CN221223845U - 一种发酵槽矩阵式三维检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种发酵槽矩阵式三维检测系统，涉及三维自动检测技术领域，其包括：架设在发酵槽上的矩阵式空间移动装置，所述矩阵式空间移动装置包括两X轴导轨、Y轴导轨和Z轴导轨，其中，两所述X轴导轨设置在所述发酵槽的左右墙体上方且两所述X轴导轨相互平行设置，所述Y轴导轨的两端分别架设在两所述X轴导轨上，且能够沿所述发酵槽前后方向移动，所述Z轴导轨垂直设置在所述Y轴导轨上，且能够沿所述发酵槽上下方向移动，所述Z轴导轨上设有三维定位装置；还包括多个测量传感器、控制器和上位机。本实用新型实现养殖粪污发酵槽的运行过程数据采集和测量。
Description
技术领域
本实用新型涉及三维自动检测技术领域，具体涉及一种发酵槽矩阵式三维检测系统。
背景技术
畜禽养殖粪污是含有丰富的机质及植物营养元素的宝贵资源，通过好氧发酵技术，可实现畜禽粪污的减量化、无害化和资源化利用，既可减少粪污对环境的污染，又能变废为宝。
发酵槽作为经济实用的养殖粪污处理技术之一，近年来受到了一些规模化养殖场的认可。发酵槽主要是将木屑、谷壳等平铺一层在发酵槽上，在人工控制下，将物料调节到适宜的C/N，在一定的温度、湿度和通风条件下，利用自然界本身存在的细菌、真菌、放线菌或者通过加入适量的微生物制剂，人为的促进畜禽粪污中可生物降解的有机物向稳定的腐殖质生化转化。畜禽粪污经过一个周期的发酵，最终产生有机肥。但现有发酵槽技术中，存在以下不足：1、发酵过程中环境参数(温度、含水量、电导率及含氧量)的监测取样点位不足或不均匀，导致环境参数监测不准确，无法调控发酵过程；2、发酵槽内物料体积信息采集缺乏，对槽内物料量只作估算；3、发酵过程缺乏数据指导。
实用新型内容
针对现有技术中的环境参数监测不足或不准确的问题，本实用新型提供一种发酵槽矩阵式三维检测系统，通过多个测量传感器对发酵槽的发酵物料发酵过程参数进行测量，实现养殖粪污发酵槽的运行过程数据采集和测量。
为实现上述目的，本实用新型可以采用以下技术方案进行：
一种发酵槽矩阵式三维检测系统，其包括：
架设在发酵槽上的矩阵式空间移动装置，所述矩阵式空间移动装置包括两X轴导轨、Y轴导轨和Z轴导轨，其中，两所述X轴导轨设置在所述发酵槽的左右墙体上方且两所述X轴导轨相互平行设置，所述Y轴导轨的两端分别架设在两所述X轴导轨上，且能够沿所述发酵槽前后方向移动，所述Z轴导轨垂直设置在所述Y轴导轨上，且能够沿所述发酵槽上下方向移动，所述Z轴导轨上设有三维定位装置；
多个测量传感器，其分别用于测量所述发酵槽的发酵物料发酵过程参数；
控制器，其分别与多个所述测量传感器和所述矩阵式空间移动装置的伺服电机控制信号连接；
上位机，其与所述控制器控制信号连接。
如上所述的发酵槽矩阵式三维检测系统，进一步地，所述测量传感器包括设置在所述Z轴导轨上的激光测距传感器。
如上所述的发酵槽矩阵式三维检测系统，进一步地，所述测量传感器包括设置在所述Z轴导轨上的红外温度传感器。
如上所述的发酵槽矩阵式三维检测系统，进一步地，所述测量传感器包括设置在所述Z轴导轨的底端的土壤综合传感器。
如上所述的发酵槽矩阵式三维检测系统，进一步地，所述测量传感器包括设置在所述Z轴导轨的底端的含氧量传感器。
如上所述的发酵槽矩阵式三维检测系统，进一步地，所述X轴导轨由X轴伺服电机驱动。
如上所述的发酵槽矩阵式三维检测系统，进一步地，所述Y轴导轨由Y轴伺服电机驱动。
如上所述的发酵槽矩阵式三维检测系统，进一步地，所述Z轴导轨由Z轴伺服电机驱动。
