JP2001179122A - Waste pulverizing device with steam explosionproof specification - Google Patents

Waste pulverizing device with steam explosionproof specification

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JP2001179122A
JP2001179122A JP37230999A JP37230999A JP2001179122A JP 2001179122 A JP2001179122 A JP 2001179122A JP 37230999 A JP37230999 A JP 37230999A JP 37230999 A JP37230999 A JP 37230999A JP 2001179122 A JP2001179122 A JP 2001179122A
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孝夫 金丸
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable an operator to drive a waste pulverizing device of steam explosionproof specifications even when an installed ITV camera fogs and the stagnation state before roll feeder is invisible. SOLUTION: This waste pulverizing device has an ITV camera 34 which photographs the state before the roll feeder 13, an image processor which calculates the stagnation quantity before the roll feeder in accordance with the output signal therefrom and a loading material sensor 33 which measures the waste quantity on a supply conveyor 11 and operates automatically to pulverize the wastes in accordance with the state of the supply conveyor, the state of the roll feeder, the state of the pulverizing machine 16 and the stagnation quantity before the roll feeder. The device has a stagnation quantity estimating device 4, such as a neural network, for estimating the stagnation quantity before the roll feeder. The device is automatically operated by using the estimated value output of the stagnation quantity estimating device 4 when the acquisition of the reasonable stagnation quantity information from the ITV cameras is not possible on account of ejected steam.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気噴霧による爆
発防止機能を有する破砕装置に関し、特に破砕装置の自
動運転装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a crusher having a function of preventing explosion due to steam spray, and more particularly to an automatic operation device of the crusher.

【0002】[0002]

【従来の技術】産業廃棄物や家庭から出る粗大ごみの有
価物を分別してリサイクルする設備において、廃棄物を
破砕処理する装置の運転は熟練オペレータが必要とされ
てきたが、その運転を自動制御装置で行うようにする技
術開発が行われて、特願平10−365881号や特願
平11−189934号に開示されているように、所定
の成果を上げつつある。
2. Description of the Related Art In a facility for separating and recycling industrial waste and bulky waste from homes, a skilled operator is required to operate a device for crushing and processing waste, but the operation is automatically controlled. Technical developments to be performed by the apparatus have been performed, and as described in Japanese Patent Application Nos. 10-365881 and 11-189934, predetermined results are being obtained.

【0003】ところで、このような破砕処理装置には、
家庭用ガスボンベやガソリンタンクなど、可燃性の物質
や時に爆発を起こす可能性がある廃棄物が含まれる場合
がある。このような可燃物が混入しても爆発事故になら
ないように、ロールフィーダ前の投入口と破砕室に蒸気
を吹き込んで防爆雰囲気にした上で破砕処理する方法が
採られることがある。この装置では、蒸気の噴出で雰囲
気の酸素濃度が低下するので可燃物が破砕処理されたと
きにも燃焼や引火を防ぎ爆発を免れることができるが、
雰囲気が高温多湿になりまた特に起動時など温度が高く
ないときには蒸気が霧状になって見通しが悪くなるの
で、計測には困難が生ずる。
[0003] By the way, such a crushing apparatus includes:
May contain flammable materials and sometimes explosive waste, such as household gas cylinders and gas tanks. In order to prevent an explosion accident even if such combustible materials are mixed, steam may be blown into an inlet and a crushing chamber in front of a roll feeder to form an explosion-proof atmosphere, followed by crushing. With this device, the oxygen concentration in the atmosphere is reduced by the ejection of steam, so even when flammable materials are crushed, combustion and ignition can be prevented and explosion can be avoided,
When the atmosphere becomes hot and humid, and especially when the temperature is not high such as at the time of startup, steam becomes mist-like and visibility becomes poor, so that measurement is difficult.

【0004】破砕装置の自動運転は、破砕機投入口すな
わちロールフィーダ前の廃棄物の滞留量および破砕機負
荷を一定に保つ運転が効率的とされており、ITVカメ
ラの画像から取得するロールフィーダ前の廃棄物滞留量
情報が必要である。しかし、起動時など蒸気噴出を行う
場合にはITVカメラが使えない。このため自動運転が
できず、ベテラン運転員が手動で、しかも画像情報のな
い状態で勘に頼って運転する他なかった。
In the automatic operation of the crusher, it is considered to be efficient to keep the amount of waste accumulated before the crusher inlet, that is, the roll feeder and the load of the crusher constant, and the roll feeder obtained from the image of the ITV camera is used. Previous waste retention information is required. However, the ITV camera cannot be used when performing steam ejection such as at the time of startup. For this reason, automatic operation was not possible, and the experienced operator had no choice but to operate manually and rely on intuition without image information.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明が解決し
ようとする課題は、蒸気防爆仕様の廃棄物破砕装置にお
いて、設置されたITVカメラが霧に曇ってロールフィ
ーダ前の状態が見えなくなっても運転することができる
ようにすることであり、このためITVカメラが使えな
いときにロールフィーダ前における廃棄物滞留量の情報
を供給する方法を備えた廃棄物破砕装置を提供すること
である。
The problem to be solved by the present invention is to solve the problem in a steam explosion-proof waste crusher even if the installed ITV camera becomes cloudy in fog and the state in front of the roll feeder becomes invisible. An object of the present invention is to provide a waste crushing apparatus provided with a method for supplying information on the amount of waste accumulated before a roll feeder when an ITV camera cannot be used.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、供給コンベアとロールフィーダと破砕機を備え、少
なくとも破砕室に蒸気を供給して防爆するもので、ロー
ルフィーダ前の状態を撮影するITVカメラとその出力
信号に基づきロールフィーダ前の滞留量を算定する画像
処理装置と、供給コンベア上の廃棄物量を測定する積載
物センサを備え、供給コンベアの状態とロールフィーダ
の状態と破砕機の状態とロールフィーダ前の滞留量に基
づいて自動運転して廃棄物を破砕処理するようにした本
発明の蒸気防爆仕様廃棄物破砕処理装置は、ロールフィ
ーダ前の滞留量を推定する滞留量推定装置を備え、IT
Vカメラの画像信号から妥当な滞留量情報が取得できな
いときには滞留量推定装置の推定値出力を用いて自動運
転するようにしたことを特徴とする。滞留量推定装置
は、積載物センサで測定した廃棄物量と供給コンベアの
状態とロールフィーダの状態と破砕機の状態を入力して
ロールフィーダ前の滞留量を推定して出力するニューラ
ルネットワークであることが好ましい。
Means for Solving the Problems To solve the above-mentioned problems, an ITV equipped with a supply conveyor, a roll feeder, and a crusher for supplying steam to at least a crushing chamber to prevent explosion, and for photographing a state before the roll feeder. Equipped with an image processing device that calculates the amount of stay before the roll feeder based on the camera and its output signal, and a load sensor that measures the amount of waste on the supply conveyor, the state of the supply conveyor, the state of the roll feeder, and the state of the crusher The steam explosion-proof specification waste crushing apparatus of the present invention, which automatically operates based on the accumulated amount before the roll feeder to crush the waste, includes a accumulated amount estimation device for estimating the accumulated amount before the roll feeder. Prepare, IT
When proper stay amount information cannot be obtained from the image signal of the V camera, automatic operation is performed using the estimated value output of the stay amount estimating device. The staying amount estimation device is a neural network that inputs the waste amount measured by the load sensor, the state of the supply conveyor, the state of the roll feeder, and the state of the crusher, and estimates and outputs the staying amount before the roll feeder. Is preferred.

