量点位，通过分析公式得到粪污污泥排放通道内部的粪污污泥污水的平均堆积深度， 式中，h为粪污污泥排放通道深度，为测量点的数量。

通过分析公式得到粪污污泥排放通道内部的当前污泥堆积体积量 ，式中，a为粪污污泥排放通道长度，b为粪污污泥排放通道宽度。

当前污泥堆积体积量达到设定刮粪量时，控制粪污污泥排放通道内部的刮粪 机器将粪污污泥排放通道内部的污泥向外刮除。

在上述任一方案中优选的是，所述目标区域环境参数获取模块的工作过程包括： 通过预设的各传感器监测并得到当前目标区域内部的氨气浓度值、氧气浓度值、 二氧化碳浓度值、环境温度值、湿度值、粉尘颗粒含量值。

当监测状态下的氨气浓度值、氧气浓度值、二氧化碳浓度值、环 境温度值、湿度值、粉尘颗粒含量值均在安全数值范围内时，将全部的监测信 息上传至云端数据库。

当对应参数信息超标时，该项参数对应的传感器将超标信号反馈至控制端的报警器，报警器通过声光与蜂鸣形式报警。

在上述任一方案中优选的是，所述污泥发酵参数获取模块的工作过程包括：获取目标区域配置的发酵站内部经发酵工序后的沼气储存容器的内部气压，将获取的沼气参数信息上传至云端数据库。

将获取得到的内部气压与设定气压比较，当内部气压大于设定气压后，判定当前沼气气体具备排放利用的条件。

获取目标区域配置的发酵站内部经污水处理工序后的水液中的氨氮含量、高锰酸盐指数、总大肠菌群和细菌总数，将获取的水液参数信息上传至云端数据库。

当获取的氨氮含量、高锰酸盐指数、总大肠菌群和细菌总数均小于各自设定的参考阈值时，则判定当前水液达到外排至目标区域并再利用的条件。

在上述任一方案中优选的是，所述质量评估模块的工作过程包括：获取目标区域 环境参数获取模块监测状态下的氨气浓度值、氧气浓度值、二氧化碳浓度值、环境温度值、湿度值、粉尘颗粒含量值，当各参数均在安全数值范围 内时，判定当前目标区域内部的环境初步合格。通过分析公式得到当 前目标区域内部的环境终合格系数。

其中，表示目标区域环境修正系数，表示氨气浓度值、二氧化碳浓 度值、氧气浓度值对应的权重因子，且；表示环境温度值、湿度值、粉尘颗粒含量值对应的权重因子；表示目标区域的适宜温度值 阈值，表示目标区域的适宜湿度值阈值，表示目标区域的粉尘颗粒含量值阈 值。

当环境终合格系数小于时，则当前目标区域内部的环境终合格系数 符合要求；否则，不符合要求，此时需要启动目标区域配套的排风换气系统实现车间内外环 境的换气，并保持动态监测直至环境终合格系数符合要求。

在上述任一方案中优选的是，所述质量评估模块的工作过程还包括：通过污泥发酵参数获取模块获取目标区域配置的发酵站内部经发酵工序得到的沼气参数信息，当沼气气体具备排放利用的条件后，通过目标区域预设输气管路将沼气气体向生活区域输送并用于冬季供暖所需及全年生活燃气用气所需。

同步发酵站内部经污水处理工序后的水液参数信息，当水液达到外排至目标区域并再利用的条件时，通过控制水液沿目标区域预设输液管路将净化后的污水输送并用于对目标区域内部粪污污泥排放通道进行冲洗。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、 本管控系统能够得到目标区域内部的污泥的情况，通过多参数分析处理实现对污泥的综合监管，同时能够根据污泥的处理结果及相关污泥产量、污泥堆积体积量、污泥性状状态来综合判断当前污泥的质量状况。

2、本管控系统中的目标区域内部采用目标区域配合自用的发酵站实现对污泥的有效地发酵处理，发酵处理完成后得到固态肥料及净化水液，固态肥料用于目标区域内部植物的施肥，水液重复用于目标区域内部粪污污泥排放通道的冲洗，有效地实现资源的充分利用。

