JP6603822B2 - Waste quality estimation system and crane operation control system using the waste quality estimation system - Google Patents

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本発明は、ごみピット内におけるごみ質の推定システムに関する。また、そのごみ質の推定システムを用いたクレーン運転制御システムに関する。   The present invention relates to a garbage quality estimation system in a garbage pit. The present invention also relates to a crane operation control system using the waste quality estimation system.

従来、ごみ燃焼制御は、焼却炉内の状況をもとに、燃焼空気量およびごみ供給量を制御していたが、焼却炉内に投入されるごみ質(組成、発熱量)の変化に対する反応にはどうしても限度や遅れが生じていた。   Conventionally, the waste combustion control has controlled the amount of combustion air and the amount of waste supply based on the situation in the incinerator, but it reacts to changes in the quality of the waste (composition, heat value) input into the incinerator. There were inevitably limits and delays.

特許文献1は、燃焼対象物が組成変動の激しい場合でも、安定した燃焼制御を可能にすることを目的として、炉の投入口近傍の画像情報から、個々のごみ袋体の色や形状、破砕ごみやせん断ごみ、他のごみ種類を識別し、ごみ発熱量データベースをもとに投入される個々のごみの重量及び発熱量を推算する方法を開示している。
特許文献2は、ごみの発熱量に係る情報をリアルタイムに精度よく連続取得して、現在の燃料状態に対して時間遅れのないごみの燃焼制御を行うことを目的とした方法が開示されている。
Patent Document 1 describes the color, shape, and crushing of individual garbage bags from image information in the vicinity of the furnace inlet for the purpose of enabling stable combustion control even when the composition of combustion is subject to severe composition fluctuations. Disclosed is a method for discriminating waste, sheared waste, and other types of waste, and estimating the weight and calorific value of each piece of waste input based on the waste heat value database.
Patent Document 2 discloses a method for continuously acquiring information related to the amount of heat generated in garbage in real time with high accuracy and performing combustion control of garbage without time delay with respect to the current fuel state. .

また、ごみピット内でごみ質を均一化させるために、ごみの攪拌状態を検出する方法として、例えば、特許文献3がある。特許文献3は、撮像したごみの画像データを輝度値で階調化してエッジを抽出し、抽出されたエッジのフラクタル次元を算出し、算出されたフラクタル次元に基づいてごみの攪拌状態を検出する構成を開示している。   For example, Patent Document 3 discloses a method for detecting the agitation state of dust in order to uniformize the quality of the dust in the garbage pit. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 gradations imaged dust image data with luminance values to extract edges, calculates a fractal dimension of the extracted edge, and detects the agitation state of the dust based on the calculated fractal dimension. The configuration is disclosed.

特許第5361595号Japanese Patent No. 5361595 特許第5996762号Patent No. 5996762 特許第6188571号Patent No. 6188571

本発明は、上記特許文献等とは異なるアプローチで、従来よりもごみピット内でのごみ質を精度よく把握し、クレーンによる投入の時点で均一になるように制御することで焼却炉内の燃料状況の変化を抑制し、安定した燃焼を実現可能とする、ごみ質の推定システムを提供することである。
また、ごみ質の推定システムを用いたクレーン運転制御システムを提供することである。
The present invention has a different approach from the above-mentioned patent documents and the like, and more accurately grasps the quality of the garbage in the garbage pit than before, and controls the fuel in the incinerator to be uniform at the time of loading by the crane. The object is to provide a waste quality estimation system capable of suppressing changes in the situation and realizing stable combustion.
Another object of the present invention is to provide a crane operation control system using a waste quality estimation system.

本発明のごみ質の推定システムは、
ごみピット表面が撮像された画像データから作成された投入ごみの入力データと、ごみ質教師データとを用いて知的情報処理技術により、ごみ質を推定する投入ごみ質推定モデルを生成する投入ごみ質推定モデル生成部を。
上記ごみ質の推定システムは、ごみピット表面を撮像する撮像部を有していてもよい。
上記ごみ質の推定システムは、ごみピット表面が撮像された画像データから投入ごみの入力データを作成する入力データ作成部を有していてもよい。
上記ごみ質の推定システムは、投入ごみの入力データを記憶する記憶部を有していてもよい。
上記ごみ質の推定システムは、他システムで算出された投入ごみの入力データを受信する受信部を有していてもよい。
The garbage quality estimation system of the present invention includes:
Input waste that generates input waste quality estimation model that estimates waste quality by intelligent information processing technology using input data of input waste created from image data obtained by picking up the waste pit surface and waste quality teacher data Quality estimation model generator.
The said garbage quality estimation system may have an imaging part which images a garbage pit surface.
The garbage quality estimation system may include an input data creation unit that creates input data of input garbage from image data obtained by imaging a dust pit surface.
The waste quality estimation system may include a storage unit that stores input data of input waste.
The garbage quality estimation system may include a receiving unit that receives input data of input garbage calculated by another system.

上記発明において、投入ごみ質推定モデル生成部は、燃焼装置の投入口にごみを投入してから燃焼が開始されるまでの時間遅れ量、または投入ごみ量と供給ごみ量の記録に基づいて、前記ごみ質教師データと前記入力データとの時間的対応づけを行って前記投入ごみ質推定モデルを生成してもよい。
時間遅れ量は、予め設定されていてもよく、例えば経験則、実験により設定してもよい。燃焼装置が、例えばストーカ式焼却炉の場合、時間遅れ量として例えば30〜40分を設定してもよい。
上記ごみ質の推定システムは、燃焼装置の投入口にごみを投入してから燃焼が開始されるまでの時間遅れ量を算出する時間遅れ量算出部をさらに有してもいてよい。
In the above invention, the input waste quality estimation model generation unit is based on a time delay amount from when waste is input to the input port of the combustion apparatus until combustion is started, or a record of input waste amount and supplied waste amount, The input garbage quality estimation model may be generated by temporally associating the garbage quality teacher data with the input data.
The amount of time delay may be set in advance, and may be set by an empirical rule or experiment, for example. For example, when the combustion apparatus is a stoker-type incinerator, for example, 30 to 40 minutes may be set as the time delay amount.
The dust quality estimation system may further include a time delay amount calculation unit that calculates a time delay amount from when dust is introduced into the inlet of the combustion apparatus to when combustion is started.

上記「ごみ質教師データ」は、例えば、ごみの組成(水、炭素、水素、排ガス中の塩化水素(HCl)および二酸化硫黄(SO)など)の濃度あるいは量、発熱量などである。
上記ごみ質の推定システムは、ごみ質教師データを作成するごみ質教師データ作成部を有していてもよい。
ごみの組成濃度は、例えば排ガス分析計などの各種成分に応じた分析計で排ガスを分析することで得られる。また、所定の成分(例えば、酸素、水分)から他の成分(例えば二酸化炭素)を算出してもよい。
また、発熱量は、例えば、特許第5996762号公報の方法を用いて算出してもよく、計測値を用いてもよい。
The “garbage quality teacher data” includes, for example, the concentration or amount of waste composition (water, carbon, hydrogen, hydrogen chloride (HCl) and sulfur dioxide (SO 2 ), etc. in exhaust gas), calorific value, and the like.
The garbage quality estimation system may include a garbage quality teacher data creation unit that creates garbage quality teacher data.
The composition concentration of garbage can be obtained by analyzing exhaust gas with an analyzer corresponding to various components such as an exhaust gas analyzer. Further, other components (for example, carbon dioxide) may be calculated from predetermined components (for example, oxygen and moisture).
The calorific value may be calculated using, for example, the method disclosed in Japanese Patent No. 5996762, or a measured value may be used.

上記発明において、入力データは、ごみ搬入車両、日付および天候の中から1種または2種以上の情報をさらに含んでいてもよい。
前記入力データ作成部は、ごみ搬入車両、日付および天候の中から1種または2種以上の情報をさらに含むように入力データを作成してもよい。
この場合、前記ごみ質教師データは、ごみ搬入車両、日付および天候の中から1種または2種以上の情報をさらに含んでもよい。
In the above invention, the input data may further include one type or two or more types of information from among the garbage carrying vehicle, date and weather.
The input data creation unit may create input data so as to further include one type or two or more types of information from among the garbage carrying vehicle, date, and weather.
In this case, the garbage quality teacher data may further include one type or two or more types of information from among the garbage carrying vehicle, date and weather.

上記発明において、前記撮像部は、例えば可視カメラ、スペクトルカメラ、赤外線カメラなどである。
前記撮像部がスペクトルカメラである場合、前記入力データ作成部(あるいは吸光度の面積率算出システム)は、
スペクトル画像データから区分けされた波長ごとに吸光度を基準としてスペクトル二値化画像を生成するスペクトル二値化画像生成部と、
各評価エリアのそれぞれの波長ごとに対して閾値以上(または以下)の面積を計算し、評価エリアに対する面積率を算出する面積率算出部と、を有してもよい。この場合、入力データは、面積率である。
前記撮像部がスペクトルカメラである場合、前記入力データ作成部(あるいは吸光度平均値算出システム)は、
スペクトル画像データから区分けされた波長ごとに各評価エリア内の吸光度の平均値を算出する吸光度平均値算出部を有してもよい。この場合、入力データは「吸光度平均値」である。
前記撮像部が可視カメラである場合、前記入力データ作成部(あるいは混合度評価システム)は、
画像データを所定の処理をして各評価エリアのごみの混合度を評価する混合度評価部を有してもよい。この場合、入力データは、混合度である。
入力データは、面積率、吸光度平均値、混合度の内1種または2種以上であってもよい。
入力データは、ごみが燃焼装置(例えば投入ホッパ)に投入される投入時刻を含んでいてもよい。
In the above invention, the imaging unit is, for example, a visible camera, a spectrum camera, an infrared camera, or the like.
When the imaging unit is a spectrum camera, the input data creation unit (or absorbance area ratio calculation system)
A spectral binarized image generating unit that generates a spectral binarized image based on absorbance for each wavelength divided from the spectral image data;
An area ratio calculation unit that calculates an area greater than or equal to a threshold (or less) for each wavelength of each evaluation area and calculates an area ratio for the evaluation area may be included. In this case, the input data is an area ratio.
When the imaging unit is a spectrum camera, the input data creation unit (or absorbance average value calculation system)
You may have the light absorbency average value calculation part which calculates the average value of the light absorbency in each evaluation area for every wavelength divided from the spectrum image data. In this case, the input data is “absorbance average value”.
When the imaging unit is a visible camera, the input data creation unit (or the mixing degree evaluation system)
You may have a mixing degree evaluation part which processes the image data predetermined and evaluates the mixing degree of the garbage of each evaluation area. In this case, the input data is the degree of mixing.
The input data may be one or more of area ratio, absorbance average value, and degree of mixing.
The input data may include a charging time when the garbage is charged into the combustion apparatus (for example, a charging hopper).