【0007】本発明の蒸気防爆仕様廃棄物破砕処理装置
は、ITVカメラが普通に使用できる状態ではITVカ
メラの画像に基づいてロールフィーダ前の廃棄物滞留量
を算定しこれに基づいて自動運転を行うが、蒸気雰囲気
中で霧が立ちこめて見通しが利かなくなりITVカメラ
の画像に頼れなくなった場合にはニューラルネットワー
クなどにより推定される滞留量推定値に基づいて自動運
転を行うことができる。したがって、蒸気防爆を実施し
ている場合でもベテラン運転員による手動運転をする必
要がなく、自動運転を継続することができる。
[0007] The steam explosion-proof waste crushing apparatus of the present invention calculates the amount of waste accumulated before the roll feeder based on the image of the ITV camera when the ITV camera can be used normally, and performs automatic operation based on the calculated amount. However, if the fog rises in the steam atmosphere and the visibility is not good and the image of the ITV camera cannot be relied on, the automatic operation can be performed based on the staying amount estimated value estimated by a neural network or the like. Therefore, even when steam explosion protection is being performed, there is no need to perform manual operation by a veteran operator, and automatic operation can be continued.

【0008】ロールフィーダ前の滞留量は単独あるいは
僅かな数の観測値を用いた単純な関数関係に基づいて簡
単に算出できるような変量ではなく、投入口への供給量
と破砕処理量の関係を経時的に把握しなければ推定でき
ない。滞留量とは入口流量と出口流量の差による堆積量
であるから、入口と出口における流量がいずれも計測が
可能であれば容易に推定することができる。しかし、廃
棄物破砕処理装置ではロールフィーダの出口流量を計測
するのは不可能に近い。ところが、破砕負荷に当たる破
砕機電流値や破砕音などから出口流量をある程度の確度
で推定することが可能である。しかし、それらの計測値
と出口流量を定量的に結びつけることは非常に困難であ
る。そこで、学習能力と汎化能力を有するニューラルネ
ットワークを利用すれば、複雑な関数関係であっても比
較的簡単な関数に表現して妥当な推定値を得ることがで
きる。
[0008] The amount of stay before the roll feeder is not a variable that can be easily calculated based on a simple functional relationship using a single or a small number of observation values, but the relationship between the amount of supply to the inlet and the amount of crushing treatment. Cannot be estimated unless it is known over time. Since the amount of accumulation is the amount of accumulation due to the difference between the inlet flow rate and the outlet flow rate, it can be easily estimated if the flow rates at both the inlet and the outlet can be measured. However, it is almost impossible to measure the flow rate at the outlet of the roll feeder with the waste crushing apparatus. However, the outlet flow rate can be estimated with a certain degree of accuracy from the crusher current value corresponding to the crushing load, the crushing sound, and the like. However, it is very difficult to quantitatively link those measured values to the outlet flow rate. Therefore, if a neural network having a learning ability and a generalization ability is used, a complicated function relationship can be expressed as a relatively simple function to obtain a reasonable estimated value.

【0009】ニューラルネットワークは、ITVカメラ
の画像信号が妥当な滞留量情報を取得できる時に画像処
理装置で求めた滞留量と各種入力の値との関係に基づい
て学習するように構成することが好ましい。正しい情報
が取得できる期間に滞留量の推定値と実際の滞留量の関
係を比較して学習し関係する変数について実用上妥当な
係数を決めておくことにより、実際の滞留量が判らなく
なっても正確な滞留量を推定することができる。特にI
TVカメラが正当に稼働している間中学習しているよう
にした場合は、推定が必要になるときはいつでも最新の
状況に適合した推定値を得ることができるようになる。
The neural network is preferably configured to learn based on the relationship between the amount of stay obtained by the image processing device and the values of various inputs when the image signal of the ITV camera can obtain appropriate stay amount information. . By learning by comparing the relationship between the estimated value of the staying amount and the actual staying amount during the period when correct information can be obtained, and determining a practically appropriate coefficient for the related variable, even if the actual staying amount can not be determined. An accurate retention amount can be estimated. Especially I
If the TV camera is trained while it is operating properly, it is possible to obtain an estimated value suitable for the latest situation whenever an estimation is required.

【0010】また、ニュートラルネットワークは、推定
滞留量の変分値を入力し前記画像処理装置の滞留量出力
をバイアスとして、推定値に基づく運転に切り替えると
きは画像処理装置の出力を初期値とした推定滞留量を出
力する出力積分器を備えることが好ましい。このような
積分器を使用することにより、積分器出力は画像処理装
置が正当に働いている間はその出力値をトラッキングし
ていて、カメラが使用できなくなったときにはダンプレ
スに出力切換を行うことができる。
Further, the neutral network inputs the variation value of the estimated staying amount, sets the staying amount output of the image processing device as a bias, and sets the output of the image processing device as an initial value when switching to operation based on the estimated value. It is preferable to include an output integrator that outputs the estimated stay amount. By using such an integrator, the output of the integrator keeps track of the output value while the image processing device is operating properly, and when the camera cannot be used, the output can be switched to the dampress. it can.

【0011】さらに、積載物センサの出力と供給コンベ
アの速度信号と対象物のかさ密度情報を入力して供給コ
ンベアからの投入量を推定する演算回路を備えて、この
演算回路で推定した投入量情報をニューラルネットワー
クに入力するようにすることができる。このような演算
回路を利用すると、ニューラルネットワークの入力変数
の数が減少するので、学習の困難が大幅に低下する。
Further, there is provided an arithmetic circuit for estimating the input amount from the supply conveyor by inputting the output of the load sensor, the speed signal of the supply conveyor, and the bulk density information of the object, and the input amount estimated by the arithmetic circuit. Information can be entered into a neural network. When such an arithmetic circuit is used, the number of input variables of the neural network is reduced, so that difficulty in learning is greatly reduced.

【0012】また、本発明の第2の蒸気防爆仕様廃棄物
破砕処理装置は、積載物センサで測定した廃棄物量と供
給コンベアの状態とロールフィーダの状態と破砕機の状
態を入力して廃棄物の投入量と廃棄物の排出量の推定値
から滞留量を推定する演算装置を備えて、ITVカメラ
の画像信号から妥当な滞留量の情報が取得できないとき
にはその演算装置の推定値出力を用いて自動運転するよ
うにしたことを特徴とする。
Further, the second steam explosion-proof waste crushing apparatus of the present invention is configured to input a waste amount measured by a load sensor, a state of a supply conveyor, a state of a roll feeder, and a state of a crusher to input a waste. An arithmetic unit for estimating the staying amount from the input amount of waste and the estimated value of the amount of waste discharged is provided. When it is not possible to obtain appropriate information of the staying amount from the image signal of the ITV camera, the estimated value output of the arithmetic unit is used. It is characterized by automatic driving.

【0013】第2の発明は、ニューラルネットワークに
代えて処理装置における廃棄物の物質収支から滞留量を
推定するようにしたものである。投入口への投入量と破
砕装置の排出量の差を積算した値は、ロールフィーダ前
の滞留量と破砕機の滞留量を合わせたものに当たる。破
砕機における破砕中の滞留量は破砕機負荷電流と破砕音
の増分にほぼ比例して決まるため、この積算値からロー
ルフィーダ前における滞留量を推定することができる。
According to a second aspect of the present invention, the amount of stagnation is estimated from the material balance of the waste in the processing apparatus instead of the neural network. The value obtained by integrating the difference between the amount charged into the inlet and the amount discharged from the crusher corresponds to the sum of the amount of stay before the roll feeder and the amount of stay of the crusher. The amount of stagnation during crushing in the crusher is determined almost in proportion to the load current of the crusher and the increment of the crushing sound. Therefore, the accumulated amount before the roll feeder can be estimated from this integrated value.