3、采用参数化分析目标区域内部环境质量，能够配合各传感器的检测实现对养殖 环境的初步评判及终评判，在对环境进行当前目标区域内部的环境终合格系数的分析 评判时，采用依托禽类健康异常度及兽医诊断结果来实现不同修正系数的调控，能够 更好地根据禽类群体的健康情况分析和计算得到环境终合格系数，有效地提高整个计 算结果的相对匹配度。

4、目标区域内部的发酵站能够完成对污泥的有效利用，得到的沼气、沼气能用于目标区域内部的生活所需及冬季的供暖辅助，有效地保证整个目标区域内部的资源的循环利用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的连接示意图。

图2为本发明的目标区域的俯视结构示意图。

图中，1、目标区域；2、粪污污泥排料口；3、外部动力管道；4、污泥发酵站；5、沼气排气端；6、气路输送管；7、净化水液排水端；8、水路输送管路；9、粪污污泥排放通道冲洗管路；10、排风换气扇；11、污水处理机组；12、目标厂房；13、粪污污泥排放通道。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。本发明具体结构如图1-图2中所示。

实施例：基于多变量参数化的粪污污泥污水综合监测管控系统，包括取样参数获取处理模块、目标区域环境参数获取模块、污泥发酵参数获取模块、质量评估模块、综合调控模块、云端数据库；所述取样参数获取处理模块、所述目标区域环境参数获取模块、所述污泥发酵参数获取模块、所述质量评估模块、所述综合调控模块均与所述云端数据库实现双向信号连接；所述取样参数获取处理模块、所述目标区域环境参数获取模块、所述污泥发酵参数获取模块均与所述质量评估模块实现双向信号连接；所述质量评估模块与综合调控模块实现信号连接；所述取样参数获取处理模块、所述目标区域环境参数获取模块、所述污泥发酵参数获取模块均与目标区域内部对应的信号采集点实现信号连接。

取样参数获取处理模块，用于获取目标区域内部的粪污污泥相关参数信息并将其上传至云端数据库。

目标区域环境参数获取模块，用于获取目标区域1内部的环境参数信息。

其中，环境参数信息包括目标区域1内部的环境温度值、湿度值、粉尘颗粒含量值。

污泥发酵参数获取模块，用于获取目标区域内部的污泥发酵站4的污泥发酵处理参数信息。

质量评估模块，用于对取样参数获取处理模块、目标区域1参数获取模块得到的参数信息分析评估并得到当前污泥处理状态及目标区域1的质量状态。

通过取样参数获取处理模块、目标区域1参数获取模块获取的参数以及对各参数的分析处理结果进行分析后可以得到关于目标区域1内部的质量状态，包括环境质量状态以及内部的家禽群体的初步健康状态，从而可以更好地判断与评估当前的目标区域1内部的整体养殖情况，同时也可以得到目标区域1内部的污泥的情况，根据污泥的处理结果及相关污泥产量、污泥堆积体积量、污泥性状状态来综合判断并间接反应目标区域1内部的家禽的整体生存状态及新陈代谢的速度和健康情况，便于快速地、综合掌握养殖状态，便于新养殖户更好地、更直观地掌握养殖情况，提高养殖的安全性。

综合调控模块，用于根据质量评估模块的分析结果及污泥发酵参数获取模块获取的参数信息完成对目标区域1内部污泥产物的处理及目标区域1内部环境完成的调控管理。

根据质量评估模块得到的评估的结果可以利用综合调控模块对目标区域1内部的 环境、以及污泥发酵后的产物进行合理的分配调控并加以利用，有效地实现对污泥资源的 资利用；同时，依靠质量评估模块的结果可以判断得到目标区域1内部的家禽群体的整体养 殖状态，有效地根据禽类健康异常度、环境终合格系数以及各项环境参数的数值 进行目标区域1内部环境的对应调控，从而达到综合有效地将目标区域1内部环境调整至相 对准确且合理的状态。