上記発明において、知的情報処理技術は、例えば機械学習、深層学習などである。
機械学習、深層学習の構成は、特に制限されず、従来のアルゴリズム構成を用いてもよい。
投入ごみ質推定モデルは、いわゆるソフトウエアプログラムとして構成されるものに限定されず、専用電子回路や組み込みファームウエアとして構成されていてもよい。
ソフトウエアプログラムは、メモリに記憶され、プログラム手順がプロセッサーによって実行されてもよい。
投入ごみ質推定モデルは、異なるごみ質教師データを用いて更新されてもよい。
In the above invention, the intelligent information processing technique is, for example, machine learning or deep learning.
The configurations of machine learning and deep learning are not particularly limited, and a conventional algorithm configuration may be used.
The input waste quality estimation model is not limited to what is configured as a so-called software program, and may be configured as a dedicated electronic circuit or embedded firmware.
The software program may be stored in memory and the program procedure may be executed by the processor.
The input garbage quality estimation model may be updated using different garbage quality teacher data.

他の本発明のクレーン運転制御システムは、上記ごみ質の推定システムで生成された投入ごみ質推定モデルを記憶するモデル記憶部と、
投入されるごみの入力データを前記投入ごみ質推定モデルに入力し、ごみ質を推定するごみ質推定部と、
前記ごみ質推定モデルから出力された推定ごみ質に応じて、クレーンを自動制御する自動運転制御部を有する。
入力データは、上記ごみ質の推定システムで用いられる入力データの内、1種または2種以上を含むデータである。
推定ごみ質は、上記ごみ質教師データの内、1種または2種以上を含むデータである。
Another crane operation control system of the present invention includes a model storage unit that stores an input waste quality estimation model generated by the waste quality estimation system,
A waste quality estimation unit that inputs input data of the input waste into the input waste quality estimation model and estimates the waste quality;
An automatic operation control unit that automatically controls the crane according to the estimated waste quality output from the waste quality estimation model.
The input data is data including one or more of the input data used in the garbage quality estimation system.
The estimated garbage quality is data including one kind or two or more kinds of the above-mentioned garbage quality teacher data.

上記自動運転制御部は、ごみ質が各評価エリアで均一になるようにクレーンを制御してもよい。
上記自動運転制御部は、燃焼装置の発熱量が期待値よりも低い場合に、発熱量の高いごみを投入するようにクレーンを制御してもよい。
上記自動運転制御部は、燃焼装置の発熱量が期待値よりも高い場合に、発熱量の低いごみを投入するようにクレーンを制御してもよい。
The automatic operation control unit may control the crane so that the waste quality is uniform in each evaluation area.
The automatic operation control unit may control the crane so that waste having a high calorific value is thrown when the calorific value of the combustion device is lower than an expected value.
The automatic operation control unit may control the crane so as to throw in garbage having a low calorific value when the calorific value of the combustion device is higher than an expected value.

上記混合度を算出するための混合度評価システムとして以下の構成であってもよい。
混合度評価システムは、
ごみピット内のごみをその上方から撮像するように設置される撮像部と、
ごみピット内でごみまでの距離を検出できるようにごみ上方に移動可能に設置され、かつ測定点(P)までの距離(A)を検出するレーザ距離計と、
前記距離(A)および前記レーザ距離計から前記ごみピットの底面までの基準距離(B)に基づいて、測定点ごみ堆積高さ(Z)を算出する測定点ごみ高さ算出部と、
ごみピット内の平面座標と前記測定点ごみ堆積高さの情報とに基づいて、ごみの三次元高さ情報を算出する三次元ごみ高さ算出部と、
前記撮像部の設置情報に基づいて、前記撮像部で撮像された画像を上空視点画像に変換する画像変換部と、
前記ごみの三次元高さ情報に基づいて、前記上空視点画像の全ての区域が同一高さ平面上になるように補正した補正画像を得る画像補正部と、
前記補正画像を階調化し、所定の閾値で二値化して二値化画像を得る二値化処理部と、
前記二値化画像を複数の分割エリアを有する2以上の評価エリアに分割し、各評価エリアのごみの混合度を評価する混合度評価部と、を有する構成でもよい。
上記前記混合度評価部は、
各評価エリアの明部分あるいは暗部分の抽出面積を算出し、全評価エリアに対するあるいは各評価エリアに対する分割エリアの前記明部分あるいは暗部分の抽出面積のばらつきを算出し、前記ばらつきにより混合度を評価するばらつき評価部を有していてもよい。
ここで抽出面積のばらつきは、例えば、分散σ、標準偏差σ、変動係数CVなどが挙げられる。
上記ばらつき評価部の評価において、ばらつき、例えば、分散σ、標準偏差σ、変動係数CVなどが、所定値を超えて大きい値ほど、多様なごみがエリア内に存在すること、つまり攪拌が十分になされており、ごみの均質化が高いことを示す。
また、上記混合度評価部は、
例えば、判別分析法(大津の二値化)を各分割エリアに適用する、あるいは、動的閾値法による二値化を行い、明部分(あるいは暗部分)をラベリングするなどして各粒子を抽出し、各評価エリアの粒子面積平均を算出し、前記面積平均により混合度を評価する面積平均評価部を有していてもよい。
上記面積平均評価部の評価において、例えば、粒子面積平均が所定値より小さい値ほど、ごみの破袋が進行している、つまり攪拌が十分になされており、ごみの均質化が高いことを示す。
また、上記混合度評価部は、
各評価エリアの明部分と暗部分との面積率を算出し、前記面積率により混合度を評価する面積率評価部を有していてもよい。
ここで、面積率は、例えば、暗部分÷明部分、明部分÷暗部分である。
上記面積率評価部の評価において、面積率(例えば1未満の値)が所定値より大きい値ほど、ごみの破袋が進行している、つまり攪拌が十分になされていることを示す。ごみ袋は、ごみよりも明るい場合が多いことから暗部分の面積が大きいほどごみ袋の破砕が進んでいると推定する。
The following configuration may be used as the mixing degree evaluation system for calculating the mixing degree.
The mixing degree evaluation system
An imaging unit installed so as to image the garbage in the garbage pit from above;
A laser range finder that is movably installed above the garbage so as to detect the garbage distance in the garbage pit, and that detects the distance (A) to the measurement point (P);
Based on the distance (A) and a reference distance (B) from the laser distance meter to the bottom surface of the garbage pit, a measurement point dust height calculation unit that calculates a measurement point dust accumulation height (Z);
A three-dimensional waste height calculation unit for calculating three-dimensional height information of the waste based on the plane coordinates in the waste pit and the information of the measurement point dust accumulation height;
An image conversion unit that converts an image captured by the imaging unit into an aerial viewpoint image based on installation information of the imaging unit;
Based on the three-dimensional height information of the dust, an image correction unit that obtains a corrected image corrected so that all the areas of the sky viewpoint image are on the same height plane;
A binarization processing unit that gradations the corrected image and binarizes with a predetermined threshold to obtain a binarized image;
The binarized image may be divided into two or more evaluation areas having a plurality of divided areas, and a mixing degree evaluation unit that evaluates the mixing degree of dust in each evaluation area may be used.
The mixing degree evaluation unit is
Calculate the extraction area of the bright or dark part of each evaluation area, calculate the variation of the extraction area of the bright or dark part of the divided area for all evaluation areas or for each evaluation area, and evaluate the degree of mixing by the variation It may have a variation evaluation part.
Here, variations in the extraction area include, for example, variance σ 2 , standard deviation σ, variation coefficient CV, and the like.
In the evaluation by the variation evaluation unit, the variation, for example, the variance σ 2 , the standard deviation σ, the coefficient of variation CV, etc. is larger than a predetermined value, so that various kinds of dust are present in the area, that is, sufficient agitation is performed. It shows that the waste is highly homogenized.
The mixing degree evaluation unit
For example, each particle is extracted by applying discriminant analysis method (binarization of Otsu) to each divided area or binarization by dynamic threshold method and labeling bright part (or dark part). And it may have an area average evaluation part which calculates the particle area average of each evaluation area, and evaluates the degree of mixing by the area average.
In the evaluation of the area average evaluation unit, for example, as the particle area average is smaller than a predetermined value, the rubbing of the garbage progresses, that is, the stirring is sufficiently performed, and the homogenization of the garbage is high. .
The mixing degree evaluation unit
You may have the area ratio evaluation part which calculates the area ratio of the bright part and dark part of each evaluation area, and evaluates a mixing degree by the said area ratio.
Here, the area ratio is, for example, dark part / bright part, bright part / dark part.
In the evaluation by the area ratio evaluation unit, the larger the area ratio (for example, a value less than 1), the larger the predetermined value, the more the garbage is broken, that is, the agitation is sufficiently performed. Since the garbage bags are often brighter than the garbage, it is estimated that the larger the area of the dark part, the more the garbage bags are crushed.

上記ごみ質の推定システムによれば、知的情報処理技術を用いているため、ごみ質を好適に推定することができる。
上記クレーン運転制御システムによれば、燃焼ごみ質の均一化、すなわち燃焼の安定化を実現することができる。
また、燃焼の安定化を実現することで、助燃燃料の削減、排ガス性状の安定化による薬剤使用量の低減、運転状況監視の省力化等の利点が挙げられる。
また、ピット内におけるごみ質の均一化を目的とした攪拌についても最適化を図ることが可能となり、クレーンの消費電力を低減し、省エネを図ることもできる。
According to the garbage quality estimation system, since the intelligent information processing technology is used, the garbage quality can be suitably estimated.
According to the crane operation control system, it is possible to achieve uniform combustion waste quality, that is, stabilization of combustion.
In addition, by realizing stabilization of combustion, there are advantages such as reduction of auxiliary fuel, reduction of the amount of medicine used by stabilization of exhaust gas properties, and labor saving of operation status monitoring.
In addition, it is possible to optimize the agitation for the purpose of uniforming the quality of dust in the pit, thereby reducing the power consumption of the crane and saving energy.