【0014】第2の発明における演算装置も、推定滞留
量の変分値を入力し画像処理装置の滞留量出力をバイア
スとして、推定値に基づく運転に切り替えるときは画像
処理装置の出力を初期値とした推定滞留量を出力するよ
うにすることが好ましい。第2の発明よっても、霧など
のためにITVカメラの画像に頼れなくなった場合に演
算装置に算出された滞留量推定値に基づいて自動運転を
行うことができ、蒸気防爆を実施する場合でも自動運転
を継続することができる。
The arithmetic unit according to the second aspect of the present invention also receives a variation value of the estimated staying amount, sets the staying amount output of the image processing unit as a bias, and switches the output of the image processing unit to an initial value when switching to operation based on the estimated value. It is preferable to output the estimated staying amount. According to the second aspect of the present invention as well, the automatic operation can be performed based on the staying amount estimated value calculated by the arithmetic unit when the image of the ITV camera cannot be relied on due to fog or the like. Automatic operation can be continued.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の蒸気防爆仕様廃棄
物破砕処理装置について実施例に基づき図面を参照して
詳細に説明する。図1は本発明の第1実施例の蒸気防爆
仕様廃棄物破砕処理装置を示す一部切り欠き斜視図、図
2はその破砕機運転装置の入出力信号関係図、図3は第
1実施例に用いられるニューラルネットワークの構成
図、図4は第1実施例のニューラルネットワークの学習
時における状態を示すブロック図、図5は第1実施例の
ニューラルネットワークの自動運転時における状態を示
すブロック図、図6は第2実施例の滞留量推定演算装置
部分を示すブロック図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A steam explosion-proof waste crushing apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings based on embodiments. FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a steam explosion-proof waste crushing apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an input / output signal diagram of the crusher operating apparatus, and FIG. 3 is a first embodiment. FIG. 4 is a block diagram showing a state of the neural network of the first embodiment during learning, FIG. 5 is a block diagram showing a state of the neural network of the first embodiment during automatic operation, FIG. 6 is a block diagram showing a stagnant amount estimating operation unit according to the second embodiment.

【0016】[0016]

【実施例1】本実施例の蒸気防爆仕様廃棄物破砕処理装
置は、図1に一部切り欠き斜視図として表したような供
給コンベヤ11、投入シュート12、ロールフィーダ1
3、破砕機16からなる廃棄物破砕処理装置1であっ
て、破砕機16のある破砕室に設けた蒸気ノズル19と
ロールフィーダ13の部分に設けた蒸気ノズル20から
蒸気を吹き込んで可燃物が摩擦熱で発火したり破砕によ
り生じる火花に引火したりすることを防止する蒸気防爆
仕様の破砕処理装置である。この装置は、中央制御盤3
により自動運転であるいは遠隔操作で破砕機16に対す
る廃棄物21,22の供給を制御し最適な破砕処理を行
うことができる。
[Embodiment 1] A steam explosion-proof waste crushing apparatus of the present embodiment has a supply conveyor 11, a charging chute 12, and a roll feeder 1 as shown in a partially cutaway perspective view in FIG.
3. The waste crushing apparatus 1 including the crusher 16, in which combustible materials are blown by blowing steam from a steam nozzle 19 provided in a crushing chamber having the crusher 16 and a steam nozzle 20 provided in a portion of the roll feeder 13. This is a steam explosion-proof crushing treatment device that prevents ignition by frictional heat or ignition of sparks generated by crushing. This device has a central control panel 3
Thus, the supply of the wastes 21 and 22 to the crusher 16 can be controlled automatically or by remote control, and the optimum crushing treatment can be performed.

【0017】供給コンベヤ11は受入端に廃棄物運搬車
などから廃棄物を受け入れる受入ホッパを備え、受け入
れた廃棄物21,22を投入シュート12の入口まで搬
送する。投入シュート12は供給コンベヤから落とし込
まれる廃棄物21,22をロールフィーダ13を介して
破砕機16まで案内する。ロールフィーダ13は送り込
みローラ14と噛み込みローラ15とからなり、投入シ
ュート内の廃棄物21,22の大きさを整え送り速度を
調整する。送り込みローラ14と噛み込みローラ15は
連動して揺動し、廃棄物の大きさに従ってローラ表面と
投入シュート12の床面の距離を変化させてロールフィ
ーダ13の開度を調整し、廃棄物をうまく噛み込んで破
砕機16に送り込む。
The supply conveyor 11 has a receiving hopper at the receiving end for receiving waste from a waste carrier or the like, and transports the received waste 21 and 22 to the entrance of the input chute 12. The charging chute 12 guides the wastes 21 and 22 dropped from the supply conveyor to the crusher 16 via the roll feeder 13. The roll feeder 13 includes a feed roller 14 and a biting roller 15, and adjusts the size of the wastes 21 and 22 in the input chute to adjust the feed speed. The feed roller 14 and the biting roller 15 swing in conjunction with each other, change the distance between the roller surface and the floor of the input chute 12 according to the size of the waste, adjust the opening of the roll feeder 13, and remove the waste. It bites well and sends it to the crusher 16.

【0018】破砕機16は、本体側に固定されたカッタ
ーバー17と回転ローラ外周上に埋め込まれたハンマー
18の働きにより、廃棄物を細化して次の選別工程に送
り出す。破砕機16は比較的小型で、中小型の廃棄物は
そのまま破砕処理することができるが、大型廃棄物はロ
ールフィーダ13で予め適当な大きさにして徐々に送り
込まなければ破砕できない。負荷が大きすぎたときの事
故や故障を予防するため、常時負荷電流を測定していて
電流が所定の閾値を超えるとトリップして運転を停止す
る機構を備えている。
The crusher 16 thins the waste and sends it out to the next sorting step by the action of a cutter bar 17 fixed to the main body and a hammer 18 embedded on the outer periphery of the rotating roller. The crushing machine 16 is relatively small, and small and medium-sized waste can be crushed as it is. However, large-sized waste cannot be crushed unless it is sent to the roll feeder 13 in an appropriate size and gradually fed. In order to prevent accidents and failures when the load is too large, a mechanism is provided that constantly measures the load current and trips and stops operation when the current exceeds a predetermined threshold.

【0019】中央制御装置3は、供給コンベヤ11上で
廃棄物21,22の大きさを計測して大型廃棄物21と
中小型廃棄物22の別を判定した結果に基づいて制御方
式を切り替えて運転する。中央制御装置3は、廃棄物破
砕処理装置1の各所に設けたセンサから取得する各種測
定値を入力し操作信号を出力するI/Oインターフェー
ス機能を有すると共に、オペレータコンソールを備えて
手動制御時に各構成要素に関する操作を可能とするマン
マシンインターフェース機能を有する。また、高度な判
断機能を必要としない設備の発停はプログラマブルコン
トローラ(PLC)によりシーケンス制御されている。
また、破砕機16への廃棄物供給を自動運転する。
The central control unit 3 switches the control method based on the result of measuring the size of the wastes 21 and 22 on the supply conveyor 11 and discriminating the large waste 21 and the small and medium waste 22 from each other. drive. The central control unit 3 has an I / O interface function for inputting various measured values obtained from sensors provided at various parts of the waste crushing and processing apparatus 1 and outputting an operation signal. It has a man-machine interface function that enables operations related to components. In addition, starting and stopping of equipment that does not require an advanced judgment function is sequence-controlled by a programmable controller (PLC).
In addition, the automatic supply of the waste to the crusher 16 is performed.