云端数据库，用于存储各模块获取的全部信息及全部的预存参数信息并供各模块提取。

在上述任一方案中优选的是，其中，目标区域可以选定为具有墙壁围挡的厂房内部的车间；所述目标区域1为用于禽类的目标区域，所述目标区域1的粪污污泥排料口2通过外部动力管道3连接至污泥发酵站4，其中，污泥发酵站4内置现有的污水处理机组11，所述污泥发酵站4的沼气排气端5通过气路输送管6连接至目标区域1内部，所述污泥发酵站4的净化水液排水端7通过水路输送管路8连接至目标区域1内部的粪污污泥排放通道冲洗管路9，在所述目标区域1的外墙壁上间隔安装有若干个排风换气扇10。

目标区域1配置污泥发酵站4，且目标区域1及污泥发酵站4均位于目标厂房12范围内，污泥发酵站4能够实现对污泥的收集及发酵处理；同时完成污泥制肥，以及污水的净化，在此设置的污泥发酵站4直接采用现有的综合式污泥发酵站即可，根据日产污泥量选择对应污泥处理能力的污泥发酵站4并在选择时预留一定的安全余量。

在进行排风换气时，直接依靠各个排风换气扇10作为排风换气系统，有效地根据开启数量及风量完成对目标区域1内部的气体环境、颗粒物及温度的调控，同时通过喷雾实现对湿度的调节。

在上述任一方案中优选的是，所述取样参数获取处理模块中获取的粪污污泥相关 参数信息包括粪污污泥排放通道13内部的当前污泥堆积体积量、当前粪污污泥排放通 道13内的表面污泥动态扫描视频。

在上述任一方案中优选的是，所述取样参数获取处理模块的工作过程包括：通过 竖向激光扫描获取当前点位处的地面距离粪污污泥排放通道内的污泥表面的深度距离并 记为，其中n表示粪污污泥排放通道中的第n个测量点位，通过分析公式得到粪污污泥排放通道内部的粪污污泥污水的平均堆积深度，式中，h为粪污污泥排放通道深度，为测量点的数量。

通过分析公式得到粪污污泥排放通道内部的当前污泥堆积体积量 ，式中，a为粪污污泥排放通道长度，b为粪污污泥排放通道宽度。

当前污泥堆积体积量达到设定刮粪量时，控制粪污污泥排放通道内部的刮粪 机器将粪污污泥排放通道内部的污泥向外刮除。

设置刮粪量是根据当前粪污污泥排放通道内部安装的刮粪机器的额定刮粪量进行确定，以保证在进行粪污污泥排放通道内部污泥刮粪处理时的流畅性以及保证刮粪的效果。

选择的测量点位采用间隔均布的方式沿粪污污泥排放通道的平面投影进行设定， 以此保证所获取得到的各个取样的污泥深度的客观性，保证计算得到的粪污污泥排放通道 内部的粪污污泥污水的平均堆积深度更加贴进真实的数值。

需要说明的是：当目标区域1选定为目标家禽车间时，所述取样参数获取处理模块的工作过程还包括：在光线充足且适宜状态下，通过平扫方式沿目标区域（目标家禽车间）内部的粪污污泥排放通道长度方向逐次获取粪污污泥排放通道内堆积的粪污污泥污水的表面污泥动态扫描视频。

在进行扫描需配置充足且适当的自然光照，以保证所获得的图像中的各污泥块的颜色的保真性。

从所获取的表面污泥动态扫描视频中截取并得到若干张清晰的污泥平面图像。

依次将各污泥平面图像导入图像处理软件，同时预置白粪、绿粪、黄粪、红粪中的主色作为目标取样颜色，记录各目标取样颜色的RGB值。

遍历当前导入的污泥平面图像上的每个像素点。

对当前像素点对应的颜色是否为目标取样颜色进行判断并将判断出的目标取样颜色及其坐标点位进行标记。

根据各像素点的判断结果，得到当前各目标取样颜色的像素数量。

根据像素数量占比统计得到当前各目标取样颜色的单独面积占比及各目标取样颜色的总面积占比。

重复以上步骤得到其余各张导入的污泥平面图像中各目标取样颜色的单独面积占比及各目标取样颜色的总面积占比。

通过分析公式得到真实状态下粪污污泥排放通道表层的异常粪 污总面积占比参考值，式中，表示第m张污泥平面图像中的各目标取样颜色的面积 总占比，m表示导入的污泥平面图像的数量；其中，，式中，、、、分别表示白粪面积占比、绿粪面积占比、黄粪面积占比、红粪面积占 比。

