CN216073629U - 一种粪污发酵过程检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种粪污发酵过程检测装置，包括：行走机构、检测机构与控制模块；行走机构用于可移动地设于粪污发酵槽上方的轨道，检测机构与行走机构连接，检测机构用于检测粪污内不同深度的第一发酵参数及检测粪污表面的第二发酵参数；控制模块与行走机构通讯连接，检测机构与控制模块通讯连接，控制模块用于与翻抛机通讯连接。本实用新型通过检测机构对粪污的第一发酵参数与第二发酵参数进行实时检测，为翻抛机的翻抛作业提供了准确的作业依据。

Description

一种粪污发酵过程检测装置

技术领域

本实用新型涉及农业机械技术领域，尤其涉及一种粪污发酵过程检测装置。

背景技术

有氧堆肥发酵是粪污的有机化无污染处理过程中的主要手段，在有氧堆肥发酵过程中，向粪污中加入好氧微生物，好氧微生物将粪污中的大分子有机物分解为小分子有机物，并将部分小分子有机物矿化成无机物，同时，释放出大量的热量，在好氧微生物不断分解有机物的过程中，好氧微生物将中间代谢产物合成为自身的细胞物质，以供好氧微生物的生长与繁殖，使得更多的好氧微生物能够参与到有机物的分解过程中，最终实现将粪污中的有机物固体完全腐熟为稳定的腐殖质。

为了给好氧微生物提供良好的生长环境，在现有的有氧堆肥发酵过程中，需通过翻抛机定期对粪污进行翻抛作业，翻抛作业可降低粪污内的温度，并有效提高粪污与氧气的接触面积，提高粪污中的氧气含量，从而为好氧微生物提供良好的生长环境，避免粪污的表面存在大量由无氧发酵产生的有害气体的现象；而定期的翻抛作业常常存在翻抛不及时或翻抛频率过高的现象，当翻抛不及时时，粪污内的温度过高，使得粪污内的有机质碳化，同时，好氧微生物无法获得氧气，从而影响好氧微生物对有机物分解的效率及好氧微生物的繁殖速率，当翻抛频率过高时，粪污内部温度降低，低温无法有效杀灭粪污中的病原菌，使得病原菌影响好氧微生物的生长与繁殖。

实用新型内容

本实用新型提供一种粪污发酵过程检测装置，用以解决在现有粪污发酵过程中存在无法及时获取不同位置的粪污的内部发酵参数与表面发酵参数，从而无法为翻抛机提供准确的翻抛作业依据的问题。

本实用新型提供一种粪污发酵过程检测装置，包括：行走机构、检测机构及控制模块；所述行走机构用于可移动地设于粪污发酵槽上方的轨道；所述检测机构与所述行走机构连接，所述检测机构用于检测粪污内不同深度的第一发酵参数及检测粪污表面的第二发酵参数；所述控制模块与所述行走机构通讯连接，所述检测机构与所述控制模块通讯连接，所述控制模块用于与翻抛机通讯连接。

根据本实用新型提供的一种粪污发酵过程检测装置，所述粪污发酵槽设有至少一个；在所述粪污发酵槽设有一个的情况下，所述轨道沿所述发酵槽的长度方向延伸，或者，所述轨道沿所述发酵槽的宽度方向延伸；在所述粪污发酵槽设有多个的情况下，多个所述粪污发酵槽沿所述粪污发酵槽的长度方向依次排布，所述轨道沿所述发酵槽的长度方向延伸；或者，多个所述粪污发酵槽沿所述粪污发酵槽的宽度方向依次排布，所述轨道沿所述发酵槽的宽度方向延伸。

根据本实用新型提供的一种粪污发酵过程检测装置，所述检测机构包括升降机构与第一检测组件；所述升降机构与所述行走机构连接，所述升降机构的升降端用于伸向所述粪污，所述升降机构的升降端与所述第一检测组件连接；所述第一检测组件与所述控制模块通讯连接，所述第一检测组件用于检测所述粪污内不同深度的第一发酵参数。

