一种碳化污泥控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种碳化污泥控制系统，包括视觉检测模块、碳化污泥设备、上位机、控制器；所述视觉检测模块包括摄像元件和采集分析元件；所述摄像元件拍摄碳化污泥设备输出的碳化污泥的图像；所述采集分析元件采集摄像元件拍摄的碳化污泥的图像，对图像进行识别分析提取碳化污泥颗粒平均周长特征，并判断碳化污泥设备输出的碳化污泥是否合格；所述控制器控制碳化污泥设备工作；所述上位机接收采集分析元件和控制器的数据，并根据接收的数据作出判断后对控制器发生控制指令。本发明专利技术通过视觉检测模块实现对碳化污泥设备出料视觉检测，极大提高碳化污泥颗粒的合格率。碳化污泥颗粒的合格率。

【技术实现步骤摘要】
一种碳化污泥控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及污泥处理设备领域，尤其涉及一种碳化污泥控制系统及方法。

技术介绍

[0002]现有的污泥碳化处理技术，其控制过程相当粗糙，手动控制方面基本上靠工人的操作经验、职业素养决定碳化污泥质量的高低。自动控制方面基本上属于模糊控制，由于污泥碳化过程中需要提供热量，而控制温度的稳定性尤为重要。而温度的PID调节是最常用的调节单元，PID调节器的各参数很容易受到现场环境及工程师技术水平的高低影响，各参数不具有确定性，难以把握。
[0003]污泥碳化后形状的筛选也是困扰污泥处置的难题，污泥碳化质量的高低，由外观即可判断。碳化污泥的重复利用，对其形状有特别的要求，使用的标准也不近相同。传统依靠工人的肉眼区分，很难做到精确。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种碳化污泥控制系统及方法，基于视觉检测和系统控制，提高运行参数的精确性，产品的质量稳定性，减少人为因数干扰性。
[0005]实现本专利技术目的的技术方案是：一种碳化污泥控制系统，包括视觉检测模块、碳化污泥设备、上位机、控制器；所述视觉检测模块包括摄像元件和采集分析元件；所述摄像元件拍摄碳化污泥设备输出的碳化污泥的图像；所述采集分析元件采集摄像元件拍摄的碳化污泥的图像，对图像进行识别分析提取碳化污泥颗粒平均周长特征，并判断碳化污泥设备输出的碳化污泥是否合格；所述控制器控制碳化污泥设备工作；所述上位机接收采集分析元件和控制器的数据，并根据接收的数据作出判断后对控制器发生控制指令。/>[0006]碳化污泥控制系统还包括震动喂料器、传送滑槽；所述震动喂料器设于碳化污泥设备的出料口上；所述传送滑槽设于震动喂料器下方。
[0007]所述视觉检测模块的摄像元件在拍摄时，摄像元件每间隔时间间隔T拍摄一幅图像并获得碳化污泥颗粒图像信息；
[0008]时间间隔T＝T1
‑
T2，T1为拍摄顺序中上一次拍摄时间，T2为拍摄顺序中下一次拍摄时间，由以下公式计算T1、T2；
[0009]H＝V0sina T1+gT12
[0010]H+L＝V0sina T2+gT22
[0011]式中，V0为碳化污泥颗粒离开传送滑槽的初速度值，a为传送滑槽的倾斜角值，H为摄像元件拍摄的区域顶点与传送滑槽抛出点之间的高度值，L为摄像元件拍摄的区域顶点与低点之间的高度值。
[0012]所述采集分析元件对摄像元件拍摄的图像进行识别分析处理方法为：
[0013]S1、图像去噪，采用3x3模板中值滤波对摄像元件拍摄的图像去噪处理；
[0014]S2、图像二值化，摄像元件拍摄的图像为灰度图像，将灰度较大的碳化污泥颗粒与
灰度较小的图像背景通过二值化分割处理；
[0015]S3、边缘检测，利用所提取的边缘可以识别特定的物体，测量图像中碳化污泥颗粒的周长特征；
[0016]S4、特征提取学习，选取图像中至少2个碳化污泥颗粒，通过轮廓特征的提取算法提取其平均周长的像素点的数目，得到像素数目的阀值t；
[0017]S5、数据处理，将摄像元件再次拍摄的图像重复S1、S2、S3，并将得到的碳化污泥颗粒的周长特征与像素数目的阀值t比较，碳化污泥颗粒是否合格。
[0018]所述采集分析元件对摄像元件拍摄的图像进行识别分析处理方法的S3的详细步骤为：
[0019]按照从上到下、从左到右的扫描方式对碳化污泥颗粒二值化分割图像进行轮廓扫描，当扫描到黑色的像素点，且该点未被标记，则表示扫描到一个新的颗粒，之后对该颗粒进行四领域检测，在其四领域内查找下一未被标记的黑色像素点，标记这个黑色像素点并作为当前点，再次查找，直到当前像素点的四领域内找不到未被标记过的像素点时，则完成了碳化污泥颗粒的周长上所有黑色像素点的扫描工作，最后回到起始点，继续扫描下一粒污泥颗粒，直到扫描完整幅图像。
[0020]所述上位机设有自动进料速度记录脚本、自动主体旋转速度记录脚本、自动燃料记录脚本、自动速度匹配脚本库、自动燃料量匹配脚本库和全局事件动作脚本库；所述碳化污泥设备还包括燃烧单元、进料单元和主体旋转单元；所述自动进料速度记录脚本接收控制器发送的进料单元的进料速度数据；所述自动主体旋转速度记录脚本接收控制器发送的主体旋转速度数据；所述自动燃料记录脚本接收控制器发送的燃烧单元的燃烧数据；所述全局事件动作脚本库根据视觉检测模块检测的碳化污泥设备输出碳化污泥颗粒合格情况，调用自动速度匹配脚本库和自动燃料量匹配脚本库中的调控参数，通过控制器调整燃烧单元、进料单元和主体旋转单元的工作参数。
