一种智能发酵控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智能发酵控制系统及方法，系统包括发酵仓、智能控制器、平台、物料部、加热部和气控部，发酵仓与智能控制器、物料部、加热部和气控部分别连接，根据智能控制器发送的命令，智能控制器根据发酵仓反馈的信息对其进行搅拌控制；物料部包括进料装置和出料装置，通过进料装置向发酵仓投入物料，发酵完成后通过出料装置输出物料；加热部包括低温快速加热装置和高温辅助加热装置，对发酵仓进行低温快速加热和高温辅助加热；气控部对发酵仓内的气体进行补充和释放。本发明专利技术根据物料的重量设置菌种好氧度、温度和湿度，智能控制搅拌方式和时间；双加热装置分阶段加热，降低热能耗；实时采集反馈发酵情况，调整工作方式。

An intelligent fermentation control system and method

【技术实现步骤摘要】
一种智能发酵控制系统及方法
本专利技术属于智慧环保领域，涉及一种智能发酵控制系统及方法。
技术介绍
“地沟油”、“泔水猪”等食品安全与卫生隐患倒逼餐厨垃圾合理处置餐厨垃圾，由于自身特点、会造成食品安全、环境污染和影响城市多个方面的危害。我国随着城镇化进程的加快，餐余垃圾产生量也在快速增加，大量的餐厨垃圾处理亟待解决。在传统餐厨垃圾处理技术中填埋法具有简单投资小的特点但填埋处理资源化水平极低，并以污水量大、污水处理困难、堆体稳定性差及资源浪费为重大代价。这决定了餐厨垃圾直接填埋的可行性较低,因此填埋非餐厨垃圾处理的主流技术。并且，因为餐厨垃圾水分含量高会增加焚烧燃料的消耗，并且导致焚烧炉内燃烧不完全,促进二嘌英的生成,因此餐厨垃圾不适合用焚烧工艺处理。此外，饲料化处理曾被认为是生物降解资源化处置的良好方式，因餐厨垃圾中含有丰富的淀粉、纤维素、蛋白质、脂类及无机盐，可将其脱水后制成蛋白饲料。目前市面上关于生物降解设备，技术手段、处置方法，各种各样，但是缺乏有效的监控和智能控制，同时普遍存在用电能耗过高的问题。现有技术方案普遍参见图1，中控主要向下发送执行指令，如设置好加热的温度、加热时间、搅拌时间，后台数据通过手动录入，进行数据存储和展示。有比较进步的技术方案加入传感装置采集氧气浓度、湿度等数据，通过无线或有限模块传输给中控。存在如下不足：(1)中控获取数据有限，无法去为搅拌系统内易腐垃圾的发酵提供足够的信息参考；(2)各个子系统交互协作少，子系统与中控之间没有反馈控制机制，即使传感器发现参数不利于搅拌系统内菌种生存环境不利，也难以让中控根据参数变化而向相关子系统发出控制指令，优化菌种生存环境；(3)通常加热、发酵时间都是中控提前设置好，搅拌系统无法判定发酵程度，有时可能导致处理认可完成的物料继续被搅拌和发酵，导致用电量居高不下，不能很好的做到节能环保。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种实现有效降低能耗，同时有方便运维人员简易操作和后期维护，从而提升餐厨垃圾后端处理效果、降低能耗和降低维护成本的智能发酵控制系统及方法。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种智能发酵控制系统，包括发酵仓、智能控制器、平台、物料部、加热部和气控部，其中，所述发酵仓与智能控制器、物料部、加热部和气控部分别连接，根据智能控制器发送的命令，智能控制器根据发酵仓反馈的信息对其进行搅拌控制；所述智能控制器将发酵仓传来的信息处理后上传至平台，平台再向应用终端发送消息；所述物料部包括进料装置和出料装置，通过进料装置向发酵仓投入物料，发酵完成后通过出料装置输出物料；所述加热部包括低温快速加热装置和高温辅助加热装置，对发酵仓进行低温快速加热和高温辅助加热；所述气控部对发酵仓内的气体进行补充和释放。优选地，所述发酵仓包括搅拌部和传感装置，搅拌部根据智能控制器发送的指令进行正转、反转或停止；传感装置对发酵仓内的参数进行采集和上传至智能控制器。优选地，所述传感装置包括温度传感器、湿度传感器、PH值采集器和CO2传感器。优选地，所述温度传感器包括金属管传感器、热电偶传感器和辐射测温仪，对发酵仓内物料和气体的温度进行感测。优选地，所述湿度传感器包括湿敏电阻或湿敏电容。优选地，所述PH值采集器采用电导电极。优选地，所述CO2传感器采用固体电解质传感器。基于上述目的，本专利技术还提供了一种与上述智能发酵控制系统对应的方法，包括以下步骤：S10，通过进料装置向发酵仓投入待处理的易腐垃圾物料；S20，智能控制加热分析；S30，发酵仓内搅拌物料，检测发酵仓内参数，反馈给智能控制器；S40，判断发酵完成后，通过出料装置输出，智能控制器向平台发送消息；其中，检测发酵仓内参数包括物料温度、气体温度、湿度、PH值和CO2浓度；判断发酵完成包括检测发酵仓内湿度达到预设条件或CO2浓度不再增加。优选地，所述智能控制加热分析为，进料装置中的压力传感器采集重量数据上传至智能控制器，根据重量计算搅拌及加热参数，向加热部发出加热指令。