【0020】中央制御装置3は、図2の廃棄物破砕処理
制御系概略構成図に示すように、破砕機16の駆動モー
タ負荷電流を測定する電流計、ロールフィーダ13の開
度を表す開度計、供給コンベヤ11とロールフィーダ1
3の速度計、投入シュート12の上からロールフィーダ
13の入口を撮影するITVカメラ34などの出力の他
に、レーザセンサ33により測定される廃棄物の大き
さ、超音波センサ35により検出される廃棄物の高さ、
マイクロフォン36でキャッチされる破砕音の情報を入
力する。
As shown in the schematic diagram of the control system for waste crushing treatment shown in FIG. 2, the central controller 3 has an ammeter for measuring the load current of the drive motor of the crusher 16 and an opening indicating the opening of the roll feeder 13. Total, supply conveyor 11 and roll feeder 1
In addition to the output of the speedometer 3, the ITV camera 34 for photographing the entrance of the roll feeder 13 from above the input chute 12, the size of the waste measured by the laser sensor 33, which is detected by the ultrasonic sensor 35 Waste height,
Information on the crushing sound caught by the microphone 36 is input.

【0021】レーザセンサ33は、供給コンベヤ11の
終端部分の上方に設けられ、コンベヤ面に垂直な方向に
スキャンして廃棄物の断面を測定するので、コンベヤの
移動速度を加味することにより下を通過する廃棄物21
の縦・横・高さすなわち大きさを推定することができ
る。超音波センサ35は、ロールフィーダ13の手前に
適当数設けられていて、適当な高さを有する廃棄物を検
出して、レーザセンサ33が検出した大型廃棄物21が
実際に投入シュート12に投入されたことを確認する。
マイクロフォン36は破砕機16の破砕位置の音を拾っ
て所定の音レベルと比較することにより、廃棄物が破砕
されたか否か判定する。
The laser sensor 33 is provided above the end portion of the supply conveyor 11 and scans in a direction perpendicular to the conveyor surface to measure the cross section of the waste. Therefore, the laser sensor 33 moves downward by taking into account the moving speed of the conveyor. Passing waste 21
, Width, and height, that is, the size can be estimated. An appropriate number of ultrasonic sensors 35 are provided in front of the roll feeder 13 to detect waste having an appropriate height, and the large waste 21 detected by the laser sensor 33 is actually injected into the injection chute 12. Confirm that it was done.
The microphone 36 picks up the sound at the crushing position of the crusher 16 and compares it with a predetermined sound level to determine whether the waste has been crushed.

【0022】さらに、ITVカメラ34により取得され
る画像信号は、画像処理装置によって処理することによ
りロールフィーダ前の廃棄物滞留量を検出するために使
用される。ITVカメラ34で取得したロールフィーダ
13手前部分の画像を2値化処理し、この2値化画像を
所定の時間毎に複数記憶しておき、相互の論理積を取る
ことにより滞留状態が知れるので、滞留量の計測結果と
して出力する。中央制御装置3は、これら入力信号に基
づいて制御論理演算して供給コンベヤ11の速度指令信
号、ロールフィーダ開度指令信号、ロールフィーダ回転
数指令信号、ロールフィーダ正転・逆転・停止指令信号
を発生して、破砕機への供給制御を行う。
Further, the image signal acquired by the ITV camera 34 is used by an image processing device to detect the amount of waste accumulated before the roll feeder. Since the image of the portion in front of the roll feeder 13 acquired by the ITV camera 34 is binarized, a plurality of the binarized images are stored at predetermined time intervals, and a stagnant state can be known by taking a logical product of them. Is output as a measurement result of the staying amount. The central controller 3 performs a control logic operation based on these input signals and calculates a speed command signal of the supply conveyor 11, a roll feeder opening command signal, a roll feeder rotation speed command signal, and a roll feeder normal rotation / reverse rotation / stop command signal. It occurs and controls the supply to the crusher.

【0023】ところが、廃棄物中に可燃物が混入して爆
発するのを防ぐため蒸気を噴出させると、特に始動後1
時間から2時間程度は周囲が十分高温にならないため蒸
気が霧状になって視界を遮りITVカメラによっては正
しい滞留量測定ができない。そこで、本発明では中央制
御装置3に滞留量推定装置4を付属して、蒸気雰囲気中
で霧が立ちこめて見通しが利かなくなりITVカメラの
画像に頼れなくなった場合に、滞留量推定装置4で推定
した滞留量推定値に基づいて自動運転を行うようにし
た。
However, in order to prevent explosion due to mixing of combustibles in the waste, steam is blown out, especially after starting,
Since the surroundings do not become sufficiently hot for about 2 hours from the time, the vapor becomes mist-like and obstructs the field of view, so that it is impossible to measure the amount of stay correctly with an ITV camera. Therefore, in the present invention, the staying amount estimating device 4 is attached to the central control device 3 so that when the fog rises in the steam atmosphere and the visibility becomes ineffective and the image of the ITV camera cannot be used, the staying amount estimating device 4 is used. Automatic operation is performed based on the estimated residence amount estimation value.

【0024】本実施例においては、滞留量の推定をニュ
ーラルネットワークにより行う。ニューラルネットワー
クは、ITVカメラが使える状態で画像処理装置から出
力される滞留量計測値と各種入力信号の状態の関係を学
習し、学習により妥当な構造になったニューラルネット
ワークを使って滞留量を推定して制御に用いる。ニュー
ラルネットワークは、入力層と1層の中間層と出力層よ
りなる図3に示すような内部構造を有する階層型ニュー
ラルネットワークで、学習にはバックプロパゲーション
法を用いる。
In this embodiment, the amount of stay is estimated by a neural network. The neural network learns the relationship between the measured value of the stay amount output from the image processing device and the state of various input signals while the ITV camera can be used, and estimates the stay amount using the neural network that has an appropriate structure by learning. And use it for control. The neural network is a hierarchical neural network having an internal structure as shown in FIG. 3, which includes an input layer, one intermediate layer, and an output layer, and uses a back propagation method for learning.

【0025】入力層の入力ユニットは、それぞれコンベ
アからの投入量、ロールフィーダ開度、破砕機負荷電
流、破砕音を入力し、またロールフィーダ開度と破砕機
負荷電流と破砕音の変化量を入力し、内部関数として持
つ非線形関数に基づいて結合荷重に変成して中間層のユ
ニットに分配する。なお、ロールフィーダ開度などの変
化量はそれぞれの計器の信号出力に基づいて算出したも
のであってもよい。中間層のユニットは各グレードの積
を計算し結合荷重を掛けて正規化し、出力層に供給す
る。出力層は入力の総和として滞留量の変化量を出力す
る。本実施例では中間層を1層として構造の簡略を図っ
たが、多層であればより精密な演算が可能になることは
いうまでもない。
The input unit of the input layer inputs the input amount from the conveyor, the roll feeder opening, the crusher load current, and the crushing sound, and also inputs the change in the roll feeder opening, the crusher load current, and the crushing sound. It is input, transformed into a coupling load based on a nonlinear function as an internal function, and distributed to units in the intermediate layer. The amount of change such as the roll feeder opening may be calculated based on the signal output of each instrument. The unit of the middle layer calculates the product of each grade, multiplies it by the coupling weight, normalizes it, and supplies it to the output layer. The output layer outputs the amount of change in the amount of stay as the sum of inputs. In the present embodiment, the structure is simplified by using the intermediate layer as one layer, but it goes without saying that more precise calculation is possible with a multilayer structure.