通过分析公式得到禽类健康异常度， 式中，分别表示白粪面积占比、绿粪面积占比、黄粪面积占比、红粪面积占比的 权重占比，表示当前目标区域1的参照系数，e为自然常数。

将分析得到的禽类健康异常度数值上传至云端数据库。

当禽类健康异常度大于当前目标区域1的禽类健康异常度阈值时，启动警示 程序并将警示信息上传至目标区域控制终端。

当分析得到的当禽类健康异常度大于禽类健康异常度阈值时，表明当前的目 标区域1内部的大部分禽类的粪便均处于异常状态，此时表示当前整个目标区域1内部的禽 类处于群体异常状态，故通过及时预警来警示养殖人员对家禽进行群体检测，便于第一时 间进行补救措施，以最大幅度的降低养殖损失。

在上述任一方案中优选的是，本发明中在进行禽类健康异常度的分析计算 时，结合具体当前家禽的品种类别，依靠、、、分别对应的禽类的感染原 因及病情的紧急性等养殖常识完成对各类异常粪便匹配的病情影响严重程度及轻重缓急 进行权重的均衡分配。

另外，考虑到随着目标区域1内部的家禽的感染数量的增加会使得病情在目标区域1内部呈急剧的增长趋势，故利用指数函数作为分析公式，同时通过行业内部的家禽的感染普遍规律得到上述的分析公式的参照系数，使得能够相对吻合变化规律，具体进行参数校验时结合目标区域1的家禽数量及养殖密度、家禽的育龄等行业参数进行选择即可，对于本领域技术人员来说属于常规选择，故在此不再进行赘述。

在上述任一方案中优选的是，所述取样参数获取处理模块的工作过程中还包括如下步骤：通过获取得到的动态扫描视频观察各目标取样颜色对应坐标位置处的粪污污泥状态，以判断对应坐标位的异常粪污污泥是干粪或稀粪。

通过上述的动态扫描能够通过截取获取得到多张粪污污泥排放通道表面的清洗图像，最终选择出更符合要求的图像；通过图像的处理分析得到相关异常粪污污泥对应的坐标点位，便于根据得到的坐标点位快速的通过视频状态观察对应位置处的污泥的性状状态，以此更加细致的判断当前污泥属于干粪粪污还是湿粪污，进而分析当前禽类的健康状态。

根据当前白粪面积占比、绿粪面积占比、黄粪面积占比、红粪面积占比的单独情况可以初步获取当前目标区域1内部的禽类群体的家禽患各类病情的情况，并在3-5天内重复取样参数获取处理模块的处理步骤并观察异常粪污污泥的占比变化，根据变化情况判断家禽群体的病变趋于严重或减缓，并进行进一步单独个体的检测及后期制定详实的治疗方案。

在上述任一方案中优选的是，所述目标区域环境参数获取模块的工作过程包括： 通过预设的各传感器监测并得到当前目标区域1内部的氨气浓度值、氧气浓度值 、二氧化碳浓度值、环境温度值、湿度值、粉尘颗粒含量值。