実施形態1のごみ質の推定システムおよびごみピット側面視の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the garbage quality estimation system of Embodiment 1, and a garbage pit side view. ごみピット全体の輝度画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the luminance image of the whole garbage pit. 図2Aの輝度画像を二値化した二値化画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the binarized image which binarized the luminance image of FIG. 2A. 図2Bの二値化画像を評価エリアおよび分割エリアで分画した一例を示す図である。It is a figure which shows an example which fractionated the binarized image of FIG. 2B in the evaluation area and the division area. 評価エリアのアドレス規則を示す図である。It is a figure which shows the address rule of an evaluation area. 分割エリアのアドレス規則を示す図である。It is a figure which shows the address rule of a division area. 評価エリアSaにおける各分割エリアの抽出画像数を示す図である。It is a figure which shows the number of the extraction images of each division area in evaluation area Sa. 処理手順を説明するフローチャート。The flowchart explaining a process sequence. 混合度を算出する構成例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structural example which calculates a mixing degree. 混合度を算出する別構成例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of another structure which calculates a mixing degree. 混合度を算出する別構成例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of another structure which calculates a mixing degree. ごみ質の推定システムを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the garbage quality estimation system. 吸光度の面積率を算出する構成例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structural example which calculates the area ratio of a light absorbency. 吸光度平均値を算出する構成例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structural example which calculates a light absorbency average value. 区分された波長ごとの二値化画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the binarized image for every divided wavelength. 波長区分ごとの二値化画像の評価エリアの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the evaluation area of the binarized image for every wavelength division. 各評価エリアの区分された波長ごと面積率(%)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the area ratio (%) for every wavelength which each evaluation area was divided. 各評価エリアの区分された波長ごとの吸光度平均値の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the light absorbency average value for every wavelength divided into each evaluation area. 入力データのデータベースの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the database of input data. 投入されたごみの入力データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the input data of the thrown-in waste. ごみ質教師データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of garbage quality teacher data. 投入されたごみの堆積状態、送り込み状態の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the accumulation state of the thrown-in waste, and an in-feed state.

(実施形態1)
図1は、ごみ質の推定システム500およびごみピット1の側面視の一例である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an example of a side view of a garbage quality estimation system 500 and a garbage pit 1.

図1は、ごみピット1の内部を側面視で示している。図1の右側にごみ収集車9が入場し、投入扉12からごみを投入エリア11に送り込む。投入エリアのごみDは、クレーン22およびバケット23により、ごみピット1のごみ攪拌エリア15に搬送される。攪拌エリア15は床平面で所定サイズに分画された混合番地が設定されており、本実施形態1では混合番地と評価エリアが一致している。混合エリア15において、ごみが堆積された状態を示す(D1:堆積ごみ)。   FIG. 1 shows the inside of the garbage pit 1 in a side view. A garbage truck 9 enters the right side of FIG. 1, and the garbage is sent into the input area 11 from the input door 12. The waste D in the input area is conveyed to the waste agitation area 15 of the waste pit 1 by the crane 22 and the bucket 23. In the stirring area 15, a mixed address that is fractionated to a predetermined size on the floor plane is set. In the first embodiment, the mixed address and the evaluation area are the same. In the mixing area 15, a state where dust is accumulated (D1: accumulated waste) is shown.

(クレーン運転制御部)
クレーン運転制御システム600は、任意の混合番地の範囲内あるいは番地をまたがって、クレーン22を移動させ、バケット23でごみを掴んで持ち上げ、その場で若しくはその混合番地内の別の位置へ移動したり、別の混合番地へ移動したりして、ごみを落下させるように制御する。また、クレーン運転制御システム600は、複数の混合番地において、ごみを移動させるようにクレーン22とバケット23を制御する。クレーン運転制御システム600は、自動運転制御部(不図示)と手動運転制御部603を有し、自動運転制御部603が上記制御を実行できる。また、クレーン運転制御システム600は、クレーン22とバケット23を制御して、任意の混合番地のごみを掴んで移動させ、焼却炉40の投入ホッパ41にごみを送り込む制御をする。投入ごみ質推定モデルの利用方法は、後述する。
(Crane operation control unit)
The crane operation control system 600 moves the crane 22 within the range of any mixed address or across the addresses, grabs and lifts the garbage with the bucket 23, and moves on the spot or to another position within the mixed address. Or move to another mixed address and control to drop the garbage. In addition, the crane operation control system 600 controls the crane 22 and the bucket 23 so as to move garbage at a plurality of mixed addresses. The crane operation control system 600 includes an automatic operation control unit (not shown) and a manual operation control unit 603, and the automatic operation control unit 603 can execute the above control. In addition, the crane operation control system 600 controls the crane 22 and the bucket 23 to control and feed the garbage into the charging hopper 41 of the incinerator 40 by grasping and moving the garbage at an arbitrary mixed address. The method of using the input waste quality estimation model will be described later.

ごみ質の推定システム500は、後述する混合度評価システム100、吸光度の面積率算出システム200、吸光度平均値算出システム300から、それぞれ、各評価エリアにおける混合度、吸光度の面積率、吸光度平均値のデータを受けとり、記憶部501に記憶する。ごみ質の推定システム500の詳細は後述する。   The waste quality estimation system 500 includes a mixture degree evaluation system 100, an absorbance area ratio calculation system 200, and an absorbance average value calculation system 300, which will be described later. Data is received and stored in the storage unit 501. Details of the garbage quality estimation system 500 will be described later.

(入力データの実施例1:混合度を求める構成)
混合度を算出するための混合度評価システム100およびその処理フローについて図2〜図4A−4Cを参照しながら説明する。図4Aに示すごみの混合度評価システム100は、以下の構成を有する。
(Example 1 of input data: Configuration for obtaining the degree of mixing)
The mixing degree evaluation system 100 for calculating the mixing degree and its processing flow will be described with reference to FIGS. 2 to 4A-4C. The waste mixing degree evaluation system 100 shown in FIG. 4A has the following configuration.

撮像部31は、ごみピット1内(例えば、攪拌エリア15)のごみをその上方から撮像する。撮像部31は、例えば、ごみピット1内の柱、壁、天井などに固定設置可能であり、本実施形態ではクレーンガータ21よりも下方の壁に設置する。撮像部31は、例えば、動画または静止画を撮像するCCDカメラ、CMOSカメラ、赤外線カメラであってもよい。動画撮像の場合には静止画が切り出されてもよい。画像は、その撮像時刻も紐付けられてメモリ(例えば、撮像部内部あるいは混合度評価システム100のメモリ)に保存される。撮像部31は、定期的にまたは所定のタイミング、例えば混合度を判断するタイミングでごみを撮像してもよい。
また、本実施例1では撮像部31は一つであるが、これに制限されず、撮像部が複数設置されていてもよい。複数の撮像部で攪拌エリア15を分けて撮像してもよく(一部重複して撮像してもよく)、攪拌エリア全体を複数の撮像部のそれぞれが別の角度から撮像してもよい。複数の撮像部で撮像した画像は、例えば、攪拌エリア全体が1枚の画像になるように合成処理部(不図示)で処理されてもよい。本実施例1の撮像部31で撮像した画像はRGB画像である。なお、RGB画像に限定されず、例えば、赤外線カメラによる面像でもよい。
The imaging unit 31 captures an image of the dust in the garbage pit 1 (for example, the stirring area 15) from above. For example, the imaging unit 31 can be fixedly installed on a pillar, a wall, a ceiling, or the like in the garbage pit 1. In the present embodiment, the imaging unit 31 is installed on a wall below the crane gutter 21. The imaging unit 31 may be, for example, a CCD camera, a CMOS camera, or an infrared camera that captures a moving image or a still image. In the case of moving image capturing, a still image may be cut out. The image is stored in a memory (for example, the inside of the imaging unit or the memory of the mixing degree evaluation system 100) with the imaging time associated therewith. The imaging unit 31 may image the garbage regularly or at a predetermined timing, for example, a timing for determining the degree of mixing.
In the first embodiment, the number of the imaging units 31 is one. However, the imaging unit 31 is not limited to this, and a plurality of imaging units may be installed. The agitation area 15 may be divided and imaged by a plurality of imaging units (partially overlapping images may be captured), or each of the plurality of imaging units may image the entire agitation area from different angles. Images captured by a plurality of imaging units may be processed by a synthesis processing unit (not shown) so that the entire stirring area becomes one image, for example. An image captured by the imaging unit 31 of the first embodiment is an RGB image. Note that the image is not limited to an RGB image, and may be a plane image by an infrared camera, for example.

レーザ距離計32は、ごみピット1内で堆積ごみD1までの距離を検出する。レーザ距離計32は、ごみピット1内の上方部に固定または移動可能に設置され、例えば、クレーンガータ21にクレーン進行方向に移動可能に設置され、クレーン22と共に移動してもよく、別々に移動してもよく、クレーン22近傍に設置されていてもよい。垂直下方に固定設置される場合に、レーザ距離計32がその検出角度を変えて検出できるように角度調整可能に構成されていてもよい。
本実施例1では、クレーンガータ21に固定され、図1において左右に検出角度を変えて下方のごみ(測定点P)までの距離を検出できる。図1の紙面垂直方向にクレーンガータ21が移動することで、攪拌エリア15全体のごみまでの距離を検出できる。
測定点Pの座標(X−Y平面座標)は、レーザ距離計32の位置および検出角度(測定点角度θ)に基づいて算出できる。レーザ距離計32の位置はクレーンガータ21の位置座標と、クレーンガータ21とレーザ距離計32との相対位置から導ける。
測定点Pの座標と検出された距離A、測定点角度θ、検出時刻は紐づけられてメモリ(例えば、レーザ距離計内部あるいは混合度評価システム1内のメモリ)に保存される。
The laser distance meter 32 detects the distance to the accumulated dust D1 in the dust pit 1. The laser rangefinder 32 is installed in the upper part of the garbage pit 1 so as to be fixed or movable. For example, the laser rangefinder 32 may be installed in the crane gutter 21 so as to be movable in the crane traveling direction, and may move together with the crane 22 or move separately. Alternatively, it may be installed near the crane 22. When fixedly installed vertically below, the laser distance meter 32 may be configured to be adjustable in angle so that it can be detected by changing its detection angle.
In the first embodiment, it is fixed to the crane gutter 21, and the distance to the lower garbage (measurement point P) can be detected by changing the detection angle to the left and right in FIG. The crane gutter 21 moves in the direction perpendicular to the paper surface of FIG.
The coordinates (XY plane coordinates) of the measurement point P can be calculated based on the position of the laser distance meter 32 and the detection angle (measurement point angle θ). The position of the laser distance meter 32 can be derived from the position coordinates of the crane garter 21 and the relative position between the crane garter 21 and the laser distance meter 32.
The coordinates of the measurement point P, the detected distance A, the measurement point angle θ, and the detection time are associated with each other and stored in a memory (for example, a laser distance meter or a memory in the mixing degree evaluation system 1).