【0026】本実施例のニューラルネットワークはシグ
モイド関数を内部関数に持ち、C級で左右を非対称に
調整できる非線形関数を実現する。シグモイド関数はf
(x)=1/(1+exp(−x))で表され、出力は oj=1/(1+exp(−wg(xj+wc)))) となる。ここでwgはシグモイド関数の中心位置、wc
傾きを定め、これらを適当な値に設定することにより所
望の非線形関数を実現することができる。なお、シグモ
イド関数に代えて、正負の値が扱える逆正接関数(tan
h)等を用いてもよい。
The neural network of the present embodiment has a sigmoid function within the function, to realize a non-linear function can be adjusted right and left asymmetrically C class. The sigmoid function is f
Represented by (x) = 1 / (1 + exp (-x)), the output o j = 1 / (1 + exp (-w g (x j + w c)))) become. Here, w g is a center position of the sigmoid function, w c is a gradient, and a desired nonlinear function can be realized by setting these to appropriate values. Note that, instead of the sigmoid function, an arc tangent function (tan
h) and the like may be used.

【0027】なお、供給コンベアからの投入量は、レー
ザセンサ33により測定した供給コンベア上の堆積量と
供給コンベアの速度に基づき対象物のかさ密度を勘案し
て定量的に推定することができるので、別途演算装置に
より算出した値が用いられる。ニューラルネットワーク
で用いる変数の数は少ないほど関数が簡単になるため、
関係が定量的に把握される変数を演算装置で直接算出す
ることはニューラルネットワークで扱う変数の数を減少
させることになり好ましい。
The input amount from the supply conveyor can be quantitatively estimated based on the accumulation amount on the supply conveyor measured by the laser sensor 33 and the speed of the supply conveyor in consideration of the bulk density of the object. , A value separately calculated by an arithmetic unit is used. The smaller the number of variables used in the neural network, the easier the function becomes.
It is preferable to directly calculate the variables whose relations are quantitatively grasped by the arithmetic unit because the number of variables handled by the neural network is reduced.

【0028】ロールフィーダ開度は破砕機への廃棄物投
入量を規定するものである。投入状態が変化すると開度
の変化として現れるが、投入量は開度そのものの方によ
り直接的に関係する。破砕機負荷電流は廃棄物の処理に
伴う負荷を表すもので投入状態を推定する変数になる。
ただし、負荷電流の変化量がより強い関係を持ってい
る。破砕音は廃棄物が破砕されるときに発生する音であ
り、投入状態を推定する根拠になるが、破砕音変化量の
方により関係があると考えられる。
The roll feeder opening defines the amount of waste input to the crusher. A change in the injection state appears as a change in the opening, but the injection amount is more directly related to the opening itself. The crusher load current represents the load associated with the processing of waste and is a variable for estimating the charging state.
However, the change amount of the load current has a stronger relationship. The crushing sound is a sound that is generated when the waste is crushed, and is a basis for estimating the input state, and is considered to be more related to the crushing sound change amount.

【0029】これらの値を入力してニューラルネットワ
ークで処理して滞留量の変分を推定する。なお、正常な
状態ではITVカメラによる実測が行われており、IT
Vカメラが使用できなくなって推定値による運転に切り
替えるときには直前の実測値が利用でき、また滞留量の
絶対値より廃棄物の流入状態と流出状態のほうが入手で
きる各種入力変数によって推定しやすいため、ここでは
滞留量の変分を算定するようにしている。また、変分で
あるため時系列的な扱いは必要がなく、関数関係が簡単
になる。
These values are input and processed by a neural network to estimate the variation in the amount of stay. In a normal state, actual measurement by an ITV camera is performed.
When the V-camera cannot be used and the operation is switched to the operation based on the estimated value, the measured value immediately before can be used, and the inflow state and the outflow state of the waste can be easily estimated from the various input variables that can be obtained from the absolute value of the accumulated amount. Here, the variation of the staying amount is calculated. In addition, since it is variational, it does not need to be treated in time series, and the functional relationship is simplified.

【0030】ニューラルネットワークを使用に供する前
に、学習を行って妥当な結合荷重等を決定する。図4は
ニューラルネットワークの学習状態を示すブロック図で
ある。ニューラルネットワーク41は、バックプロパゲ
ーション法による学習を行う。学習は、レーザセンサに
より計測したコンベア上のごみの堆積量、供給コンベア
速度、ロールフィーダの開度、破砕機負荷電流、破砕音
等を入力信号とし、ロールフィーダ前滞留量の変化分を
学習入力として行う。ロールフィーダ前滞留量の変化分
は、ITVカメラが取得した画像を画像処理装置37で
画像処理して求めた滞留量を微分器38で微分したもの
として与えられる。なお、供給コンベアからの供給量は
供給コンベア速度とコンベア上の堆積量とかさ密度から
所定の関係式にしたがって求められるので、これら変数
を入力して投入量推定値を出力する投入量推定演算装置
42を設けて演算結果をニューラルネットワーク41に
取り込むようにしてもよい。
Before using the neural network, learning is performed to determine an appropriate connection weight and the like. FIG. 4 is a block diagram showing a learning state of the neural network. The neural network 41 performs learning by the back propagation method. Learning is performed by inputting the accumulated amount of debris on the conveyor measured by the laser sensor, supply conveyor speed, roll feeder opening, crusher load current, crushing sound, etc. as input signals, and learning and inputting the change in the amount of accumulation before the roll feeder. Do as. The change amount of the staying amount before the roll feeder is given as a result of differentiating the staying amount obtained by performing image processing on the image acquired by the ITV camera by the image processing device 37 with the differentiator 38. In addition, since the supply amount from the supply conveyor is obtained from the supply conveyor speed, the accumulation amount on the conveyor, and the bulk density according to a predetermined relational expression, an input amount estimation arithmetic unit that inputs these variables and outputs an input amount estimation value. 42 may be provided so that the calculation result is taken into the neural network 41.

【0031】学習は、ニューラルネットワークに各入力
信号を与えたときの滞留量推定出力を学習入力と比較し
て、この誤差がある設定値より大きい場合は、ニューラ
ルネットワークの結合荷重等を調整する作業である。全
ての学習データに対して誤差の最大値と平均誤差がある
適当な値より小さくなれば学習を終了する。終了の条件
を満たさない場合は一連の学習作業を基準を満たすよう
になるまで繰り返す。なお、かなりの回数繰り返しても
条件を満たさないときもあり得るが、ニューラルネット
ワークの重みの初期値を変更して再実行することにより
うまくいくことがある。それでもうまくいかないとき
は、中間層の数を変えるなどニューラルネットワークの
構造を再構築して再度学習させる。なお、学習に用いる
データはITVカメラが使用できる状態の時に自動運転
を行って取得したものである。学習は運転と同時に行う
オンライン学習でも、記憶させておいたデータを使用す
るオフライン学習でも可能である。
The learning is performed by comparing the staying amount estimation output when each input signal is given to the neural network with the learning input, and when the error is larger than a certain set value, adjusting the connection weight of the neural network. It is. If the maximum value and the average error of all the learning data become smaller than a certain appropriate value, the learning is terminated. If the end condition is not satisfied, a series of learning work is repeated until the standard is satisfied. It should be noted that the condition may not be satisfied even after a considerable number of repetitions, but it may be successful by changing the initial value of the weight of the neural network and re-executing. If that does not work, reconstruct the neural network structure, such as changing the number of hidden layers, and train again. The data used for learning was obtained by performing automatic driving when the ITV camera was usable. The learning can be either online learning performed at the same time as driving, or offline learning using stored data.