当监测状态下的氨气浓度值、氧气浓度值、二氧化碳浓度值、环 境温度值、湿度值、粉尘颗粒含量值均在安全数值范围内时，将全部的监测信 息上传至云端数据库。

当对应参数信息超标时，该项参数对应的传感器将超标信号反馈至控制端的报警器，报警器通过声光与蜂鸣形式报警。

考虑到，禽类生活习性及其对周边环境的敏感性，故在此实时监测上述对应的参 数信息，当氨气浓度值、氧气浓度值、二氧化碳浓度值、环境温度值、 湿度值、粉尘颗粒含量值超标时，表示当前的环境对于禽类而言处于恶劣环境，故 需要进行及时报警警示，以降低环境不适对禽类的影响，具体阈值的设定需要根据不同季 节以及不同禽类种类的生活习性对各参数的耐受度进行常规合理的设定。

在上述任一方案中优选的是，所述污泥发酵参数获取模块的工作过程包括：

获取目标区域配置的发酵站内部经发酵工序后的沼气储存容器的内部气压，将获取的沼气参数信息上传至云端数据库；

将获取得到的内部气压与设定气压比较，当内部气压大于设定气压后，判定当前沼气气体具备排放利用的条件；

获取目标区域配置的发酵站内部经污水处理工序后的水液中的氨氮含量、高锰酸盐指数、总大肠菌群和细菌总数，将获取的水液参数信息上传至云端数据库；

当获取的氨氮含量、高锰酸盐指数、总大肠菌群和细菌总数均小于各自设定的参考阈值时，则判定当前水液达到外排至目标区域1并再利用的条件。

氨氮含量、高锰酸盐指数、总大肠菌群和细菌总数的对应参考阈值根据污水处理标准进行确定，由行业技术人员进行常规选择并设定即可。

在上述任一方案中优选的是，所述质量评估模块的工作过程包括：获取目标区域 环境参数获取模块监测状态下的氨气浓度值、氧气浓度值、二氧化碳浓度值、环境温度值、湿度值、粉尘颗粒含量值，当各参数均在安全数值范围 内时，判定当前目标区域1内部的环境初步合格。通过分析公式得到当 前目标区域1内部的环境终合格系数。

其中，表示目标区域环境修正系数，表示氨气浓度值、二氧化碳浓 度值、氧气浓度值对应的权重因子，且；表示环境温度值、湿度值、粉尘颗粒含量值对应的权重因子；表示目标区域1的适宜温度 值阈值，表示目标区域1的适宜湿度值阈值，表示目标区域1的粉尘颗粒含量 值阈值。

当环境终合格系数小于时，则当前目标区域1内部的环境终合格系数符合要求；否则，不符合要求，此时需要启动目标区域1配套的排风换气系统实现车间 内外环境的换气，并保持动态监测直至环境终合格系数符合要求。

其中，目标区域1环境修正系数的具体选择与当前目标区域1内部的家禽健康情 况相关，家禽健康情况由专业兽医技术人员根据家禽群体检测情况并结合禽类健康异常度进行综合评判确定，在进行系数的选择时按照当前家禽的健康好坏等级分别在0.5-1 之间取值，当家禽健康状态处于最佳状态时取值为0.5，随着家禽状态的降低取值逐渐增 加。

各权重因子的相对大小的设定，主要是根据当前的禽类对氨气浓度值、氧气 浓度值、二氧化碳浓度值、环境温度值、湿度值、粉尘颗粒含量值 耐受度进行评断，影响明显的因素其权重占比相对较高，以提高其在分析过程中的影响程 度，使得分析更加贴紧真实的影响情况，根据不同禽类选择的权重因子相对数值会存在不 同，具体由本领域技术人员根据真实情况进行选定，此处不再赘述。

在上述任一方案中优选的是，所述质量评估模块的工作过程还包括：通过污泥发酵参数获取模块获取目标区域配置的发酵站内部经发酵工序得到的沼气参数信息，当沼气气体具备排放利用的条件后，通过目标区域预设输气管路将沼气气体向生活区域输送并用于冬季供暖所需及全年生活燃气用气所需。

同步发酵站内部经污水处理工序后的水液参数信息，当水液达到外排至目标区域1并再利用的条件时，通过控制水液沿目标区域预设输液管路将净化后的污水输送并用于配合各个粪污污泥排放通道冲洗管路9对目标区域1内部粪污污泥排放通道进行冲洗。