根据本实用新型提供的一种粪污发酵过程检测装置，所述第一检测组件包括温度检测模块与溶氧量检测模块，所述温度检测模块与所述溶氧量检测模块分别与所述升降端连接。

根据本实用新型提供的一种粪污发酵过程检测装置，所述升降机构包括：升降电机与齿轮传动组件；所述齿轮传动组件包括齿轮与齿条；所述升降电机设于所述行走机构上，所述升降电机的输出端与所述齿轮连接，所述齿条与所述行走机构滑动连接，所述齿条的一端伸向所述粪污发酵槽，并与所述第一检测组件连接，所述齿轮与所述齿条相啮合。

根据本实用新型提供的一种粪污发酵过程检测装置，所述第一检测组件还包括检测杆组件；所述检测杆组件包括检测杆，所述检测杆设有多个，任意两个所述检测杆的长度不相等，在所述轨道沿所述粪污发酵槽的长度方向延伸的情况下，多个所述检测杆沿所述粪污发酵槽的宽度方向依次间隔排布；多个所述检测杆的长度沿所述粪污发酵槽的宽度方向依次增大；所述检测杆与所述发酵槽的槽底垂直，所述检测杆的一端与所述齿条的一端连接，所述检测杆的另一端分别与所述温度检测模块和所述溶氧量检测模块连接。

根据本实用新型提供的一种粪污发酵过程检测装置，所述检测杆组件还包括连接杆；所述连接杆沿所述粪污发酵槽的宽度方向排布，所述连接杆靠近所述粪污的表面的一端与所述检测杆的一端连接，所述连接杆背离所述粪污的表面的一端与所述齿条的一端连接。

根据本实用新型提供的一种粪污发酵过程检测装置，所述检测机构还包括第二检测组件；所述第二检测组件与所述行走机构连接，所述第二检测组件与所述控制模块通讯连接，所述第二检测组件用于检测所述粪污表面的第二发酵参数。

根据本实用新型提供的一种粪污发酵过程检测装置，所述第二检测组件包括氨气浓度检测模块、硫化氢浓度检测模块及二氧化碳浓度检测模块当中的至少一种。

根据本实用新型提供的一种粪污发酵过程检测装置，所述行走机构包括底盘、驱动电机及轨道轮；所述驱动电机设于所述底盘上，所述轨道轮与所述底盘转动连接，所述驱动电机与所述轨道轮连接，所述轨道轮用于沿所述轨道滚动；所述驱动电机与所述控制模块通讯连接。

本实用新型提供的一种粪污发酵过程检测装置，通过控制模块控制检测机构对粪污的第一发酵参数与第二发酵参数进行实时检测，并将实时检测数据发送至翻抛机，检测到的第一发酵参数与第二发酵参数为翻抛机翻抛作业提供了作业依据，以实现翻抛机对粪污进行精准的翻抛作业。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的粪污发酵过程检测装置的结构示意图之一；

图2是本实用新型提供的粪污发酵过程检测装置的结构示意图之二；

附图标记：

1：行走机构； 2：检测机构； 3：控制模块；

4：轨道； 5：显示屏； 11：底盘；

12：驱动电机； 13：轨道轮； 21：升降机构；

22：第一检测组件； 23：第二检测组件； 211：升降电机；

212：齿轮传动组件； 221：温度检测模块； 222：溶氧量检测模块；

223：检测杆组件； 2121：齿轮； 2122：齿条；

2231：检测杆； 2232：连接杆。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合图1至图2描述本实用新型提供的一种粪污发酵过程检测装置。

如图1和图2所示，本实施例提供一种粪污发酵过程检测装置，包括：行走机构1、检测机构2与控制模块3；行走机构1用于可移动地设于粪污发酵槽上方的轨道4，检测机构2与行走机构1连接，检测机构2用于检测粪污内不同深度的第一发酵参数及检测粪污表面的第二发酵参数；控制模块3与行走机构1通讯连接，检测机构2与控制模块3通讯连接，控制模块3用于与翻抛机通讯连接。

具体地，本实施例所示的粪污发酵过程检测装置通过控制模块3控制检测机构2对粪污的第一发酵参数及第二发酵参数进行实时检测，并将实时检测数据发送至翻抛机，检测到的第一发酵参数与第二发酵参数为翻抛机翻抛作业提供了作业依据，以实现翻抛机对粪污进行精准的翻抛作业。