撮像部31の撮像時刻とレーザ距離計32の距離検出時刻とは、完全に一致していなくともよい。レーザ距離計32の検出時刻とほぼ対応した画像を撮像する構成でもよい。少なくともいずれか一方あるいは両方が処理(距離検出、撮像)している際に、クレーンによる攪拌が行われていないことが好ましい。
攪拌のためにクレーンを自動運転している所定のタイミングあるいは焼却炉40にごみを投入しているタイミングで、画像の撮像および距離の検出をしてもよい。
The imaging time of the imaging unit 31 and the distance detection time of the laser rangefinder 32 do not have to match completely. A configuration may be employed in which an image substantially corresponding to the detection time of the laser distance meter 32 is captured. When at least one or both are processing (distance detection, imaging), it is preferable that stirring by a crane is not performed.
The image may be captured and the distance may be detected at a predetermined timing when the crane is automatically operated for stirring or at a timing when garbage is put into the incinerator 40.

測定点ごみ高さ算出部101は、距離A、測定点角度θ、およびレーザ距離計32からごみピット1の底面までの基準距離Bに基づいて、測定点ごみ堆積高さZを算出する。基準距離Bはレーザ距離計32から垂直下方向の床(ここでは攪拌エリア15の床)までの距離である。
Z=B−A×cosθ (1)
The measurement point dust height calculation unit 101 calculates the measurement point dust accumulation height Z based on the distance A, the measurement point angle θ, and the reference distance B from the laser distance meter 32 to the bottom surface of the dust pit 1. The reference distance B is a distance from the laser rangefinder 32 to the vertically downward floor (here, the floor of the stirring area 15).
Z = B−A × cos θ (1)

三次元ごみ高さ算出部102は、ごみピット1内の平面座標(X−Y)と測定点ごみ堆積高さZの情報とに基づいて、ごみの三次元高さ情報Wを算出する。
三次元高さ情報Wは、撮像時刻と検出時刻の情報を含んでいてもよい。
三次元ごみ高さ算出部102は、所定のタイミングで、三次元高さ情報Wを算出する。
本実施形態において、「所定のタイミング」は、一定間隔でもよく、決まった時刻でもよく、作業員の命令操作に基づいたタイミングでもよい。
The three-dimensional waste height calculation unit 102 calculates the three-dimensional height information W of the waste based on the plane coordinates (XY) in the waste pit 1 and the information of the measurement point dust accumulation height Z.
The three-dimensional height information W may include information on imaging time and detection time.
The three-dimensional garbage height calculation unit 102 calculates the three-dimensional height information W at a predetermined timing.
In the present embodiment, the “predetermined timing” may be a fixed interval, a fixed time, or a timing based on an operator's command operation.

画像変換部111は、撮像部31の設置情報(例えば、ごみピット内の設置された位置座標、撮像角度、レンズの画角など)に基づいて、撮像部31で撮像された画像を上空視点画像に変換する。本実施例1では撮像部31は、攪拌エリア15のごみを斜め上方からの所定角度で撮像しているため、その撮像画像を上空視点画像に変換している。   The image conversion unit 111 converts the image captured by the image capturing unit 31 into the sky viewpoint image based on the installation information of the image capturing unit 31 (for example, the position coordinates in the garbage pit, the image capturing angle, and the angle of view of the lens). Convert to In the first embodiment, the imaging unit 31 captures the dust in the stirring area 15 at a predetermined angle from obliquely above, and thus converts the captured image into an aerial viewpoint image.

画像補正部112は、ごみの三次元高さ情報Wに基づいて、前記上空視点画像の全ての区域が同一高さ平面上になるように補正する。ここで得られた画像を補正画像とする。
これにより、同一高さの平面画像が得られる。
Based on the three-dimensional height information W of the garbage, the image correction unit 112 corrects all the areas of the above-described sky viewpoint image so as to be on the same height plane. Let the image obtained here be a correction image.
Thereby, the planar image of the same height is obtained.

二値化処理部113は、RGB画像である補正画像をHSI画像に変換し、色相H、彩度S、輝度Iのいずれかで画像を階調化して階調化画像を得る。次いで、二値化処理部113は、この階調化画像を所定の閾値で二値化して二値化画像を得る。ここで「所定の閾値」は、例えば、ピット全体における階調化した際の要素(色相H、彩度S、輝度I)の平均値でもよい。本実施例1では輝度によって階調化し、閾値は、輝度の平均を用いる。
なお、別実施例として、「階調化」は色相、彩度、輝度に限定されず、RGBのいずれかで階調してもよい。また、撮像部が赤外線カメラの場合に、上記画像変換処理、上記画像補正処理をした後で、二値化処理部113は例えば波長、周波数などで階調化してもよい。
The binarization processing unit 113 converts the correction image, which is an RGB image, into an HSI image, and gradations the image with any of hue H, saturation S, and luminance I to obtain a gradation image. Next, the binarization processing unit 113 binarizes the gradation image with a predetermined threshold to obtain a binarized image. Here, the “predetermined threshold value” may be, for example, an average value of elements (hue H, saturation S, luminance I) when gradation is performed in the entire pit. In the first embodiment, gradation is performed according to luminance, and the average of luminance is used as the threshold value.
As another example, “gradation” is not limited to hue, saturation, and luminance, and gradation may be performed in any of RGB. When the imaging unit is an infrared camera, the binarization processing unit 113 may perform gradation using, for example, a wavelength and a frequency after performing the image conversion process and the image correction process.

混合度評価部130は、二値化画像を用いてごみの混合度を評価する。本実施例1において、混合度評価部130は、ばらつき評価部131を有する。
ばらつき評価部131は、二値化画像を複数の分割エリアを有する2以上の評価エリアに分割し、各分割エリアの明部分あるいは暗部分の抽出面積を算出する。
例えば、明部分はごみ袋そのままが多くある画像であり、攪拌が不十分であり、暗部分はごみ袋が破砕された状態の画像であり攪拌が十分であると推測される。
さらに、ばらつき評価部131は、全評価エリアに対する分割エリアの前記明部分あるいは暗部分の抽出面積の分散σを算出する。本実施形態では、面積算出にあたり画素数をカウントする方法を用いるが、特にこれに制限されず、他の方法で明部分あるいは暗部分の面積を算出してもよい。
上記分散の算出と共にあるいは代替して、ばらつき評価部131は、各評価エリアに対する分割エリアの前記明部分あるいは暗部分の抽出面積の分散σを算出することができる。
また、分散σと共にあるいは分散に代替して、ばらつき評価部131は、標準偏差σおよび/または変動係数(CV)を算出することができる。
The degree-of-mixing evaluation unit 130 evaluates the degree of mixing of garbage using the binarized image. In the first embodiment, the mixing degree evaluation unit 130 includes a variation evaluation unit 131.
The variation evaluating unit 131 divides the binarized image into two or more evaluation areas having a plurality of divided areas, and calculates an extraction area of a bright part or a dark part of each divided area.
For example, the bright part is an image with many garbage bags as they are, and the stirring is insufficient, and the dark part is an image in which the garbage bags are crushed, and it is estimated that the stirring is sufficient.
Further, the variation evaluating unit 131 calculates the variance σ 2 of the extraction area of the bright part or the dark part of the divided area with respect to all the evaluation areas. In this embodiment, a method of counting the number of pixels is used for area calculation. However, the present invention is not particularly limited to this, and the area of the bright part or the dark part may be calculated by another method.
In addition to or instead of calculating the variance, the variation evaluating unit 131 can calculate the variance σ 2 of the extraction area of the bright or dark portion of the divided area for each evaluation area.
Further, the variation evaluation unit 131 can calculate the standard deviation σ and / or the coefficient of variation (CV) together with or instead of the variance σ 2 .

ばらつき評価部131は、ばらつきに基づいてごみの混合度を評価する。本実施形態において、ばらつき評価部131は、分散σが所定値を超えるか否かを判断する。所定値は予め設定されており、ごみピットごと(地域性、天候)に設定を変更できる。所定値は、実験、長期運転による経験則に基づいて設定してもよい。
ばらつき評価部131で、分散σが所定値を超えて、大きい値になるほど、多様なごみがエリア内に存在する、つまり攪拌が十分になされていることを示す。
The variation evaluation unit 131 evaluates the degree of dust mixing based on the variation. In the present embodiment, the variation evaluating unit 131 determines whether or not the variance σ 2 exceeds a predetermined value. The predetermined value is set in advance, and the setting can be changed for each garbage pit (locality, weather). The predetermined value may be set based on an empirical rule by experiment or long-term operation.
The variation evaluation unit 131 indicates that as the variance σ 2 exceeds a predetermined value and becomes a larger value, various kinds of dust are present in the area, that is, sufficient stirring is performed.

(処理フロー)
ステップS1において、撮像部31がごみピット内の画像を撮像する。レーザ距離計32がごみピット内のごみ(測定点P)までの距離Aを測定する。
ステップS2において、各測定点でのごみ堆積高さZを以下の式から算出する。
Z=B−A×cosθ (1)
次いで、ごみピット1内の平面座標(X−Y)とごみ堆積高さZの情報とに基づいて、ごみの三次元高さ情報Wを算出する。
(Processing flow)
In step S1, the imaging unit 31 captures an image in the garbage pit. The laser distance meter 32 measures the distance A to the garbage (measurement point P) in the garbage pit.
In step S2, the dust accumulation height Z at each measurement point is calculated from the following equation.
Z = B−A × cos θ (1)
Next, the three-dimensional height information W of the dust is calculated based on the plane coordinates (XY) in the dust pit 1 and the information of the dust accumulation height Z.