本实用新型与现有技术相比，其有益效果在于：本实用新型利用矩阵式三维检测方式采集发酵槽内的信息，测量发酵槽的堆体高度、温度、含水量、电导率及含氧量，实现养殖粪污发酵槽的运行过程检测。本实用新型采用可视化三维检测手段，实现发酵过程全方位信息检测，指导操作人员高效发酵槽运行。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图进行简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本实用新型实施例的一种发酵槽矩阵式三维检测系统的俯视图；
图2为图1的一种发酵槽矩阵式三维检测系统的A-A剖视结构示意图；
图3为本实用新型实施例的一种发酵槽矩阵式三维检测系统的控制系统连接示意图；
图4为本实用新型实施例的发酵物料三维数据显示图；
其中：1、X轴导轨；2、Y轴导轨；3、Z轴导轨；4、X轴伺服电机；5、Y轴伺服电机；6、Z轴伺服电机；10、激光测距传感器；11、红外温度传感器；12、土壤综合传感器；13、含氧量传感器；20、控制器；21、上位机；22、三维定位装置；100、发酵槽墙体；101、发酵物料。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例：
需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，本实用新型实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
参见图1至图4，本实用新型提供一种发酵槽矩阵式三维检测系统，将发酵槽内以三维矩阵式划分区域，其采用伺服电机控制三维定位装置的X轴导轨、Y轴导轨和Z轴导轨移动，将传感器安装在特定导轨的位置上，利用伺服电机控制传感器进行移动定位，利用传感器对定位位置的发酵物料进行信息采集，解决现有技术中的环境参数监测不足或不准确的问题，实现养殖粪污发酵槽的运行过程数据采集和测量。
在一实施例中，本实用新型实施例所提供的一种发酵槽矩阵式三维检测系统，其包括：架设在发酵槽上的矩阵式空间移动装置、多个测量传感器、控制器20和上位机21，具体地，所述矩阵式空间移动装置包括两X轴导轨1、Y轴导轨2和Z轴导轨3，其中，两所述X轴导轨1设置在所述发酵槽的左右墙体上方且两所述X轴导轨1相互平行设置，所述Y轴导轨2的两端分别架设在两所述X轴导轨1上，且能够沿所述发酵槽前后方向移动，所述Z轴导轨3垂直设置在所述Y轴导轨2上，且能够沿所述发酵槽上下方向移动，所述Z轴导轨3上设有三维定位装置22；多个测量传感器分别用于测量所述发酵槽的发酵物料101发酵过程参数；控制器20分别与多个所述测量传感器和所述矩阵式空间移动装置的伺服电机控制信号连接；上位机21与所述控制器20控制信号连接。
作为一种可选的实施方式，在某些实施例中，所述测量传感器包括设置在所述Z轴导轨3上的激光测距传感器10。
作为一种可选的实施方式，在某些实施例中，所述测量传感器包括设置在所述Z轴导轨3上的红外温度传感器11。
作为一种可选的实施方式，在某些实施例中，所述测量传感器包括设置在所述Z轴导轨3的底端的土壤综合传感器12。
作为一种可选的实施方式，在某些实施例中，所述测量传感器包括设置在所述Z轴导轨3的底端的含氧量传感器13。
作为一种可选的实施方式，在某些实施例中，所述X轴导轨1由X轴伺服电机4驱动。
作为一种可选的实施方式，在某些实施例中，所述Y轴导轨2由Y轴伺服电机5驱动。
作为一种可选的实施方式，在某些实施例中，所述Z轴导轨3由Z轴伺服电机6驱动。
可以理解的是，所述的三维定位装置22利用X轴伺服电机4、Y轴伺服电机5、Z轴伺服电机6分别在X轴导轨1、Y轴导轨2、Z轴导轨3上移动，三维定位装置22将发酵槽内划分为X、Y、Z坐标组成的矩阵式空间。
进一步的，所述的X轴导轨1在发酵槽墙体100上方，三维定位装置22所在的X轴导轨1位置决定X轴坐标；所述的Y轴导轨2与发酵槽墙体100垂直，三维定位装置22所在的Y轴导轨2位置决定Y轴坐标；其中Z轴导轨3与发酵槽地面垂直，三维定位装置22所在的Z轴导轨3位置决定Z轴坐标。