在此应指出的是，本实施例所示的第一发酵参数包括粪污内的温度与溶氧量，第二发酵参数为有害气体的浓度，包括：氨气浓度、硫化氢浓度及二氧化碳浓度；在粪污内的温度高于预设温度的情况下，需要及时控制翻抛机进行翻抛作业，避免温度过高造成粪污内的有机质碳化；在粪污内的溶氧量低于预设溶氧量的情况下，需要及时控制翻抛机进行翻抛作业，以使得粪污发酵槽底部的粪污能够与氧气充分接触，保证好氧微生物的正常生长与繁殖；在有害气体的浓度高于预设浓度的情况下，需要及时对粪污表面喷施雾化水，以溶解有害气体，避免有害气体污染空气。

其中，本实施例所示的控制模块3可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的控制模块3可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。控制模块3也可以是任何常规的处理器等。

优选地，本实施例所示的粪污发酵槽设有至少一个；在粪污发酵槽设有一个的情况下，轨道4沿发酵槽的长度方向延伸，或者，轨道4沿发酵槽的宽度方向延伸；在粪污发酵槽设有多个的情况下，多个粪污发酵槽沿粪污发酵槽的长度方向依次排布，轨道4沿发酵槽的长度方向延伸；或者，多个粪污发酵槽沿粪污发酵槽的宽度方向依次排布，轨道4沿所述发酵槽的宽度方向延伸。

具体地，本实施例所示的粪污发酵槽在设有多个的情况下，控制模块3控制行走机构1沿着轨道对多个粪污发酵槽内的粪污进行巡检，巡检的频率可根据实际需求设置；每个粪污发酵槽均通过二维码或射频识别技术(RFID)进行标记，在检测机构2检测到第一发酵参数与第二发酵参数中的任一者不满足发酵需求的情况下，控制模块3即可根据标记的位置对不满足发酵需求的粪污进行定位，并将定位信息发送给翻抛机，翻抛机通过定位信息执行精准翻抛作业。

优选地，如图2所示，本实施例所示的检测机构2包括升降机构21与第一检测组件22；升降机构21与行走机构1连接，升降机构21的升降端用于伸向粪污，升降机构21的升降端与第一检测组件22连接；第一检测组件22与控制模块3通讯连接，第一检测组件22用于检测粪污内不同深度的第一发酵参数。

具体地，本实施例所示的第一检测组件22在升降机构21的升降作用下，可对粪污发酵槽内不同深度的粪污进行第一发酵参数的检测，以实现第一检测组件22对不同深度的粪污进行全面检测。

在此应指出的是，本实施例所示的第一检测组件22在伸入至粪污内进行检测时，控制模块3控制行走机构1关闭，待检测完毕后，控制模块3控制升降机构21将第一检测组件22提升至粪污表面的上方，再控制行走机构1启动，避免行走机构1在沿轨道移动的过程中，第一检测组件22搅动粪污。

优选地，如图1至图2所示，本实施例所示的第一检测组件22包括温度检测模块221与溶氧量检测模块222，温度检测模块221与溶氧量检测模块222分别与升降端连接。

具体地，本实施例所示的温度检测模块221检测粪污内不同深度处的温度，溶氧量检测模块222检测粪污内不同深度处的溶氧量，以实现对第一发酵参数的检测。

优选地，如图1至图2所示，本实施例所示的升降机构21包括升降电机211与齿轮传动组件212；齿轮传动组件212包括齿轮2121与齿条2122；升降电机211设于行走机构1上，升降电机211的输出端与齿轮2121连接，齿条2122与行走机构1滑动连接，齿条2122的一端伸向粪污发酵槽，并与第一检测组件22连接，齿轮2121与齿条2122相啮合。

具体地，在第一检测组件22有检测需求的情况下，控制模块3控制升降电机211正向转动，升降电机211带动齿条2122朝向粪污的一侧移动，以使得第一检测组件22伸入至粪污内，待检测完毕后，控制模块3控制升降电机211反向转动，升降电机211带动齿条2122朝向背离粪污的一侧移动，以使得第一检测组件22提升至粪污表面的上方。

优选地，本实施例所示的升降机构21包括电动推杆，电动推杆与行走机构1连接，电动推杆的伸缩端与第一检测组件22连接，以实现第一检测组件22朝向粪污的一侧或背离粪污的一侧移动。