ステップS3において、上空視点画像を作成し、三次元高さ情報Wに基づいて、上空視点画像の全ての区域が同一高さ平面上になるように補正画像を作成する。
ステップS4において、RGB画像である補正画像を、色相H、彩度S、輝度IのHIS変換し、輝度に基づく輝度画像を作成する。輝度画像を256階調で階調化する。図2Aは、ごみピット内の階調化した画像の一例を示す。ここで、画素数と実面積(攪拌エリア)が対応し、画素ごとに明暗の輝度を示す。
なお、別実施例として、「階調化」は色相、彩度、輝度に限定されず、RGBのいずれかで階調してもよい。また、撮像部が赤外線カメラの場合に、上記画像変換処理、上記画像補正処理をした後で、二値化処理部113は例えば波長、周波数などで階調化してもよい。
In step S3, the sky viewpoint image is created, and based on the three-dimensional height information W, a correction image is created so that all the areas of the sky viewpoint image are on the same height plane.
In step S4, the correction image, which is an RGB image, is subjected to HIS conversion of hue H, saturation S, and luminance I to create a luminance image based on the luminance. The luminance image is gradationized with 256 gradations. FIG. 2A shows an example of a gradation image in the garbage pit. Here, the number of pixels corresponds to the actual area (stirring area), and the brightness of each pixel is shown.
As another example, “gradation” is not limited to hue, saturation, and luminance, and gradation may be performed in any of RGB. When the imaging unit is an infrared camera, the binarization processing unit 113 may perform gradation using, for example, a wavelength and a frequency after performing the image conversion process and the image correction process.

ステップS5において、全画素に対する平均輝度を算出し、閾値に設定する。
平均輝度=(輝度0×その画素数+輝度1×その画素数+・・輝度255×その画素数)/全画素数 (2)
In step S5, the average luminance for all the pixels is calculated and set as a threshold value.
Average luminance = (luminance 0 × the number of pixels + luminance 1 × the number of pixels + .. luminance 255 × the number of pixels) / total number of pixels (2)

ステップS6において、閾値より明るい画素を抽出し二値化する。なお、別例として暗い画素を抽出し二値化してもよい。図2Bに二値化した二値化画像の一例を示す。   In step S6, pixels brighter than the threshold are extracted and binarized. As another example, dark pixels may be extracted and binarized. FIG. 2B shows an example of a binarized image.

ステップS7において、全画素を評価エリアで分画する。各評価エリアはさらに分割エリアで分画する。分割エリアのそれぞれで抽出画素数(面積)を算出する。ここで抽出画素は、明部分(白)である。図2Cは全画素を評価エリアで分画した一例を示す。太枠が評価エリアであり、破線は最小単位の画素を示す。なお、「最小単位の画素」は1つでもよく複数でもよい。図2Dは評価エリアSa〜Siのアドレスの一例を示す。図2Eは評価エリアSaの分割エリアSa1〜Sa9のアドレスの一例を示す。他の評価エリアSb〜Siも同様にアドレスが設定される。本実施形態において評価エリアは攪拌エリア15のクレーン番地と同じである。
図2Fは、評価エリアSaの各分割エリアSa1〜Sa9の抽出画素数を示す。
Sa1=5
Sa2=7
Sa3=4
Sa4=8
Sa5=5
Sa6=2
Sa7=8
Sa8=5
Sa9=5
他の評価エリアSb〜Siも同様に抽出画素数(抽出面積に相当する)を算出する。
In step S7, all pixels are fractionated in the evaluation area. Each evaluation area is further divided into divided areas. The number of extracted pixels (area) is calculated for each of the divided areas. Here, the extracted pixel is a bright portion (white). FIG. 2C shows an example in which all pixels are fractionated in the evaluation area. A thick frame is an evaluation area, and a broken line indicates a minimum unit pixel. The “minimum unit pixel” may be one or plural. FIG. 2D shows an example of the addresses of the evaluation areas Sa to Si. FIG. 2E shows an example of the addresses of the divided areas Sa1 to Sa9 of the evaluation area Sa. Addresses are similarly set for the other evaluation areas Sb to Si. In this embodiment, the evaluation area is the same as the crane address in the stirring area 15.
FIG. 2F shows the number of extracted pixels in each of the divided areas Sa1 to Sa9 of the evaluation area Sa.
Sa1 = 5
Sa2 = 7
Sa3 = 4
Sa4 = 8
Sa5 = 5
Sa6 = 2
Sa7 = 8
Sa8 = 5
Sa9 = 5
Similarly, the number of extracted pixels (corresponding to the extracted area) is calculated for the other evaluation areas Sb to Si.

ステップS8−1において、各評価エリアに対して、抽出面積の分散σを算出する。
Saiは各分割エリアの抽出面積、Sa_aveは評価エリアSaにおける各分割エリアの抽出面積の平均である。nは評価エリア内の画素数であり、9×9である。
他の評価エリアSb〜Siにおいても同様に算出する。
なお、別実施形態として標準偏差、変動係数を算出してもよい。変動係数CVは式(4)で求めることができる。
σは標準偏差である。
In step S8-1, the variance σ 2 of the extraction area is calculated for each evaluation area.
Sai is the extracted area of each divided area, and Sa_ave is the average of the extracted areas of each divided area in the evaluation area Sa. n is the number of pixels in the evaluation area, which is 9 × 9.
The same calculation is performed for the other evaluation areas Sb to Si.
As another embodiment, a standard deviation and a variation coefficient may be calculated. The coefficient of variation CV can be obtained by equation (4).
σ is a standard deviation.

ステップS8−2において、全評価エリアに対して各評価エリアの抽出面積の分散σを算出する。
Saiは各分割エリアの抽出面積、So_aveは全評価エリア(ピット全体)Sa〜Siにおける各分割エリアの抽出面積の平均である。nは評価エリア内の画素数であり、9×9である。
他の評価エリアSb〜Siにおいても同様に算出する。
なお、別実施形態として、分散に代わり、標準偏差、変動係数を算出してもよい。
In step S8-2, the variance σ 2 of the extraction area of each evaluation area is calculated for all evaluation areas.
Sai is the extracted area of each divided area, and So_ave is the average of the extracted areas of each divided area in all evaluation areas (entire pits) Sa to Si. n is the number of pixels in the evaluation area, which is 9 × 9.
The same calculation is performed for the other evaluation areas Sb to Si.
As another embodiment, a standard deviation and a variation coefficient may be calculated instead of the variance.

ステップS9において、混合度を評価する。分散σが所定値を超えて、大きい値になるほど、多様なごみがエリア内に存在する、つまり攪拌が十分になされていることを示す。
ステップS8−1により各評価エリアに対する分散の時はその評価エリアにおける混合度を評価でき、ステップS8−2により全評価エリアに対する分散の時はごみピット全体と比較したその評価エリアの混合度を評価できる。
In step S9, the degree of mixing is evaluated. As the variance σ 2 exceeds a predetermined value and becomes larger, it indicates that various kinds of dust are present in the area, that is, stirring is sufficiently performed.
At the time of dispersion for each evaluation area at step S8-1, the degree of mixing in the evaluation area can be evaluated, and at the time of dispersion for all evaluation areas at step S8-2, the degree of mixing of the evaluation area compared to the entire garbage pit is evaluated. it can.

ステップS10において、ステップS9での評価結果(数値化された混合度)を出力する。混合度は、混合度評価システム100からごみ質の推定システム500の記憶部501に送られ記憶される。   In step S10, the evaluation result (numerical mixing degree) in step S9 is output. The mixing degree is sent from the mixing degree evaluation system 100 to the storage unit 501 of the waste quality estimation system 500 and stored therein.

(実施例1の別構成例)
実施例1の混合度評価システム100の別構成について図4B、図4Cを参照しながら説明する。実施例1と同じ符号は同様の機能を有するため説明を省略し、異なる特徴を説明する。
(Another configuration example of the first embodiment)
Another configuration of the mixing degree evaluation system 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 4B and 4C. The same reference numerals as those in the first embodiment have the same functions, and thus the description thereof will be omitted, and different features will be described.

図4Bの別構成は以下の構成を有する。混合度評価部130は、面積平均評価部132を有する。
ステップS5において、面積平均評価部132は、分割エリアごとに、判別分析法を各分割エリアに適用する、あるいは、動的閾値法による二値化を行い、明部分(あるいは暗部分)をラベリングするなどして各粒子を抽出する。
面積平均評価部132は、各粒子面積を算出し、各粒子の面積平均を算出する。
面積平均評価部132は、各粒子の面積平均が所定値より小さいか否かを判断する。
面積平均評価部132の判断結果において、面積平均が所定値より小さい値ほど、ごみの破袋が進行している、つまり攪拌が十分になされていることを示す。
上記実施例1と同様に、評価エリア単位で評価することができる。
4B has the following configuration. The degree-of-mixing evaluation unit 130 includes an area average evaluation unit 132.
In step S5, the area average evaluation unit 132 applies the discriminant analysis method to each divided area for each divided area, or performs binarization by the dynamic threshold method, and labels the bright part (or dark part). Etc. to extract each particle.
The area average evaluation unit 132 calculates the area of each particle and calculates the area average of each particle.
The area average evaluation unit 132 determines whether or not the area average of each particle is smaller than a predetermined value.
In the determination result of the area average evaluation unit 132, the smaller the area average is, the smaller the predetermined value is, the more the rubbing of garbage progresses, that is, the greater the agitation.
Similar to Example 1, the evaluation can be performed in units of evaluation area.

図4Bの別構成は、上記図4Aの実施例1と共に混合度評価システム100に具備されていてもよい。
ばらつき評価部131と面積平均評価部132のそれぞれの判断あるいは総合判断によって混合度を評価してもよい。
4B may be included in the mixture degree evaluation system 100 together with the first embodiment of FIG. 4A.
The degree of mixing may be evaluated by the respective judgment or comprehensive judgment of the variation evaluation unit 131 and the area average evaluation unit 132.

図4Cの別構成は、以下の構成を有する。混合度評価部130は、面積率評価部133を有する。   Another configuration of FIG. 4C has the following configuration. The mixing degree evaluation unit 130 includes an area ratio evaluation unit 133.

面積率評価部133は、各評価エリアの明部分と暗部分との面積率(=暗部分/明部分)を算出する。
面積率評価部133は、面積率が所定値(例えば1未満)より大きいか否かを判断する。
面積率評価部133の判断結果において、面積率が所定値より大きい値ほど、ごみの破袋が進行している、つまり攪拌が十分になされていることを示す。
実施例1と同様に、評価エリア単位で評価することができる。
The area ratio evaluation unit 133 calculates the area ratio (= dark part / bright part) between the bright part and the dark part of each evaluation area.
The area ratio evaluation unit 133 determines whether the area ratio is greater than a predetermined value (for example, less than 1).
In the determination result of the area ratio evaluation unit 133, the larger the area ratio is, the greater the predetermined value, the more garbage is being broken, that is, the stirring is sufficiently performed.
Similar to Example 1, evaluation can be performed in units of evaluation areas.