优选地，所述向加热部发出加热指令为，开启低温快速加热装置，高温辅助加热装置为待命状态，加热到低温快速加热装置的设定值时，如尚未满足菌种最活跃温度值，智能控制器控制高温辅助加热装置进行加热。与现有技术相比，本专利技术至少有以下有益效果：1.支持多种菌种的生存环境：通过多传感器获取大量数据，并实时反馈数据，进行智能分析，以提供菌种最优的生存环境，从而提升易腐垃圾被生物分解的速度；2.提升分解效率：搅拌部、传感装置和智能控制器相互协作，快速响应菌种活跃环境要求，充分进行生物发酵处理；3.节能环保：智能控制器通过传感装置实时监控易腐垃圾处理完成程度，发酵完成后相关装置停止或待机工作，以实现自动控制最低耗能的目标。附图说明图1为现有技术中发酵控制系统的结构框图；图2为本专利技术实施例的智能发酵控制系统的结构框图；图3为本专利技术具体实施例的智能发酵控制系统的结构框图；图4为本专利技术实施例的智能发酵控制方法的步骤流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。相反，本专利技术涵盖任何由权利要求定义的在本专利技术的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本专利技术有更好的了解，在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本专利技术。系统实施例1参见图2，所示为本专利技术一实施例的智能发酵控制系统包括发酵仓10、智能控制器20、平台30、物料部40、加热部50和气控部60，其中，发酵仓10与智能控制器20、物料部40、加热部50和气控部60分别连接，根据智能控制器20发送的命令，智能控制器20根据发酵仓10反馈的信息对其进行搅拌控制；智能控制器20将发酵仓10传来的信息处理后上传至平台30，平台30再向应用终端发送消息；物料部40包括进料装置41和出料装置42，通过进料装置41向发酵仓10投入物料，发酵完成后通过出料装置42输出物料；加热部50包括低温快速加热装置51和高温辅助加热装置52，对发酵仓10进行低温快速加热和高温辅助加热；气控部60对发酵仓10内的气体进行补充和释放。通过上述设置，通过智能计算，可以满足不同的菌种最优的活跃度，从而实现高效分解处理的效果；通过传感采集，可以对投入不同的物料进行智能分析完成程度，避免现有技术中无效垃圾(已发酵被分解完成的垃圾)的带载工作，有效降低能耗。系统实施例2参见图2，发酵仓10包括搅拌部11和传感装置12，搅拌部11根据智能控制器20发送的指令进行正转、反转或停止；传感装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能发酵控制系统，其特征在于，包括发酵仓、智能控制器、平台、物料部、加热部和气控部，其中，/n所述发酵仓与智能控制器、物料部、加热部和气控部分别连接，根据智能控制器发送的命令，智能控制器根据发酵仓反馈的信息对其进行搅拌控制；/n所述智能控制器将发酵仓传来的信息处理后上传至平台，平台再向应用终端发送消息；/n所述物料部包括进料装置和出料装置，通过进料装置向发酵仓投入物料，发酵完成后通过出料装置输出物料；/n所述加热部包括低温快速加热装置和高温辅助加热装置，对发酵仓进行低温快速加热和高温辅助加热；/n所述气控部对发酵仓内的气体进行补充和释放。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能发酵控制系统，其特征在于，包括发酵仓、智能控制器、平台、物料部、加热部和气控部，其中，
所述发酵仓与智能控制器、物料部、加热部和气控部分别连接，根据智能控制器发送的命令，智能控制器根据发酵仓反馈的信息对其进行搅拌控制；
所述智能控制器将发酵仓传来的信息处理后上传至平台，平台再向应用终端发送消息；
所述物料部包括进料装置和出料装置，通过进料装置向发酵仓投入物料，发酵完成后通过出料装置输出物料；
所述加热部包括低温快速加热装置和高温辅助加热装置，对发酵仓进行低温快速加热和高温辅助加热；
所述气控部对发酵仓内的气体进行补充和释放。


2.根据权利要求1所述的智能发酵控制系统，其特征在于，所述发酵仓包括搅拌部和传感装置，搅拌部根据智能控制器发送的指令进行正转、反转或停止；传感装置对发酵仓内的参数进行采集和上传至智能控制器。


3.根据权利要求2所述的智能发酵控制系统，其特征在于，所述传感装置包括温度传感器、湿度传感器、PH值采集器和CO2传感器。


4.根据权利要求3所述的智能发酵控制系统，其特征在于，所述温度传感器包括金属管传感器、热电偶传感器和辐射测温仪，对发酵仓内物料和气体的温度进行感测。


5.根据权利要求3所述的智能发酵控制系统，其特征在于，所述湿度传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建中，张利强，熊伟，裘水军，严辉，胡艳春，
申请(专利权)人：蔚复来浙江科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33