【0032】結合荷重等を妥当な値に固定した学習済み
のニューラルネットワークを使って蒸気防爆仕様廃棄物
破砕処理装置を運転する。図5は、自動運転時における
ニューラルネットワークのブロック図である。ニューラ
ルネットワーク41は常時入力信号を入力して演算し滞
留量の変分値を推定して出力している。ニューラルネッ
トワーク41の出力は、外部に備えた出力積分器43で
積分され、切換スイッチ44を介して滞留量推定値とし
て中央制御装置3内の自動制御システムに与えられる。
出力積分器43のバイアス端子には、画像処理装置37
の出力がオンオフスイッチ45を介して接続されてい
る。また、画像使用可否判定回路39が設けられてい
て、ITVカメラの出力から画像が使用可能であるかを
判定した結果に基づいて切換スイッチ44とオンオフス
イッチ45を動作させる。画像処理装置37はITVカ
メラ34の出力信号を処理してロールフィーダ前滞留量
を測定値として出力する。
A steam explosion-proof waste crusher is operated using a learned neural network in which the connection weight and the like are fixed to appropriate values. FIG. 5 is a block diagram of the neural network during automatic driving. The neural network 41 constantly inputs and calculates an input signal, estimates a variation value of the staying amount, and outputs the estimated value. The output of the neural network 41 is integrated by an output integrator 43 provided externally, and supplied to the automatic control system in the central control unit 3 via the changeover switch 44 as an estimated value of the amount of stay.
The image processing device 37 is connected to the bias terminal of the output integrator 43.
Are connected via an on / off switch 45. Also, an image availability determination circuit 39 is provided, and the changeover switch 44 and the on / off switch 45 are operated based on the result of determining whether or not an image is available from the output of the ITV camera. The image processing device 37 processes the output signal of the ITV camera 34 and outputs the amount of stay before the roll feeder as a measured value.

【0033】ITVカメラが正常に作動して取得する映
像からロールフィーダ前滞留量を正確に計測できる間
は、切換スイッチ44は計測側に投入され画像処理装置
37で与えられる計測値を自動制御システムに送る。ま
た、オンオフスイッチ45はオンとなって、出力積分器
43のオフセット端子に計測値を逐次供給する。
While the ITV camera operates normally and the amount of stay before the roll feeder can be accurately measured from the image acquired, the changeover switch 44 is turned on to the measurement side and the measured value given by the image processing device 37 is automatically controlled by the automatic control system. Send to Further, the on / off switch 45 is turned on, and supplies the measured value to the offset terminal of the output integrator 43 sequentially.

【0034】蒸気を噴出させるとロールフィーダ部分に
霧が発生して見通しが悪くなったりカメラレンズが曇っ
たりすることにより、ITVカメラの画像からはロール
フィーダ前の滞留状態が見取れなくなる。すると、画像
使用可否判定回路39が作動してオンオフスイッチ45
をオフにし、切換スイッチ44を推定側に切り替える。
出力積分器43は、この時のオフセット値を初期値とし
てニューラルネットワーク41の推定滞留量の変分値を
積分して出力する。出力積分器43の出力は切換スイッ
チ44により、ITVカメラの出力に基づいた滞留量測
定値に代わる推定値として自動制御システムに送られ
る。なお、滞留量はロールフィーダ前のスペースの内堆
積物が占める割合で、0から10の間の数値で示す程度
の分解能があれば運転上の必要を十分満たす。
When the steam is blown out, fog is generated in the roll feeder portion and visibility becomes poor, and the camera lens becomes cloudy, so that the staying state before the roll feeder cannot be seen from the image of the ITV camera. Then, the image availability determination circuit 39 is activated and the on / off switch 45 is turned on.
Is turned off, and the changeover switch 44 is switched to the estimation side.
The output integrator 43 integrates and outputs the variation value of the estimated stay amount of the neural network 41 using the offset value at this time as an initial value. The output of the output integrator 43 is sent to the automatic control system by the changeover switch 44 as an estimated value instead of the staying amount measured value based on the output of the ITV camera. The accumulated amount is a ratio occupied by sediments in the space before the roll feeder, and a resolution of a value between 0 and 10 satisfies the operational necessity.

【0035】出力積分器43のオフセット量は滞留測定
値を常時トラッキングしており、推定値に切換えた時は
その時の滞留量測定値を基準として積分を開始するの
で、自動制御システムの測定値入力と推定値入力はバン
プレスで切換が行われる。本実施例の蒸気防爆仕様廃棄
物破砕処理装置では、ITVカメラの画像が見えない状
況になっても運転員の勘に頼った運転をすることなく、
滞留量を的確に推定して自動運転を継続することができ
る。
The offset amount of the output integrator 43 always tracks the staying measurement value. When switching to the estimated value, the integration is started based on the staying value measurement value at that time. The input of the estimated value is switched by a bumpless press. In the steam explosion-proof specification waste crusher of this embodiment, even if the image of the ITV camera cannot be seen, the operation does not depend on the intuition of the operator,
Automatic operation can be continued by accurately estimating the amount of residence.

【0036】なお、廃棄物破砕処理装置の自動運転では
ITVカメラの画像を用いることを前提としていたが、
本実施例の廃棄物破砕処理装置に用いた技術では、IT
Vカメラを常時使用しなくても適当な確度で自動運転が
できるので、蒸気噴出時に限らず必要に応じて常時カメ
ラ画像に頼らない運転を行うことができる。また、本実
施例の装置は蒸気防爆仕様でない場合にも有効に活用で
きることは言うまでもない。なお、本実施例では階層型
ニューラルネットワークによる方法を採用したが、これ
に代えて、ダイナミックスを表現できるリカレント型ニ
ューラルネットワークや、内部構造を確定して用いるフ
ァジィ構造のニューラルネットワークを使用することも
できる。
In the automatic operation of the waste crusher, it was assumed that images from the ITV camera were used.
In the technology used in the waste crusher of this embodiment, the IT
Since the automatic operation can be performed with appropriate accuracy without always using the V camera, it is possible to always perform an operation that does not rely on the camera image as required, not only when the steam is blown out. Needless to say, the apparatus of this embodiment can be effectively used even when the apparatus is not of the steam explosion-proof type. In the present embodiment, a method using a hierarchical neural network is employed. Alternatively, a recurrent neural network capable of expressing dynamics or a fuzzy neural network that determines and uses an internal structure may be used. it can.

【0037】[0037]

【実施例2】図6は、本発明の第2の実施例を表すブロ
ック図である。本実施例は、第1の実施例でニューラル
ネットワークを使用したところにマスバランスを演算す
る装置を備えたもので、供給コンベア上の廃棄物の量と
破砕されて排出される量の差を積分することにより滞留
量を推定する。
Embodiment 2 FIG. 6 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention. In this embodiment, a neural network is used in the first embodiment, and a device for calculating mass balance is provided. The difference between the amount of waste on the supply conveyor and the amount of crushed and discharged is integrated. To estimate the amount of residence.