図4Cの別構成は、図4Aの上記実施例1および/または図4Bの別構成と共に混合度評価システム100に具備されていてもよい。
ばらつき評価部131、面積平均評価部132および面積率評価部133のそれぞれの判断あるいは総合判断によって混合度を評価してもよい。
4C may be included in the mixture degree evaluation system 100 together with the above-described first embodiment of FIG. 4A and / or the other configuration of FIG. 4B.
The degree of mixing may be evaluated by the respective judgments or comprehensive judgments of the variation evaluation unit 131, the area average evaluation unit 132, and the area ratio evaluation unit 133.

(入力データの実施例2:吸光度の面積率を求める構成)
図6に示す吸光度の面積率算出システム200は、スペクトル二値化画像生成部201と、面積率算出部202を有する。
(Example 2 of input data: Configuration for determining the area ratio of absorbance)
The absorbance area ratio calculation system 200 illustrated in FIG. 6 includes a spectrum binarized image generation unit 201 and an area ratio calculation unit 202.

撮像部31は、可視カメラおよびスペクトルカメラである。
スペクトル二値化画像生成部201は、スペクトルカメラでごみピット1の全体を撮像し、区分けされた波長ごとの二値化画像を生成する。図8Aに波長ごとの二値化画像の一例を示す。図8Aは、3種の区分けされた二値化画像を例示しているにすぎず、3種以上に区分けされていてもよい。
The imaging unit 31 is a visible camera and a spectrum camera.
The spectrum binarized image generation unit 201 images the entire garbage pit 1 with a spectrum camera and generates a binarized image for each divided wavelength. FIG. 8A shows an example of a binarized image for each wavelength. FIG. 8A only illustrates three types of binarized images, and may be divided into three or more types.

面積率算出部202は、ごみピットを評価エリアに区分し、それぞれの波長ごとに対して閾値以上(または以下)の面積を計算し、評価エリア面積に対する比率を計算する。図8Bに波長区分ごとの二値化画像の一例を示す。図8Cに各評価エリアの区分された波長ごとの面積率の一例を示す。面積率は百分率で表してもよい。この面積率は、面積率算出システム200からごみ質の推定システム500の記憶部501に送られ記憶される。   The area rate calculation unit 202 divides the garbage pits into evaluation areas, calculates an area that is greater than or equal to a threshold value for each wavelength, and calculates a ratio to the evaluation area area. FIG. 8B shows an example of a binarized image for each wavelength section. FIG. 8C shows an example of the area ratio for each wavelength in which each evaluation area is divided. The area ratio may be expressed as a percentage. The area ratio is sent from the area ratio calculation system 200 to the storage unit 501 of the garbage quality estimation system 500 and stored therein.

(入力データの実施例3:吸光度の面積率を求める構成)
図7に示す吸光度平均値算出システム300は、スペクトル画像データから区分けされた波長ごとに各評価エリア内の吸光度の平均値を算出する吸光度平均値算出部301を有する。図8Dに各評価エリアの区分された波長ごとの吸光度平均値の一例を示す。この吸光度平均値は、吸光度平均値算出システム300からごみ質の推定システム500の記憶部501に送られ記憶される。
(Example 3 of input data: Configuration for determining the area ratio of absorbance)
The absorbance average value calculation system 300 illustrated in FIG. 7 includes an absorbance average value calculation unit 301 that calculates an average value of absorbance in each evaluation area for each wavelength divided from spectrum image data. FIG. 8D shows an example of an average absorbance value for each wavelength divided in each evaluation area. This absorbance average value is sent from the absorbance average value calculation system 300 to the storage unit 501 of the waste quality estimation system 500 and stored therein.

(投入ごみ質推定モデルの生成)
入力データ作成部502は、各評価エリアにおける混合度、吸光度の面積率、吸光度平均値のデータを取得し、入力データの元データとしてデータベース化する。
図9Aに、記憶部501に保存された入力データのデータベースの一例を示す。
入力データ作成部502は、評価エリアSa(混合番地に対応する)のごみを焼却炉の投入ホッパに投入したときの、ごみの混合度、吸光度の面積率、吸光度平均値、投入ごみ重量、投入時刻のデータを記憶部501に記憶する。他の評価エリアのごみを投入したときも、同様の方法でデータ構成される。図9Bに、投入されたごみの入力データの一例を示す。
(Generation of input waste quality estimation model)
The input data creation unit 502 acquires data on the degree of mixing, the area ratio of absorbance, and the average absorbance value in each evaluation area, and creates a database as original data of the input data.
FIG. 9A shows an example of a database of input data stored in the storage unit 501.
The input data creation unit 502, when the waste in the evaluation area Sa (corresponding to the mixed address) is put into the charging hopper of the incinerator, the mixing degree of the waste, the area ratio of the absorbance, the average value of the absorbance, the weight of the charged waste, the input The time data is stored in the storage unit 501. When garbage from other evaluation areas is thrown in, data is structured in the same way. FIG. 9B shows an example of input data of input waste.

本実施形態1では、混合度評価システム100、吸光度の面積率算出システム200、吸光度平均値算出システム300は、入力データ作成部502の一部機能を有する。別実施形態として、これら構成要素が、入力データ作成部502としてごみ質の推定システム500に組み込まれていてもよい。   In the first embodiment, the mixing degree evaluation system 100, the absorbance area ratio calculation system 200, and the absorbance average value calculation system 300 have a partial function of the input data creation unit 502. As another embodiment, these components may be incorporated in the garbage quality estimation system 500 as the input data creation unit 502.

投入ごみ質推定モデル生成部503は、入力データと、ごみ質教師データとを用いて知的情報処理技術により、ごみ質を推定する投入ごみ質推定モデルを生成する。ごみ質教師データは、予め記憶部501に記憶されていてもよく、投入ごみ質推定モデル生成部503が機能するときに、外部装置から取得する構成であってもよい。
本実施形態1では、ごみ質教師データは、ごみ組成(水、炭素、水素、排ガス中の塩化水素(HCl)および二酸化硫黄(SO)など)の濃度、発熱量などである。
なお、別実施形態として、ごみ質の推定システム500は、ごみ質教師データを作成するごみ質教師データ作成部を有していてもよい。
ごみ組成濃度は、例えば排ガス分析計などの各種成分に応じた分析計で排ガスを分析することで得られる。また、所定の成分(例えば、酸素、水分)から他の成分(例えば二酸化炭素)を算出してもよい。
また、発熱量は特許第5996762号公報の方法を用いて算出してもよい。ごみ質教師データ作成部は、発熱量を推定する発熱量算出部を有していてもよい。
図10にごみ質教師データの例を示す。
The input waste quality estimation model generation unit 503 generates an input waste quality estimation model for estimating the waste quality by the intelligent information processing technique using the input data and the waste quality teacher data. The garbage quality teacher data may be stored in the storage unit 501 in advance, or may be configured to be acquired from an external device when the input garbage quality estimation model generation unit 503 functions.
In the first embodiment, the waste quality teacher data includes the concentration of the waste composition (water, carbon, hydrogen, hydrogen chloride (HCl) and sulfur dioxide (SO 2 ), etc. in the exhaust gas), and the calorific value.
As another embodiment, the garbage quality estimation system 500 may include a garbage quality teacher data creation unit that creates garbage quality teacher data.
The garbage composition concentration can be obtained by analyzing the exhaust gas with an analyzer corresponding to various components such as an exhaust gas analyzer. Further, other components (for example, carbon dioxide) may be calculated from predetermined components (for example, oxygen and moisture).
The calorific value may be calculated using the method disclosed in Japanese Patent No. 5996762. The garbage quality teacher data creation unit may include a heat generation amount calculation unit that estimates a heat generation amount.
FIG. 10 shows an example of garbage quality teacher data.

(特許第5996762号公報の方法で発熱量を算出)
第一の方法は、R1〜R8の手順である。
(R1)排ガス中の酸素および水分の成分濃度を測定する。
(R2)測定された前記酸素および水分の成分濃度から、下式を基に排ガス中の二酸化炭素濃度を推算する。
[CO]=Ro×(100−[HO])/100−[O
ここで、[ ]内は百分率表示濃度を示し、Roは大気中の酸素濃度から灰分に取り込まれる酸素成分量を減じて設定された係数を示す。
(R3)前記酸素濃度,水分濃度および二酸化炭素濃度を用い、排ガス中の窒素濃度を算出する。
(R4)算出された窒素濃度を基に燃焼空気中の窒素濃度に対する換算係数を算出し、該換算係数を乗じた前記酸素,二酸化炭素および水分の換算成分濃度を算出する。
(R5)換算された前記酸素,二酸化炭素および水分の成分濃度から、燃焼処理に用いられた燃焼空気の単位供給量当りの酸素消費量を算出する。
(R6)算出された前記酸素消費量から、燃焼空気の単位供給量当りの、該燃焼処理において生成した二酸化炭素および水分に係る発熱量、該生成水分量と前記廃棄物中に含まれていた水分量の総量からの潜熱量を算出する。
(R7)燃焼処理された廃棄物の供給量から、燃焼空気の単位供給量当りの処理された廃棄物量を算出する。
(R8)算出された前記発熱量,前記潜熱量および廃棄物量から、処理された廃棄物量当りの推算発熱量Aを算出する。
(The calorific value is calculated by the method of Japanese Patent No. 5996762)
The first method is a procedure of R1 to R8.
(R1) The component concentrations of oxygen and moisture in the exhaust gas are measured.
(R2) From the measured oxygen and moisture component concentrations, the carbon dioxide concentration in the exhaust gas is estimated based on the following equation.
[CO 2 ] = Ro × (100− [H 2 O]) / 100− [O 2 ]
Here, the value in [] indicates the percentage display concentration, and Ro indicates a coefficient set by subtracting the amount of oxygen component taken into the ash from the oxygen concentration in the atmosphere.
(R3) The nitrogen concentration in the exhaust gas is calculated using the oxygen concentration, water concentration, and carbon dioxide concentration.
(R4) A conversion factor for the nitrogen concentration in the combustion air is calculated based on the calculated nitrogen concentration, and the converted component concentrations of oxygen, carbon dioxide, and moisture are calculated by multiplying the conversion factor.
(R5) The oxygen consumption per unit supply amount of the combustion air used for the combustion process is calculated from the converted component concentrations of oxygen, carbon dioxide and moisture.
(R6) From the calculated oxygen consumption amount, the calorific value related to carbon dioxide and moisture generated in the combustion process per unit supply amount of combustion air, the generated moisture amount and the waste contained in the waste Calculate the amount of latent heat from the total amount of moisture.
(R7) The amount of waste processed per unit supply amount of combustion air is calculated from the supply amount of waste treated by combustion.
(R8) An estimated calorific value A per treated waste amount is calculated from the calculated calorific value, latent heat amount and waste amount.

