一种干式吸尘车抑尘倾泻垃圾智能控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及智能控制领域，具体涉及一种干式吸尘车抑尘倾泻垃圾智能控制方法及系统，包括：获取倾倒垃圾任意时刻的倾倒速度、车厢抬升角度、垃圾湿度、垃圾剩余量、尘土扩散范围；利用倾倒垃圾任意时刻的倾倒速度、车厢抬升角度、垃圾湿度、垃圾剩余量拟合垃圾倾倒速度与车厢抬升角度、垃圾湿度、垃圾剩余量间的关系；利用倾倒垃圾任意时刻的垃圾倾倒速度、垃圾湿度、尘土扩散范围拟合尘土扩散速度与垃圾倾倒速度、垃圾湿度间的关系；利用所述两种关系构建目标函数及限制条件；利用优化后的烟花算法获取目标函数最优解：利用最优解对干式吸尘车倾泻垃圾的参数进行调控。上述方法用于吸尘车倾泻垃圾的智能调控，可实现倾泻速度快且尘土范围小。范围小。范围小。

【技术实现步骤摘要】
一种干式吸尘车抑尘倾泻垃圾智能控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及智能控制领域，具体涉及一种干式吸尘车抑尘倾泻垃圾智能控制方法及系统。

技术介绍

[0002]随着社会经济的发展、人口的不断增加，垃圾产生量也越来增多，因而垃圾转运量也随之提高。而随着技术的不断发展，多功能型的垃圾转运车被广泛应用在日常生活中。其中干式吸尘车由于吸尘效率高等优势被广泛应用于道路清洁方面。
[0003]但是，干式吸尘车在清洁道路的过程中会包含很多尘土，因此这种吸尘车在垃圾倾倒时由于倾倒速度过快等原因容易造成尘土到处扩散，很大程度上影响了周围的环境。
[0004]因此亟需一种方法用于保证垃圾倾泻速度的同时降低倾泻垃圾时的尘土扩散范围，降低环境污染，实现对干式吸尘车的智能调控。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种干式吸尘车抑尘倾泻垃圾智能控制方法及系统，包括：获取倾倒垃圾任意时刻的倾倒速度、车厢抬升角度、垃圾湿度、垃圾剩余量、尘土扩散范围；利用倾倒垃圾任意时刻的倾倒速度、车厢抬升角度、垃圾湿度、垃圾剩余量拟合垃圾倾倒速度与车厢抬升角度、垃圾湿度、垃圾剩余量间的关系；利用倾倒垃圾任意时刻的垃圾倾倒速度、垃圾湿度、尘土扩散范围拟合尘土扩散速度与垃圾倾倒速度、垃圾湿度间的关系；利用所述两种关系构建目标函数及限制条件；利用优化后的烟花算法获取目标函数最优解：利用最优解对干式吸尘车倾泻垃圾的参数进行调控，相比于现有技术，本专利技术通过对吸尘车倾倒垃圾时尘土数据进行分析，得到倾倒垃圾时垃圾倾倒速度与车厢抬升角度、垃圾湿度、垃圾剩余量之间的关系和尘土扩散速度与垃圾倾倒速度、垃圾湿度之间的关系，利用所述两种关系构建目标函数，利用优化后的烟花算法求解目标函数的最优解，实现对垃圾倾倒的参数进行调控，本专利技术在保证垃圾倾倒速度的同时降低倾倒垃圾时的尘土扩散范围，降低环境污染，实现对干式吸尘车的智能调控。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案，一种干式吸尘车抑尘倾泻垃圾智能控制方法，包括：S1：获取干式吸尘车倾倒垃圾任意时刻的垃圾倾倒速度、车厢抬升角度、垃圾湿度、垃圾剩余量、尘土扩散范围。