进一步的，所述的X轴伺服电机4控制三维定位装置22在X轴导轨1上移动并反馈传感器的X轴移动距离；Y轴伺服电机5控制三维定位装置在Y轴导轨2上移动并反馈传感器的Y轴移动距离；Z轴伺服电机6控制三维定位装置22在Z轴导轨3上移动并反馈传感器的Z轴移动距离；根据X轴移动距离、Y轴移动距离、Z轴移动距离，定位三维定位装置22的所在的空间位置。
所述的传感器包括：激光测距传感器10、红外温度传感器11、土壤综合传感器12、含氧量传感器13；所述的激光测距传感器10位于三维定位装置22侧端，跟随三维定位装置22在X轴与Y轴移动，利用非接触方式测量当前位置发酵物料高度；所述的红外温度传感器11位于三维定位装置22侧端，跟随三维定位装置22在X轴与Y轴移动，利用非接触方式测量当前位置发酵物料表面温度；所述的土壤综合传感器12位于三维定位装置22的Z轴导轨3的下端，跟随三维定位装置22在X轴与Y轴移动，当Z轴导轨3伸入发酵物料内时，反馈当前Z轴导轨3伸入位置的温度数值、含水量数值、电导率数值；所述的含氧量传感器13位于三维定位装置22的Z轴导轨3的下端，跟随三维定位装置22在X轴与Y轴移动，当Z轴导轨3伸入发酵物料内时，反馈当前Z轴导轨3伸入位置的含氧量数值。
进一步的，三维定位装置22移动至发酵物料101内多个采集点，进行数据采集。
所述的控制器20控制三维定位装置22的X轴、Y轴、Z轴移动，并接收X轴伺服电机4、Y轴伺服电机5、Z轴伺服电机6、激光测距传感器10、红外温度传感器11、土壤综合传感器12、含氧量传感器13的反馈数值，控制器20将反馈数值转发至上位机21。
参见图4，所述的上位机21接收控制器20反馈的数值，根据多个采集点的数值拟合发酵槽三维数据，进一步的，上位机系统实现数据三维模式图形化显示。
需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
上述实施例只是为了说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.一种发酵槽矩阵式三维检测系统，其特征在于，包括：
架设在发酵槽上的矩阵式空间移动装置，所述矩阵式空间移动装置包括两X轴导轨、Y轴导轨和Z轴导轨，其中，两所述X轴导轨设置在所述发酵槽的左右墙体上方且两所述X轴导轨相互平行设置，所述Y轴导轨的两端分别架设在两所述X轴导轨上，且能够沿所述发酵槽前后方向移动，所述Z轴导轨垂直设置在所述Y轴导轨上，且能够沿所述发酵槽上下方向移动，所述Z轴导轨上设有三维定位装置；
多个测量传感器，其分别用于测量所述发酵槽的发酵物料发酵过程参数；
控制器，其分别与多个所述测量传感器和所述矩阵式空间移动装置的伺服电机控制信号连接；
上位机，其与所述控制器控制信号连接。
2.根据权利要求1所述的发酵槽矩阵式三维检测系统，其特征在于，所述测量传感器包括设置在所述Z轴导轨上的激光测距传感器。
3.根据权利要求1所述的发酵槽矩阵式三维检测系统，其特征在于，所述测量传感器包括设置在所述Z轴导轨上的红外温度传感器。
4.根据权利要求1所述的发酵槽矩阵式三维检测系统，其特征在于，所述测量传感器包括设置在所述Z轴导轨的底端的土壤综合传感器。
5.根据权利要求1所述的发酵槽矩阵式三维检测系统，其特征在于，所述测量传感器包括设置在所述Z轴导轨的底端的含氧量传感器。
6.根据权利要求1所述的发酵槽矩阵式三维检测系统，其特征在于，所述X轴导轨由X轴伺服电机驱动。
7.根据权利要求1所述的发酵槽矩阵式三维检测系统，其特征在于，所述Y轴导轨由Y轴伺服电机驱动。
8.根据权利要求1所述的发酵槽矩阵式三维检测系统，其特征在于，所述Z轴导轨由Z轴伺服电机驱动。
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