第二の方法は、S1〜S7の手順である。
(S1)排ガス中の酸素,二酸化炭素および水分の成分濃度を測定する。
(S2)測定された前記各成分濃度から、排ガス中の窒素濃度を算出する。
(S3)算出された窒素濃度を基に燃焼空気中の窒素濃度に対する換算係数を算出し、該換算係数を乗じた前記酸素,二酸化炭素および水分の換算成分濃度を算出する。
(S4)換算された前記酸素,二酸化炭素および水分の成分濃度から、燃焼処理に用いられた燃焼空気の単位供給量当りの酸素消費量を算出する。
(S5)算出された前記酸素消費量から、燃焼空気の単位供給量当りの、該燃焼処理において生成した二酸化炭素および水分に係る発熱量、該生成水分量と前記廃棄物中に含まれていた水分量の総量からの潜熱量を算出する。
(S6)燃焼処理された廃棄物の供給量から、燃焼空気の単位供給量当りの処理された廃棄物量を算出する。
(S7)算出された前記発熱量,前記潜熱量および廃棄物量から、処理された廃棄物量当りの推算発熱量Bを算出する。
The second method is the procedure of S1 to S7.
(S1) The component concentrations of oxygen, carbon dioxide and moisture in the exhaust gas are measured.
(S2) The nitrogen concentration in the exhaust gas is calculated from the measured component concentrations.
(S3) A conversion factor for the nitrogen concentration in the combustion air is calculated based on the calculated nitrogen concentration, and the converted component concentrations of the oxygen, carbon dioxide, and moisture are calculated by multiplying the conversion factor.
(S4) The oxygen consumption per unit supply amount of the combustion air used for the combustion process is calculated from the converted component concentrations of oxygen, carbon dioxide and moisture.
(S5) From the calculated oxygen consumption amount, the calorific value related to carbon dioxide and moisture generated in the combustion process per unit supply amount of combustion air, the generated moisture amount and the waste contained in the waste Calculate the amount of latent heat from the total amount of moisture.
(S6) The amount of waste treated per unit supply amount of combustion air is calculated from the amount of waste treated after combustion.
(S7) From the calculated calorific value, latent heat quantity and waste quantity, an estimated calorific value B per treated waste quantity is calculated.

(他の方法で発熱量を算出)
第三の方法は、A1〜A8の手順である。
(A1)燃焼炉からの排ガス流量を測定する。
(A2)燃焼炉からの排ガス中の酸素,二酸化炭素および水分の成分濃度を測定する。
(A3)測定された前記各成分濃度から、排ガス中の窒素濃度[N]を算出する。
(A4)算出された窒素濃度[N]を基に大気中の窒素濃度Anに対する換算係数を算出し、該換算係数を乗じた前記酸素,二酸化炭素および水分の換算成分濃度Go,GdおよびGwを算出する。
(A5)換算された二酸化炭素の成分濃度Gdを基に、被燃焼物単位供給量当りの被燃焼物中の炭素量を算出する。
(A6)大気中の酸素濃度Aoから、換算された酸素の成分濃度Goおよび二酸化炭素の成分濃度Gdを減算し、燃焼処理において消費された被燃焼物中の水素量および燃焼処理によって発生した水分量を算出する。
(A7)換算された水分の成分濃度Gwおよび算出された前記水分量を基に、被燃焼物中の水分蒸発量を算出する。
(A8)算出された前記炭素量,水素量および水分量を用い、燃焼処理により発生した被燃焼物中の炭素と水素の反応発熱量および水分の潜熱量に基づく、燃焼処理された被燃焼物単位供給量当りの算出発熱量Aを算出する。
(Calculate calorific value by other methods)
The third method is the procedure of A1 to A8.
(A1) The exhaust gas flow rate from the combustion furnace is measured.
(A2) The component concentrations of oxygen, carbon dioxide and moisture in the exhaust gas from the combustion furnace are measured.
(A3) The nitrogen concentration [N 2 ] in the exhaust gas is calculated from the measured component concentrations.
(A4) Based on the calculated nitrogen concentration [N 2 ], a conversion factor for the nitrogen concentration An in the atmosphere is calculated, and the converted component concentrations Go, Gd, and Gw of oxygen, carbon dioxide, and water multiplied by the conversion factor Is calculated.
(A5) Based on the converted component concentration Gd of carbon dioxide, the amount of carbon in the combusted material per combustible unit supply amount is calculated.
(A6) Subtracting the converted oxygen component concentration Go and carbon dioxide component concentration Gd from the atmospheric oxygen concentration Ao, the amount of hydrogen in the combusted material consumed in the combustion process and the moisture generated by the combustion process Calculate the amount.
(A7) Based on the converted component concentration Gw of water and the calculated amount of water, the amount of water evaporation in the combusted material is calculated.
(A8) Combustion-treated combustible based on the calorific value of reaction heat of carbon and hydrogen in the combustible generated in the combustion treatment and the latent heat of water using the calculated carbon, hydrogen, and moisture The calculated calorific value A per unit supply amount is calculated.

(他の方法で発熱量を算出)
第四の方法は、B1〜B9の手順である。
(B1)燃焼炉からの排ガス流量を測定する。
(B2)排ガス中の酸素および水分の成分濃度を測定する。
(B3)測定された酸素,水分の成分濃度[O],[HO]から、下式1を基に排ガ
ス中の二酸化炭素濃度[CO]を算出する。
[CO]=Ro×(100−[HO])/100−[O
ここで、[ ]内は百分率表示濃度を示し、Roは大気中の酸素濃度から灰分に取り込まれる酸素成分量を減じて設定された係数を示す。
(B4)測定された酸素濃度[O]と水分濃度[HO]および算出された二酸化炭素濃度[CO]から、排ガス中の窒素濃度[N]を算出する。
(B5)算出された窒素濃度[N]を基に大気中の窒素濃度Anに対する換算係数を算出し、該換算係数を乗じた前記酸素,二酸化炭素および水分の換算成分濃度Go,GdおよびGwを算出する。
(B6)換算された二酸化炭素の成分濃度Gdを基に、被燃焼物単位供給量当りの被燃焼物中の炭素量Ecを算出する。
(B7)大気中の酸素濃度Aoから、換算された酸素の成分濃度Goおよび二酸化炭素の成分濃度Gdを減算し、燃焼処理において消費された被燃焼物中の水素量Ehおよび燃焼処理によって発生した水分量Cwを算出する。
(B8)換算された水分の成分濃度Gwおよび算出された前記水分量を基に、被燃焼物中の水分蒸発量を算出する。
(B9)算出された前記炭素量,水素量および水分量を用い、燃焼処理により発生した被燃焼物中の炭素と水素の反応発熱量および水分の潜熱量に基づく、燃焼処理された被燃焼物単位供給量当りの算出発熱量Bを算出する。
上記において、混入空気量および被燃焼物中の酸素量を算出してもよい。
下式に基づき、燃焼炉に供給される燃焼空気以外の混入空気量を算出する。
(混入空気量)=(排ガス流量×[N]−燃焼空気供給量×An)/An
下式に基づき、被燃焼物中の酸素量を算出してもよい。
(被燃焼物中の酸素量)=(排ガス流量×[O])−(燃焼空気供給量×Aa−排ガス流量×[CO]−水分量Cw)−(混入空気量×An)
(Calculate calorific value by other methods)
The fourth method is a procedure of B1 to B9.
(B1) The exhaust gas flow rate from the combustion furnace is measured.
(B2) The component concentration of oxygen and moisture in the exhaust gas is measured.
(B3) From the measured oxygen and moisture component concentrations [O 2 ] and [H 2 O], the carbon dioxide concentration [CO 2 ] in the exhaust gas is calculated based on the following formula 1.
[CO 2 ] = Ro × (100− [H 2 O]) / 100− [O 2 ]
Here, the value in [] indicates the percentage display concentration, and Ro indicates a coefficient set by subtracting the amount of oxygen component taken into the ash from the oxygen concentration in the atmosphere.
(B4) The nitrogen concentration [N 2 ] in the exhaust gas is calculated from the measured oxygen concentration [O 2 ], moisture concentration [H 2 O] and the calculated carbon dioxide concentration [CO 2 ].
(B5) Based on the calculated nitrogen concentration [N 2 ], a conversion factor for the nitrogen concentration An in the atmosphere is calculated, and the converted component concentrations Go, Gd, and Gw of the oxygen, carbon dioxide, and water multiplied by the conversion factor Is calculated.
(B6) Based on the converted component concentration Gd of carbon dioxide, a carbon amount Ec in the combusted material per combustible unit supply amount is calculated.
(B7) Oxygen concentration Ao in the atmosphere is subtracted from the converted oxygen component concentration Go and carbon dioxide component concentration Gd, and is generated by the amount of hydrogen Eh in the combusted material consumed in the combustion process and the combustion process The amount of water Cw is calculated.
(B8) Based on the converted water component concentration Gw and the calculated water content, the amount of water evaporation in the combusted material is calculated.
(B9) Using the calculated amount of carbon, amount of hydrogen, and amount of water, the combusted material subjected to combustion processing based on the calorific value of the reaction heat of carbon and hydrogen in the combusted material generated by the combustion processing and the amount of latent heat of water The calculated calorific value B per unit supply amount is calculated.
In the above, the amount of mixed air and the amount of oxygen in the combusted material may be calculated.
Based on the following formula, the amount of mixed air other than the combustion air supplied to the combustion furnace is calculated.
(Mixed air amount) = (exhaust gas flow rate × [N 2 ] −combustion air supply amount × An) / An
Based on the following formula, the amount of oxygen in the combusted material may be calculated.
(Oxygen amount in the combusted material) = (exhaust gas flow rate × [O 2 ]) − (combustion air supply amount × Aa−exhaust gas flow rate × [CO 2 ] −moisture amount Cw) − (mixed air amount × An)

本実施形態1では、投入ごみ質推定モデル生成部503は、燃焼装置の投入口にごみを投入してから燃焼が開始されるまでの時間遅れ量に基づいて、ごみ質教師データと入力データとの時間的対応づけを行って投入ごみ質推定モデルを生成する。例えば、ストーカ式焼却炉の場合に、「時間遅れ量」は例えば30〜40分とする。   In the first embodiment, the input waste quality estimation model generation unit 503 receives the waste quality teacher data, the input data, and the input data based on the amount of time delay from the introduction of the waste into the input port of the combustion apparatus until the start of combustion. The input waste quality estimation model is generated by temporally correlating the For example, in the case of a stoker-type incinerator, the “time delay amount” is, for example, 30 to 40 minutes.