【0038】供給コンベア速度と、供給コンベア上に設
けたレーザセンサを用いた堆積量測定結果と、対象物の
かさ密度情報を入力して、供給コンベアからの投入量を
推定する投入量推定装置46と、排出コンベア速度と、
排出コンベア上のレーザセンサによる堆積量測定結果
と、対象物のかさ密度情報を入力して、排出コンベアか
らの排出量を推定する排出量推定装置47を備え、両者
の出力の差を取って出力積分器43に入力する。出力積
分器43は第1実施例と同じ構成を有し同じ作用をす
る。さらに、破砕機負荷電流と破砕音を入力して破砕室
の滞留量を推定する破砕機滞留量推定装置48を備え、
その出力を出力積分器43の破砕装置滞留量推定出力か
ら引いた上で、切換スイッチ44を介して自動制御シス
テムに供給される。切換スイッチ44は第1実施例と同
じ構成を有し同じ作用をする。
A feeding amount estimating device 46 for inputting a feeding conveyor speed, a result of measuring a deposition amount using a laser sensor provided on the feeding conveyor, and bulk density information of an object, and estimating a feeding amount from the feeding conveyor. And the discharge conveyor speed,
It is provided with a discharge amount estimating device 47 that inputs the measurement result of the deposition amount by the laser sensor on the discharge conveyor and the bulk density information of the object, and estimates the discharge amount from the discharge conveyor, and outputs the difference between the two. It is input to the integrator 43. The output integrator 43 has the same configuration as the first embodiment and performs the same operation. Further, a crusher staying amount estimating device 48 for inputting the crusher load current and the crushing sound and estimating the staying amount of the crushing chamber is provided,
The output is subtracted from the estimated output of the crusher staying amount of the output integrator 43, and then supplied to the automatic control system via the changeover switch 44. The changeover switch 44 has the same configuration as in the first embodiment and performs the same operation.

【0039】供給コンベアからの廃棄物の投入量と排出
コンベアからの処理後の廃棄物の排出量の差を積分する
ことにより装置内の滞留量が求まる。装置内滞留量は、
ロールフィーダ前の滞留量と破砕機で破砕中の滞留量を
加えたものである。一方、破砕機中の滞留量は、破砕機
負荷電流と無負荷時に対する破砕音の増分とにほぼ比例
して決まるため、推定が可能である。したがって、装置
内滞留量推定値から破砕機内滞留量推定値を引くことに
より、ロールフィーダ前滞留量を算定することができ
る。なお、コンベア上の堆積量は重量計を用いて測定し
てもよい。重量計で測定する場合はかさ密度の情報を用
いる必要がない。
The accumulated amount in the apparatus can be obtained by integrating the difference between the amount of waste input from the supply conveyor and the amount of waste discharged after processing from the discharge conveyor. The amount of residence in the device is
This is the sum of the accumulated amount before the roll feeder and the accumulated amount during crushing by the crusher. On the other hand, the amount of residence in the crusher can be estimated because it is substantially proportional to the load current of the crusher and the increment of the crushing noise with no load. Therefore, the remaining amount before the roll feeder can be calculated by subtracting the estimated value in the crusher from the estimated value in the device. In addition, the accumulation amount on the conveyor may be measured using a weighing scale. When measuring with a weighing scale, there is no need to use information on the bulk density.

【0040】本実施例における演算装置も、推定滞留量
の変分値を入力し画像処理装置の滞留量出力をバイアス
として、推定値に基づく運転に切り替えるときは画像処
理装置の出力を初期値とした推定滞留量をバンプレスに
出力するようにすることが好ましい。第2の実施例にお
いても、霧などのためにITVカメラの画像に頼れなく
なった場合に演算装置に算出された滞留量推定値に基づ
いて自動運転を行うことができるので、蒸気防爆を実施
する場合でも自動運転を継続することができる。なお、
第1実施例と同じく、通常時にITVカメラによる画像
によらない運転をすることもでき、また蒸気防爆仕様で
ない破砕処理装置に同じ技術的思想を適用することもで
きる。
The arithmetic unit in this embodiment also inputs the variation value of the estimated staying amount, sets the staying amount output of the image processing device as a bias, and switches the output of the image processing device to the initial value when switching to operation based on the estimated value. It is preferable to output the estimated staying amount to the bumpless. Also in the second embodiment, when explosion-proofing is possible, automatic operation can be performed based on the estimated amount of stay calculated by the arithmetic unit when the image of the ITV camera cannot be relied on due to fog or the like. Even in such a case, the automatic operation can be continued. In addition,
As in the first embodiment, it is possible to perform an operation that does not rely on an image from an ITV camera at normal times, and the same technical idea can be applied to a crushing apparatus that is not a steam explosion-proof type.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明の蒸気防爆仕様の廃棄物破砕処理
装置により、従来熟練運転員が行っていた蒸気噴出初期
における破砕作業を自動で行うことができるようにな
り、運転コストを低減することができた。また、常に適
切な運転を行うことができるので、高い安全率を見込む
必要がなく設備の大型化を避けることができる。さらに
蒸気噴出中においても同じ条件で運転することができ破
砕効率を維持することができる。また、入力信号の切換
のみで対応することができるので、自動運転に用いる制
御装置は蒸気防爆を適用しない廃棄物破砕装置に用いる
ものと代える必要がない。
The steam explosion-proof waste crushing apparatus of the present invention can automatically perform the crushing work in the early stage of steam ejection, which was conventionally performed by a skilled operator, thereby reducing operating costs. Was completed. In addition, since appropriate operation can always be performed, it is not necessary to expect a high safety factor, and it is possible to avoid an increase in the size of the equipment. Furthermore, the operation can be performed under the same conditions even during the steam ejection, and the crushing efficiency can be maintained. In addition, since control can be performed only by switching the input signal, there is no need to replace a control device used for automatic operation with a device used for a waste crusher to which steam explosion protection is not applied.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の蒸気防爆仕様廃棄物破砕処理装置を示
す一部切り欠き斜視図である。
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a steam explosion-proof waste crushing apparatus of the present invention.

【図2】本発明における破砕機運転装置の入出力信号関
係図である。
FIG. 2 is a diagram showing input / output signals of a crusher operating device according to the present invention.

【図3】本発明の第1実施例に用いられるニューラルネ
ットワークの構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a neural network used in the first embodiment of the present invention.

【図4】第1実施例のニューラルネットワークの学習時
における状態を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a state at the time of learning of the neural network of the first embodiment.

【図5】第1実施例のニューラルネットワークの自動運
転時における状態を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a state of the neural network according to the first embodiment during automatic operation.