[0007]S2：构建目标函数及目标函数的限制条件：S201：利用倾倒垃圾任意时刻的垃圾倾倒速度、车厢抬升角度、垃圾湿度、垃圾剩余量拟合得到倾倒垃圾任意时刻的垃圾倾倒速度与该时刻车厢抬升角度、垃圾湿度、垃圾剩余量之间的关系模型。
[0008]S202：利用倾倒垃圾任意时刻的垃圾倾倒速度、垃圾湿度、尘土扩散范围拟合得到倾倒垃圾任意时刻的尘土扩散速度与该时刻垃圾倾倒速度、垃圾湿度之间的关系模型。
[0009]S203：利用倾倒垃圾任意时刻的垃圾倾倒速度与该时刻车厢抬升角度、垃圾湿度、垃圾剩余量之间的关系模型和倾倒垃圾任意时刻的尘土扩散速度与该时刻垃圾倾倒速度、垃圾湿度之间的关系模型构建目标函数及目标函数的限制条件。
[0010]S3：获取限制条件下目标函数的最优解：S301：获取限制条件下目标函数的所有解，随机选取所有解中的若干解，利用烟花算法获得若干解在初始阶段的搜索结果。
[0011]S302：利用初始阶段在烟花算法中的综合搜索程度和初始阶段在烟花算法中各交汇点的评估指标计算得到初始阶段陷入局部最优的概率。
[0012]S303：利用初始阶段陷入局部最优的概率调整下一阶段的种群保留策略。
[0013]S304：按照下一阶段的种群保留策略对若干解在初始阶段的搜索结果进行筛选，获得下一阶段的搜索结果。
[0014]S305：重复步骤S302
‑
S304对下一阶段的搜索结果进行迭代筛选，直至收敛得到限制条件下目标函数的所有解中的最优解。
[0015]S4：利用最优解对干式吸尘车倾泻垃圾的参数进行调控。
[0016]进一步的，所述一种干式吸尘车抑尘倾泻垃圾智能控制方法，所述S1中干式吸尘车倾倒垃圾任意时刻的垃圾倾倒速度、车厢抬升角度、垃圾湿度、垃圾剩余量、尘土扩散范围是按照如下方式获取：采集干式吸尘车准备倾倒垃圾时刻及倾倒垃圾任意时刻的尘土图像和深度图像。
[0017]利用干式吸尘车准备倾倒垃圾时刻的尘土图像对倾倒垃圾任意时刻的尘土图像中的像素进行标注处理，得到尘土图像训练集。
[0018]利用DNN网络对尘土图像数据集进行训练，得到尘土浓度图像。
[0019]设置阈值，将尘土浓度图像中像素值小于阈值的像素标记为0，大于阈值的像素标记为1，根据大于阈值的像素获取像素半径，进而获取倾倒垃圾任意时刻的尘土扩散范围。
[0020]获取倾倒垃圾任意时刻的车厢抬升角度。
[0021]利用湿度传感器获取干式吸尘车准备倾倒垃圾时刻及倾倒垃圾任意时刻的垃圾湿度和垃圾剩余量。
[0022]将相邻两时刻的深度图像中干式吸尘车的空余体积进行作差，得到该两时刻吸尘车内的垃圾体积变化，利用该垃圾体积变化获取倾倒垃圾任意时刻的垃圾倾倒速度。
[0023]进一步的，所述一种干式吸尘车抑尘倾泻垃圾智能控制方法，所述S201中倾倒垃圾任意时刻的垃圾倾倒速度与该时刻车厢抬升角度、垃圾湿度、垃圾剩余量之间的关系模型是按照如下方式得到：设置一个三元多项式的n次多项式，将倾倒垃圾任意时刻的垃圾倾倒速度、车厢抬升角度、垃圾湿度、垃圾剩余量代入该多项式方程中，利用最小二乘法拟合得到倾倒垃圾任意时刻的垃圾倾倒速度与该时刻车厢抬升角度、垃圾湿度、垃圾剩余量之间的关系模型。