在上述任一方案中优选的是，所述质量评估模块的工作过程还包括：通过污泥发酵参数获取模块获取目标区域配置的发酵站内部经发酵工序处理后得到的污泥肥料用于目标区域内部的植物施肥，实现资源的最大利用率。

其中，目标区域1、粪污污泥排料口2、外部动力管道、污泥发酵站4、沼气排气端5、气路输送管6、净化水液排水端7、水路输送管路8、粪污污泥排放通道冲洗管路9、排风换气扇10、污水处理机组11均被围设在目标厂房12内部。

从整个管控系统来看，本管控系统能够应用于目标区域实现对目标区域1内部的 污泥的分析处理并通过污泥的图像处理完成对目标区域1内部的禽类健康异常度的初 步分析计算，从而宏观分析得到当前的禽类群体的健康情况；在后期及时配合养殖兽医的 诊疗后能够更全面准确度监测目标区域1的整体禽类健康状态，保证了对禽类健康的实时 监测，提高养殖的安全性，为新手养殖户提供便利，实现养殖的相对自动化；在目标区域内 部采用目标区域1配合自用的发酵站实现对污泥的有效地发酵处理，发酵处理完成后得到 固态肥料及净化水液，固态肥料用于目标区域内部植物的施肥，水液重复用于目标区域1内 部粪污污泥排放通道的冲洗，有效地实现资源的充分利用；采用参数化分析目标区域1内部 环境质量，能够配合各传感器的检测实现对养殖环境的初步评判及终评判，在对环境进行 当前目标区域1内部的环境终合格系数的分析评判时，采用依托禽类健康异常度 及兽医诊断结果来实现不同修正系数的调控，能够更好地根据禽类群体的健康情况分析和 计算得到环境终合格系数，有效地提高整个计算结果的相对匹配度；目标区域内部的 发酵站能够完成对污泥的有效利用，得到的沼气、沼气能用于目标区域内部的生活所需及 冬季的供暖辅助，有效地保证整个目标区域资源的循环利用。

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (8)

1.基于多变量参数化的粪污污泥污水综合监测管控系统，其特征在于：包括：

取样参数获取处理模块，用于获取目标区域内部的粪污污泥相关参数信息并将其上传至云端数据库；

目标区域环境参数获取模块，用于获取目标区域内部的环境参数信息；

其中，环境参数信息包括目标区域内部的环境温度值、湿度值、粉尘颗粒含量值；

污泥发酵参数获取模块，用于获取目标区域内部的污泥发酵站的污泥发酵处理参数信息；

质量评估模块，用于对取样参数获取处理模块、目标区域环境参数获取模块得到的参数信息分析评估并得到当前粪污污泥状态及目标区域的环境质量状态；

综合调控模块，用于根据质量评估模块的分析结果及污泥发酵参数获取模块获取的参数信息完成对目标区域内部污泥产物的处理及目标区域内部环境的调控管理；

云端数据库，用于存储各模块获取的全部信息及全部的预存参数信息并供各模块提取。

2.根据权利要求1所述的基于多变量参数化的粪污污泥污水综合监测管控系统，其特征在于：所述目标区域的粪污污泥排料口通过外部动力管道连接至污泥发酵站，所述污泥发酵站的沼气排气端通过气路输送管连接至目标区域内部，所述污泥发酵站的净化水液排水端通过水路输送管路连接至目标区域内部的粪污污泥排放通道冲洗管路，在所述目标区域的外墙壁上间隔安装有若干个排风换气扇。

3.根据权利要求2所述的基于多变量参数化的粪污污泥污水综合监测管控系统，其特征在于：所述取样参数获取处理模块中获取的粪污污泥相关参数信息包括粪污污泥排放通道内部的当前污泥堆积体积量、当前粪污污泥排放通道内的表面污泥动态扫描视频。