また、別実施形態として「ごみ質教師データと入力データとの時間的対応づけ」は、方法(1)〜(5)を用いて行ってもよい。
(1)投入ホッパに投入されるごみの入力データ、重量データを記憶部に記憶する。
(2)投入されたごみの堆積状態を分画し、分画された堆積ごみのそれぞれの重量と、入力データを記憶部に記憶する。例えば、第一分画堆積ごみG1、第二分画堆積ごみG2、第三分画堆積ごみG3のそれぞれの重量を記憶する。
(3)ごみが、燃焼装置の焼却炉に供給されるたびに供給ごみの重量(例えば50kgの炉内供給)を投入ホッパ内の最下部の第一分画堆積ごみの残重量から引く。供給ごみの重量は定量供給(例えば50kg)されていてもよく、供給ごみの重量を供給するたびに計測されていてもよい。
(4)残重量が零になった分画堆積ごみは記録から取り除く。引ききれなかった分の重量は新しく最下部になった第n分画堆積ゴミの残重量から引く。
(5)供給ごみの入力データと、この時点でのごみ質教師データとを対応させる。
図11で、投入されたごみ(ごみTAG)の堆積状態、送り込み状態を示す。
As another embodiment, “temporal correspondence between garbage quality teacher data and input data” may be performed using the methods (1) to (5).
(1) Store input data and weight data of waste to be charged into the charging hopper in the storage unit.
(2) The accumulation state of the input garbage is fractionated, and the weight of each of the fractionated garbage and the input data are stored in the storage unit. For example, the respective weights of the first fraction accumulated waste G1, the second fraction accumulated waste G2, and the third fraction accumulated waste G3 are stored.
(3) Each time the waste is supplied to the incinerator of the combustion apparatus, the weight of the supplied waste (for example, 50 kg of in-furnace supply) is subtracted from the remaining weight of the first fraction-deposited waste in the lowermost part of the input hopper. The weight of the supplied garbage may be supplied in a fixed amount (for example, 50 kg) or may be measured each time the weight of the supplied garbage is supplied.
(4) Fraction deposits with zero remaining weight are removed from the record. The weight that could not be pulled out is subtracted from the remaining weight of the nth fraction-deposited debris at the bottom.
(5) Correspond the input data of the supplied garbage with the garbage quality teacher data at this time.
FIG. 11 shows the accumulation state and the feeding state of the input waste (trash TAG).

(別実施形態)
実施形態1では、入力データに3種類を用いていたが、これに制限されず、面積率、吸光度平均値、混合度の内、1種または2種以上であってもよい。
また、入力データとして、ごみ搬入車両、日付および天候の中から1種または2種以上の情報をさらに含んでもよい。
実施形態1では、ごみ質教師データは、ごみの組成(水、炭素、水素、排ガス中の塩化水素(HCl)および二酸化硫黄(SO)など)の濃度、発熱量などであったが、これに制限されず、上記の1種または2種以上であってもよい。
実施形態1では、混合度評価システム100、吸光度の面積率算出システム200、吸光度平均値算出システム300で入力データを作成したが、これに制限されず、ごみ質の推定システム500の入力データ作成部502が、それらの機能を有していてもよい。
(Another embodiment)
In the first embodiment, three types of input data are used. However, the present invention is not limited to this, and one or more of the area ratio, the average absorbance value, and the degree of mixing may be used.
Moreover, you may further contain 1 type, or 2 or more types of information from a garbage carrying vehicle, a date, and the weather as input data.
In the first embodiment, the waste quality teacher data is the concentration of the waste composition (water, carbon, hydrogen, hydrogen chloride (HCl) and sulfur dioxide (SO 2 ), etc. in the exhaust gas), the calorific value, etc. However, it may be one or more of the above.
In the first embodiment, input data is created by the mixture degree evaluation system 100, the absorbance area ratio calculation system 200, and the absorbance average value calculation system 300. However, the present invention is not limited to this, and the input data creation unit of the garbage quality estimation system 500 is used. 502 may have these functions.

(クレーン運転制御システム)
クレーン運転制御システム600は、上記ごみ質の推定システム500で生成された投入ごみ質推定モデルを記憶するモデル記憶部601と、投入されるごみの入力データを投入ごみ質推定モデルに入力し、ごみ質を推定するごみ質推定部602と、ごみ質推定モデルから出力された推定ごみ質に応じて、クレーンを自動制御する自動運転制御部603を有する。
上記自動運転制御部603は、ごみ質が各評価エリアで均一になるようにクレーンを制御してもよい。
上記自動運転制御部603は、燃焼装置の発熱量が期待値よりも低い場合に、発熱量の高いごみを投入するようにクレーンを制御してもよい。
上記自動運転制御部603は、燃焼装置の発熱量が期待値よりも高い場合に、発熱量の低いごみを投入するようにクレーンを制御してもよい。
(Crane operation control system)
The crane operation control system 600 stores a model storage unit 601 that stores the input waste quality estimation model generated by the waste quality estimation system 500, and inputs input data of the input waste into the input waste quality estimation model. There is a waste quality estimation unit 602 that estimates quality, and an automatic operation control unit 603 that automatically controls the crane according to the estimated waste quality output from the waste quality estimation model.
The automatic operation control unit 603 may control the crane so that the waste quality is uniform in each evaluation area.
The automatic operation control unit 603 may control the crane so that waste having a high calorific value is thrown when the calorific value of the combustion device is lower than an expected value.
The automatic operation control unit 603 may control the crane so as to throw in garbage having a low calorific value when the calorific value of the combustion device is higher than an expected value.

クレーン運転制御システム600は、自動運転制御に限らず、手動運転制御も可能に構成されている。オペレータは、モニターに表示された各評価エリアの推定ごみ質の分布に応じて、クレーンを運転することが可能である。   The crane operation control system 600 is configured not only to automatic operation control but also to manual operation control. The operator can operate the crane according to the distribution of estimated waste quality in each evaluation area displayed on the monitor.

投入ごみの入力データは、既述した、混合度評価システム100、吸光度の面積率算出システム200、吸光度平均値算出システム300、ごみ質の推定システム500の機能によって得られる。   Input data of input waste is obtained by the functions of the mixing degree evaluation system 100, the absorbance area ratio calculation system 200, the absorbance average value calculation system 300, and the dust quality estimation system 500 described above.

混合度評価システム100、吸光度の面積率算出システム200、吸光度平均値算出システム300、ごみ質の推定システム500、クレーン運転制御システム600の各構成要素は、メモリ、プロセッサー、ソフトウエアプログラムを有する情報処理装置(例えば、コンピュータ)や、専用回路、ファームウエアなどで構成できる。   Each component of the mixing degree evaluation system 100, the absorbance area ratio calculation system 200, the absorbance average value calculation system 300, the waste quality estimation system 500, and the crane operation control system 600 is an information processing including a memory, a processor, and a software program. It can be configured by a device (for example, a computer), a dedicated circuit, firmware, or the like.

1 ごみピット
15 攪拌エリア
21 クレーンガータ
22 クレーン
23 バケット
31 撮像部
32 レーザ距離計
100 混合度評価システム
101 測定点ごみ高さ算出部
102 三次元ごみ高さ算出部
111 画像変換部
112 画像補正部
113 二値化処理部
130 混合度評価部
131 ばらつき評価部
132 面積平均評価部
133 面積率評価部
200 面積率算出システム
201 スペクトル二値化画像生成部
202 面積率算出部
300 吸光度平均値算出システム
301 吸光度平均値算出部
500 ごみ質の推定システム
501 記憶部
502 入力データ作成部
503 投入ごみ質推定モデル生成部
600 クレーン運転制御システム
601 モデル記憶部
602 ごみ質推定部
603 自動運転制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Garbage pit 15 Stirring area 21 Crane garter 22 Crane 23 Bucket 31 Image pick-up part 32 Laser distance meter 100 Mixture evaluation system 101 Measurement point dust height calculation part 102 Three-dimensional waste height calculation part 111 Image conversion part 112 Image correction part 113 Binarization processing unit 130 Mixing degree evaluation unit 131 Variation evaluation unit 132 Area average evaluation unit 133 Area rate evaluation unit 200 Area rate calculation system 201 Spectrum binarized image generation unit 202 Area rate calculation unit 300 Absorbance average value calculation system 301 Absorbance Average value calculation unit 500 Waste quality estimation system 501 Storage unit 502 Input data creation unit 503 Input waste quality estimation model generation unit 600 Crane operation control system 601 Model storage unit 602 Garbage quality estimation unit 603 Automatic operation control unit

Claims (3)

評価エリアごとのスペクトル画像データから求められる吸光度の面積率、評価エリアごとのスペクトル画像データから求められる吸光度平均値、画像データから求められる評価エリアのごみの混合度の内1種または2種以上を含む、投入ごみの入力データと、ごみ質教師データとを用いて知的情報処理技術により、ごみ質を推定する投入ごみ質推定モデルを生成する投入ごみ質推定モデル生成部を有する、ごみ質の推定システム。   One or more of the area ratio of absorbance obtained from the spectral image data for each evaluation area, the average absorbance value obtained from the spectral image data for each evaluation area, and the mixing degree of the waste in the evaluation area obtained from the image data Including an input waste quality estimation model generating unit that generates an input waste quality estimation model for estimating waste quality by intelligent information processing technology using input data of input waste and waste quality teacher data. Estimation system. 前記入力データは、さらに、ごみが燃焼装置に投入される投入時刻、ごみ搬入車両、日付および天候の中から1種または2種以上を含む、請求項1に記載のごみ質の推定システム。 2. The garbage quality estimation system according to claim 1, wherein the input data further includes one kind or two or more kinds from among a loading time at which garbage is thrown into the combustion apparatus, a garbage carrying vehicle, a date, and weather. 請求項1または2に記載のごみ質の推定システムで生成された投入ごみ質推定モデルを記憶するモデル記憶部と、
投入されるごみの入力データを前記投入ごみ質推定モデルに入力し、ごみ質を推定するごみ質推定部と、
前記投入ごみ質推定モデルから出力された推定ごみ質に応じて、クレーンを自動制御する自動運転制御部を有する、クレーン運転制御システム。
A model storage unit for storing an input waste quality estimation model generated by the waste quality estimation system according to claim 1;
A waste quality estimation unit that inputs input data of the input waste into the input waste quality estimation model and estimates the waste quality;
A crane operation control system having an automatic operation control unit that automatically controls a crane according to the estimated waste quality output from the input waste quality estimation model.
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