【図6】本発明の第2実施例の滞留量推定演算装置部分
を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a staying amount estimating operation unit according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 廃棄物破砕処理装置 11 供給コンベヤ 12 投入シュート 13 ロールフィーダ 14 送り込みローラ 15 噛み込みローラ 16 破砕機 17 カッターバー 18 ハンマー 19,20 蒸気ノズル 21,22 廃棄物 3 中央制御盤 33 レーザセンサ 34 ITVカメラ 35 超音波センサ 36 マイクロフォン 37 画像処理装置 38 微分器 39 画像使用可否判定回路 4 滞留量推定装置 41 ニューラルネットワーク 42 投入量推定演算装置 43 出力積分器 44 切換スイッチ 45 オンオフスイッチ 46 投入量推定装置 47 排出量推定装置 48 破砕機滞留量推定装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Waste crushing processing apparatus 11 Supply conveyor 12 Injection chute 13 Roll feeder 14 Feeding roller 15 Biting roller 16 Crusher 17 Cutter bar 18 Hammer 19,20 Steam nozzle 21,22 Waste 3 Central control panel 33 Laser sensor 34 ITV camera Reference Signs List 35 ultrasonic sensor 36 microphone 37 image processing device 38 differentiator 39 image availability determining circuit 4 staying amount estimating device 41 neural network 42 input amount estimating operation device 43 output integrator 44 changeover switch 45 on / off switch 46 input amount estimating device 47 discharge Quantity estimation device 48 Crusher retention amount estimation device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金丸 孝夫 千葉県野田市二ツ塚118番地 川崎重工業 株式会社野田工場内 (72)発明者 奥村 順一 千葉県八千代市上高野1780番地 川崎重工 業株式会社八千代工場内 Fターム(参考) 4D004 AA46 CA04 CA50 CB03 CB13 CB43 CB46 DA01 DA02 DA16 DA20 4D067 EE01 EE39 EE45 FF01 FF11 GA18 GA20 GB03  ──────────────────────────────────────────────────の Continuing from the front page (72) Inventor Takao Kanamaru 118 Notsuka, Noda-shi, Chiba Kawasaki Heavy Industries Noda Plant (72) Inventor Junichi Okumura 1780 Kamikono, Yachiyo-shi, Chiba Kawasaki Heavy Industries Yachiyo Plant F term (reference) 4D004 AA46 CA04 CA50 CB03 CB13 CB43 CB46 DA01 DA02 DA16 DA20 4D067 EE01 EE39 EE45 FF01 FF11 GA18 GA20 GB03

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 供給コンベアとロールフィーダと破砕機
を備え、破砕室に蒸気を供給して防爆する廃棄物破砕処
理装置であって、ロールフィーダ前の状態を撮影するI
TVカメラとその出力信号に基づきロールフィーダ前の
滞留量を算定する画像処理装置と、供給コンベア上の廃
棄物量を測定する積載物センサを備え、供給コンベアの
状態とロールフィーダの状態と破砕機の状態とロールフ
ィーダ前の滞留量に基づいて自動運転して廃棄物を破砕
処理する廃棄物破砕処理装置において、前記ロールフィ
ーダ前の滞留量を推定する滞留量推定装置を備え、前記
ITVカメラの画像信号から妥当な滞留量の情報が取得
できないときには前記滞留量推定装置の推定値出力を用
いて自動運転するようにしたことを特徴とする蒸気防爆
仕様廃棄物破砕処理装置。
1. A waste crushing treatment apparatus comprising a supply conveyor, a roll feeder, and a crusher, which supplies steam to a crushing chamber to prevent explosion, and captures an image of a state before the roll feeder.
Equipped with an image processing device that calculates the amount of stay before the roll feeder based on the TV camera and its output signal, and a load sensor that measures the amount of waste on the supply conveyor, the state of the supply conveyor, the state of the roll feeder, and the crusher In a waste crushing device for automatically crushing and processing waste based on a state and a stay amount before a roll feeder, a waste amount estimating device for estimating a stay amount before the roll feeder is provided, and an image of the ITV camera is provided. A steam explosion-proof waste crushing apparatus, wherein automatic operation is performed by using an estimated value output of the staying amount estimating device when information on a proper staying amount cannot be obtained from the signal.
【請求項2】 前記滞留量推定装置がニューラルネット
ワークであって、該ニューラルネットワークが前記積載
物センサで測定した廃棄物量と供給コンベアの状態とロ
ールフィーダの状態と破砕機の状態を入力してロールフ
ィーダ前の滞留量を推定して出力することを特徴とする
請求項1記載の蒸気防爆仕様廃棄物破砕処理装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the accumulated amount estimating device is a neural network, and the neural network inputs a waste amount measured by the load sensor, a state of a supply conveyor, a state of a roll feeder, and a state of a crusher to form a roll. The steam explosion-proof specification waste crushing apparatus according to claim 1, wherein the amount of stay before the feeder is estimated and output.
【請求項3】 前記ニューラルネットワークは、ITV
カメラの画像信号が妥当な滞留量情報を取得できる時に
前記画像処理装置で求めた滞留量と前記各種入力の値と
の関係に基づいて学習することを特徴とする請求項2記
載の蒸気防爆仕様廃棄物破砕処理装置。
3. The neural network includes an ITV
The steam explosion-proof specification according to claim 2, wherein learning is performed based on a relationship between the amount of stay obtained by the image processing apparatus and the value of each of the inputs when the image signal of the camera can acquire appropriate stay amount information. Waste crushing equipment.
【請求項4】 前記ニュートラルネットワークが出力積
分器を備え、該出力積分器が推定滞留量の変分値を入力
し前記画像処理装置の滞留量出力をバイアスとするもの
で推定値に基づく運転に切り替えるときは前記画像処理
装置の出力を初期値とした推定滞留量を出力することを
特徴とする請求項2または3記載の蒸気防爆仕様廃棄物
破砕処理装置。
4. The operation based on the estimated value, wherein the neutral network includes an output integrator, and the output integrator inputs a variation value of the estimated staying amount and biases the staying amount output of the image processing apparatus. 4. The steam explosion-proof waste crushing apparatus according to claim 2, wherein when switching, the estimated staying amount is output with the output of the image processing apparatus as an initial value.
【請求項5】 前記積載物センサの出力と供給コンベア
の速度信号と対象物のかさ密度情報を入力して供給コン
ベアからの投入量を推定する演算回路を備え、該演算回
路で推定した投入量情報を前記ニューラルネットワーク
に入力することを特徴とする請求項2から4のいずれか
に記載の蒸気防爆仕様廃棄物破砕処理装置。
5. An operation circuit for inputting an output of the load sensor, a speed signal of a supply conveyor and bulk density information of an object to estimate an amount of supply from the supply conveyor, and the amount of input estimated by the operation circuit. The steam explosion-proof waste crushing apparatus according to any one of claims 2 to 4, wherein information is input to the neural network.
【請求項6】 前記滞留量推定装置が前記積載物センサ
で測定した廃棄物量と供給コンベアの状態とロールフィ
ーダの状態と破砕機の状態を入力して廃棄物の投入量と
廃棄物の排出量の推定値から滞留量を推定する演算装置
であることを特徴とする請求項1記載の蒸気防爆仕様廃
棄物破砕処理装置。
6. The input amount of waste and the discharge amount of waste by inputting the amount of waste, the state of a supply conveyor, the state of a roll feeder, and the state of a crusher measured by the accumulation amount estimation device by the load sensor. 2. A steam explosion-proof waste crushing device according to claim 1, wherein the calculating device estimates the amount of residence from the estimated value of the above.
【請求項7】 前記演算装置が出力積分器を備え、該出
力積分器が推定滞留量の変分値を入力し前記画像処理装
置の滞留量出力をバイアスとするもので推定値に基づく
運転に切り替えるときは前記画像処理装置の出力を初期
値とした推定滞留量を出力することを特徴とする請求項
6記載の蒸気防爆仕様廃棄物破砕処理装置。
7. The operation device includes an output integrator, the output integrator inputs a variation value of the estimated staying amount, and biases the staying amount output of the image processing apparatus. 7. The steam explosion-proof waste crushing apparatus according to claim 6, wherein when switching, the estimated retention amount is output with the output of the image processing apparatus as an initial value.
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