优选地，如图1至图2所示，本实施例所示的第一检测组件22包括检测杆组件223；检测杆组件223包括检测杆2231，所述检测杆2231设有多个，任意两个检测杆2231的长度不相等，在轨道沿粪污发酵槽的长度方向延伸的情况下，多个检测杆2231沿粪污发酵槽的宽度方向依次间隔排布，多个检测杆2231的长度沿粪污发酵槽的宽度方向依次增大；检测杆2231的一端与齿条2122的一端连接，检测杆2231的另一端分别与温度检测模块221和溶氧量检测模块222连接。

具体地，本实施例通过将多个检测杆2231沿粪污发酵槽的宽度方向设置，在行走机构1沿粪污发酵槽的长度方向移动的过程中，多个检测杆2231能够对粪污发酵槽内每一处的粪污进行检测，避免出现检测盲区；同时，通过设置多个不同长度的检测杆2231，以使得多个检测杆2231能够一次性对粪污内多个不同深度的第一发酵参数进行检测，提升了检测效率。

在此应指出的是，在轨道4沿粪污发酵槽的宽度方向延伸的情况下，多个检测杆2231沿粪污发酵槽的长度方向延伸，可以理解的是，轨道4的延伸方向与多个检测杆2231的排布方向垂直。

在一个实施例中，检测杆2231设有5个，相邻两个检测杆2231的长度差值为100mm，在5个检测杆2231的检测过程中，第一个检测杆的另一端位于粪污表面以下100mm，相应地，第二个检测杆的另一端位于粪污表面以下200mm，第三个检测杆的另一端位于粪污表面以下300mm，第四个检测杆的另一端位于粪污表面以下400mm，第五个检测杆的另一端位于粪污表面以下500mm。

优选地，如图2所示，本实施例所示的检测杆组件223还包括连接杆2232；连接杆2232沿粪污发酵槽的宽度方向排布，连接杆2232靠近粪污的表面的一端与检测杆2231的一端连接，连接杆2232背离粪污的表面的一端与齿条2122的一端连接。

具体地，本实施例所示的齿条2122在升降过程中，通过连接杆2232实现多个检测杆2231的整体升降。

优选地，本实施例所示的控制模块3对多个不同深度的第一发酵参数进行加权处理，并分别得到加权温度与加权溶氧量。

在一个实施例中，分别检测了粪污五个不同深度的温度与溶氧量，其中，按照深度逐渐增大的排列顺序，五个温度值依次为t1、t2、t3、t4、t5，五个溶氧量依次为q1、q2、q3、q4、q5，每个温度对应的第一权重分别为w1、w2、w3、w4、w5，则加权温度计算方法为t_加权温度＝w1×t1+w2×t2+w3×t3+w4×t4+w5×t5；同理，每个溶氧量对应的第二权重分别为k1、k2、k3、k4、k5，则加权溶氧量计算方法为q_{加权溶氧量}＝k1×q1+k2×q2+k3×q3+k4×q4+k5×q5，根据加权温度与加权溶氧量，对应控制翻抛机构的翻抛频率、翻抛深度及撒菌机构的菌剂加注量。

优选地，如图1和图2所示，本实施例所示的检测机构2还包括第二检测组件23；第二检测组件23与行走机构1连接，第二检测组件23与控制模块3通讯连接，第二检测组件23用于检测粪污表面的第二发酵参数。

具体地，本实施例所示的第二发酵参数为有害气体浓度，第二检测组件23在检测到粪污表面的有害气体浓度高于预设浓度的情况下，控制模块3与雾化机构通讯连接，由雾化机构执行对粪污表面喷施雾化水的操作。

优选地，如图1和图2所示，本实施例所示的第二检测组件23包括氨气浓度检测模块、硫化氢浓度检测模块及二氧化碳浓度检测模块当中的至少一种。

具体地，第二检测组件23包括氨气浓度检测模块；或者，第二检测组件包括硫化氢浓度检测模块；或者，第二检测组件23包括氨气浓度检测模块与硫化氢浓度检测模块，在此不一一穷举。

优选地，如图1所示，本实施例所示的粪污发酵过程检测装置还包显示屏5，显示屏5用于显示检测机构2检测到的第一发酵参数与第二发酵参数。

优选地，如图1和图2所示，本实施例所示的行走机构1包括底盘11、驱动电机12及轨道轮13；驱动电机12设于底盘11上，轨道轮13与底盘11转动连接，驱动电机12与轨道轮13连接，轨道轮13用于沿轨道4滚动；驱动电机12与控制模块3通讯连接。