4.根据权利要求3所述的基于多变量参数化的粪污污泥污水综合监测管控系统，其特征在于：所述取样参数获取处理模块的工作过程包括：

通过竖向激光扫描获取当前点位处的地面距离粪污污泥排放通道内的污泥表面的深 度距离并记为，其中n表示粪污污泥排放通道中的第n个测量点位，通过分析公式得到粪污污泥排放通道内部的粪污污泥污水的平均堆积深度 ，式中，h为粪污污泥排放通道深度，为测量点的数量；

通过分析公式得到粪污污泥排放通道内部的当前污泥堆积体积量，式中，a为粪污污泥排放通道长度，b为粪污污泥排放通道宽度；

当前污泥堆积体积量达到设定刮粪量时，控制粪污污泥排放通道内部的刮粪机器将粪污污泥排放通道内部的污泥向外刮除。

5.根据权利要求4所述的基于多变量参数化的粪污污泥污水综合监测管控系统，其特征在于：所述目标区域环境参数获取模块的工作过程包括：

通过预设的各传感器监测并得到当前目标区域内部的氨气浓度值、氧气浓度值、二氧化碳浓度值/>、环境温度值/>、湿度值/>、粉尘颗粒含量值/>；

当监测状态下的氨气浓度值、氧气浓度值/>、二氧化碳浓度值/>、环境温度值/>、湿度值/>、粉尘颗粒含量值/>均在安全数值范围内时，将全部的监测信息上传至云端数据库；

当对应参数信息超标时，该项参数对应的传感器将超标信号反馈至控制端的报警器，报警器通过声光与蜂鸣形式报警。

6.根据权利要求5所述的基于多变量参数化的粪污污泥污水综合监测管控系统，其特征在于：所述污泥发酵参数获取模块的工作过程包括：

获取目标区域配置的发酵站内部经发酵工序后的沼气储存容器的内部气压，将获取的沼气参数信息上传至云端数据库；

将获取得到的内部气压与设定气压比较，当内部气压大于设定气压后，判定当前沼气气体具备排放利用的条件；

获取目标区域配置的发酵站内部经污水处理工序后的水液中的氨氮含量、高锰酸盐指数、总大肠菌群和细菌总数，将获取的水液参数信息上传至云端数据库；

当获取的氨氮含量、高锰酸盐指数、总大肠菌群和细菌总数均小于各自设定的参考阈值时，则判定当前水液达到外排至目标区域并再利用的条件。

7.根据权利要求6所述的基于多变量参数化的粪污污泥污水综合监测管控系统，其特征在于：所述质量评估模块的工作过程包括：

获取目标区域环境参数获取模块监测状态下的氨气浓度值、氧气浓度值/>、二氧化碳浓度值/>、环境温度值/>、湿度值/>、粉尘颗粒含量值/>，当各参数均在安全数值范围内时，判定当前目标区域内部的环境初步合格；

通过分析公式得到当 前目标区域内部的环境终合格系数，其中，表示目标区域环境修正系数，表 示氨气浓度值、二氧化碳浓度值、氧气浓度值对应的权重因子，且；表示环境温度值、湿度值、粉尘颗粒含量值对应的权重因 子；表示目标区域的适宜温度值阈值，表示目标区域的适宜湿度值阈值， 表示目标区域的粉尘颗粒含量值阈值；

当环境终合格系数小于/>时，则当前目标区域内部的环境终合格系数/>符合要求；

否则，不符合要求，此时需要启动目标区域配套的排风换气系统实现车间内外环境的换气，并保持动态监测直至环境终合格系数符合要求。

8.根据权利要求7所述的基于多变量参数化的粪污污泥污水综合监测管控系统，其特征在于：所述质量评估模块的工作过程还包括：

通过污泥发酵参数获取模块获取目标区域配置的发酵站内部经发酵工序得到的沼气参数信息，当沼气气体具备排放利用的条件后，通过目标区域预设输气管路将沼气气体向生活区域输送并用于冬季供暖所需及全年生活燃气用气所需；

同步发酵站内部经污水处理工序后的水液参数信息，当水液达到外排至目标区域并再利用的条件时，通过控制水液沿目标区域预设输液管路将净化后的污水输送并用于对目标区域内部粪污污泥排放通道进行冲洗。