[0021]采用了上述技术方案，本专利技术具有以下的有益效果：本专利技术通过视觉检测模块实现对碳化污泥设备出料视觉检测，极大提高碳化污泥颗粒的合格率，根据视觉检测模块对碳化污泥是否合格进行判定，并依靠判定结果及上位机的各项脚本库向碳化污泥设备下达控制指令，极大提高生产效率，控制过程准确、精确，生产出的产品质量更高，有效解决人工控制中碳化污泥颗粒合格率低的情况。
附图说明
[0022]为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中
[0023]图1为本专利技术的碳化污泥设备的结构示意图；
[0024]图2为本专利技术的视觉检测模块的工作状态示意图；
[0025]图3为本专利技术的视觉检测模块拍摄时间间隔的计算示意图。
[0026]附图标号为：视觉检测模块1、摄像元件1
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1、采集分析元件1
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2、碳化污泥设备2、出料口2
‑
1、燃烧单元2
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2、进料单元2
‑
3、主体旋转单元2
‑
4、上位机3、震动喂料器5、传送滑槽6。
具体实施方式
[0027]实施例一
[0028]见图1和图2，本实施例的一种碳化污泥控制系统，包括视觉检测模块1、碳化污泥设备2、上位机3、控制器、震动喂料器5和传送滑槽6。视觉检测模块1包括摄像元件1
‑
1和采集分析元件1
‑
2。摄像元件1
‑
1拍摄碳化污泥设备2输出的碳化污泥的图像。采集分析元件1
‑
2采集摄像元件1
‑
1拍摄的碳化污泥的图像，对图像进行识别分析提取碳化污泥颗粒平均周长特征，并判断碳化污泥设备2输出的碳化污泥是否合格。控制器控制碳化污泥设备2工作。上位机3接收采集分析元件1
‑
2和控制器的数据，并根据接收的数据作出判断后对控制器发生控制指令。
[0029]震动喂料器5设于碳化污泥设备2的出料口2
‑
1上。传送滑槽6设于震动喂料器5下方。出料口2
‑
1输出的污泥碳化颗粒通过震动喂料器5推送至传送滑槽6，再经倾斜设置的滑道向下滑落进入视觉检测模块1的拍摄区域。通过传送滑槽6的设置能够使每粒污泥碳化颗粒的下落速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳化污泥控制系统，其特征在于：包括视觉检测模块(1)、碳化污泥设备(2)、上位机(3)、控制器；所述视觉检测模块(1)包括摄像元件(1
‑
1)和采集分析元件(1
‑
2)；所述摄像元件(1
‑
1)拍摄碳化污泥设备(2)输出的碳化污泥的图像；所述采集分析元件(1
‑
2)采集摄像元件(1
‑
1)拍摄的碳化污泥的图像，对图像进行识别分析提取碳化污泥颗粒平均周长特征，并判断碳化污泥设备(2)输出的碳化污泥是否合格；所述控制器控制碳化污泥设备(2)工作；所述上位机(3)接收采集分析元件(1
‑
2)和控制器的数据，并根据接收的数据作出判断后对控制器发生控制指令。2.根据权利要求1所述的碳化污泥控制系统，其特征在于：还包括震动喂料器(5)、传送滑槽(6)；所述震动喂料器(5)设于碳化污泥设备(2)的出料口(2
‑
1)上；所述传送滑槽(6)设于震动喂料器(5)下方。3.根据权利要求2所述的碳化污泥控制系统，其特征在于：所述视觉检测模块(1)的摄像元件(1
‑
1)在拍摄时，摄像元件(1
‑
1)每间隔时间间隔T拍摄一幅图像并获得碳化污泥颗粒图像信息；时间间隔T＝T1
‑
T2，T1为拍摄顺序中上一次拍摄时间，T2为拍摄顺序中下一次拍摄时间，由以下公式计算T1、T2；H＝V0sina T1+gT12H+L＝V0sina T2+gT22式中，V0为碳化污泥颗粒离开传送滑槽(6)的初速度值，a为传送滑槽(6)的倾斜角值，H为摄像元件(1
‑
1)拍摄的区域顶点与传送滑槽(6)抛出点之间的高度值，L为摄像元件(1
‑
1)拍摄的区域顶点与低点之间的高度值。4.根据权利要求3所述的碳化污泥控制系统，其特征在于：所述采集分析元件(1
‑
2)对摄像元件(1
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1)拍摄的图像进行识别分析处理方法为：S1、图像去噪，采用3x3模板中值滤波对摄像元件(1
‑
1)拍摄的图像去噪处理；S2、图像二值化，摄像元件(1
‑
1)拍摄的图像为灰度图像，将灰度较大...

【专利技术属性】
技术研发人员：白艳飞，吴冠军，黄存华，
申请(专利权)人：仁天环保科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：