具体地，本实施例所示的控制模块3控制驱动电机12转动，以实现行走机构1沿轨道4移动，进而实现检测机构2对粪污发酵槽的巡检。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种粪污发酵过程检测装置，其特征在于，包括：

行走机构，所述行走机构用于可移动地设于粪污发酵槽上方的轨道；

检测机构，所述检测机构与所述行走机构连接，所述检测机构用于检测粪污内不同深度的第一发酵参数及检测粪污表面的第二发酵参数；

控制模块，所述控制模块与所述行走机构通讯连接，所述检测机构与所述控制模块通讯连接，所述控制模块用于与翻抛机通讯连接。

2.根据权利要求1所述的粪污发酵过程检测装置，其特征在于，

所述粪污发酵槽设有至少一个；

在所述粪污发酵槽设有一个的情况下，所述轨道沿所述发酵槽的长度方向延伸，或者，所述轨道沿所述发酵槽的宽度方向延伸；

在所述粪污发酵槽设有多个的情况下，多个所述粪污发酵槽沿所述粪污发酵槽的长度方向依次排布，所述轨道沿所述发酵槽的长度方向延伸；或者，多个所述粪污发酵槽沿所述粪污发酵槽的宽度方向依次排布，所述轨道沿所述发酵槽的宽度方向延伸。

3.根据权利要求2所述的粪污发酵过程检测装置，其特征在于，

所述检测机构包括升降机构与第一检测组件；

所述升降机构与所述行走机构连接，所述升降机构的升降端用于伸向所述粪污，所述升降机构的升降端与所述第一检测组件连接；

所述第一检测组件与所述控制模块通讯连接，所述第一检测组件用于检测所述粪污内不同深度的第一发酵参数。

4.根据权利要求3所述的粪污发酵过程检测装置，其特征在于，

所述第一检测组件包括温度检测模块与溶氧量检测模块，所述温度检测模块与所述溶氧量检测模块分别与所述升降端连接。

5.根据权利要求4所述的粪污发酵过程检测装置，其特征在于，

所述升降机构包括：升降电机与齿轮传动组件；

所述齿轮传动组件包括齿轮与齿条；

所述升降电机设于所述行走机构上，所述升降电机的输出端与所述齿轮连接，所述齿条与所述行走机构滑动连接，所述齿条的一端伸向所述粪污发酵槽，并与所述第一检测组件连接，所述齿轮与所述齿条相啮合。

6.根据权利要求5所述的粪污发酵过程检测装置，其特征在于，

所述第一检测组件还包括检测杆组件；

所述检测杆组件包括检测杆，所述检测杆设有多个，任意两个所述检测杆的长度不相等，在所述轨道沿所述粪污发酵槽的长度方向延伸的情况下，多个所述检测杆沿所述粪污发酵槽的宽度方向依次间隔排布；多个所述检测杆的长度沿所述粪污发酵槽的宽度方向依次增大；

所述检测杆与所述发酵槽的槽底垂直，所述检测杆的一端与所述齿条的一端连接，所述检测杆的另一端分别与所述温度检测模块和所述溶氧量检测模块连接。

7.根据权利要求6所述的粪污发酵过程检测装置，其特征在于，

所述检测杆组件还包括连接杆；

所述连接杆沿所述粪污发酵槽的宽度方向排布，所述连接杆靠近所述粪污的表面的一端与所述检测杆的一端连接，所述连接杆背离所述粪污的表面的一端与所述齿条的一端连接。

8.根据权利要求1所述的粪污发酵过程检测装置，其特征在于，

所述检测机构还包括第二检测组件；

所述第二检测组件与所述行走机构连接，所述第二检测组件与所述控制模块通讯连接，所述第二检测组件用于检测所述粪污表面的第二发酵参数。

9.根据权利要求8所述的粪污发酵过程检测装置，其特征在于，

所述第二检测组件包括氨气浓度检测模块、硫化氢浓度检测模块及二氧化碳浓度检测模块当中的至少一种。

10.根据权利要求1至9任一所述的粪污发酵过程检测装置，其特征在于，

所述行走机构包括底盘、驱动电机及轨道轮；

所述驱动电机设于所述底盘上，所述轨道轮与所述底盘转动连接，所述驱动电机与所述轨道轮连接，所述轨道轮用于沿所述轨道滚动；

所述驱动电机与所述控制模块通讯连接。

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