[0024]进一步的，所述一种干式吸尘车抑尘倾泻垃圾智能控制方法，所述S202中倾倒垃圾任意时刻的尘土扩散速度与该时刻垃圾倾倒速度、垃圾湿度之间的关系模型是按照如下方式得到：设置一个二元多项式的n次多项式，将倾倒垃圾任意时刻的垃圾倾倒速度、垃圾湿度、尘土扩散范围代入该多项式方程中，利用最小二乘法拟合得到倾倒垃圾任意时刻的尘
土扩散速度与该时刻垃圾倾倒速度、垃圾湿度之间的关系模型。
[0025]进一步的，所述一种干式吸尘车抑尘倾泻垃圾智能控制方法，所述S203中目标函数及目标函数的限制条件的表达式如下：目标函数：限制条件：：：：：式中，为目标函数，为倾倒垃圾过程中垃圾倾倒速度序列构成的垃圾倾倒速度向量，为垃圾倾倒过程中的垃圾倾倒速度向量的维度，为第i时刻垃圾倾倒速度，为第i时刻尘土扩散速度与垃圾倾倒速度之间的关系，为从垃圾倾倒初始到垃圾倾倒结束内所有离散的时刻，为可接受的最大尘土范围，为第i时刻车厢抬升角度与垃圾倾倒速度的关系，表示垃圾车厢的最大抬升角度，为第i
‑
1时刻车厢抬升角度与垃圾倾倒速度的关系，
’
为第i时刻与第i
‑
1时刻之间的时间间隔，为单位时间内垃圾车厢的最大调整角度，为垃圾车厢的总垃圾量。
[0026]进一步的，所述一种干式吸尘车抑尘倾泻垃圾智能控制方法，所述S302中初始阶段陷入局部最优的概率是按照如下方式得到：获取限制条件下目标函数的所有解，随机选取所有解中的若干解，利用烟花算法获得若干解在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种干式吸尘车抑尘倾泻垃圾智能控制方法，其特征在于，包括：S1：获取干式吸尘车倾倒垃圾任意时刻的垃圾倾倒速度、车厢抬升角度、垃圾湿度、垃圾剩余量、尘土扩散范围；S2：构建目标函数及目标函数的限制条件：S201：利用倾倒垃圾任意时刻的垃圾倾倒速度、车厢抬升角度、垃圾湿度、垃圾剩余量拟合得到倾倒垃圾任意时刻的垃圾倾倒速度与该时刻车厢抬升角度、垃圾湿度、垃圾剩余量之间的关系模型；S202：利用倾倒垃圾任意时刻的垃圾倾倒速度、垃圾湿度、尘土扩散范围拟合得到倾倒垃圾任意时刻的尘土扩散速度与该时刻垃圾倾倒速度、垃圾湿度之间的关系模型；S203：利用倾倒垃圾任意时刻的垃圾倾倒速度与该时刻车厢抬升角度、垃圾湿度、垃圾剩余量之间的关系模型和倾倒垃圾任意时刻的尘土扩散速度与该时刻垃圾倾倒速度、垃圾湿度之间的关系模型构建目标函数及目标函数的限制条件；S3：获取限制条件下目标函数的最优解：S301：获取限制条件下目标函数的所有解，随机选取所有解中的若干解，利用烟花算法获得若干解在初始阶段的搜索结果；S302：利用初始阶段在烟花算法中的综合搜索程度和初始阶段在烟花算法中各交汇点的评估指标计算得到初始阶段陷入局部最优的概率；S303：利用初始阶段陷入局部最优的概率调整下一阶段的种群保留策略；S304：按照下一阶段的种群保留策略对若干解在初始阶段的搜索结果进行筛选，获得下一阶段的搜索结果；S305：重复步骤S302
‑
S304对下一阶段的搜索结果进行迭代筛选，直至收敛得到限制条件下目标函数的所有解中的最优解；S4：利用最优解对干式吸尘车倾泻垃圾的参数进行调控。2.根据权利要求1所述的一种干式吸尘车抑尘倾泻垃圾智能控制方法，其特征在于，所述S1中干式吸尘车倾倒垃圾任意时刻的垃圾倾倒速度、车厢抬升角度、垃圾湿度、垃圾剩余量、尘土扩散范围是按照如下方式获取：采集干式吸尘车准备倾倒垃圾时刻及倾倒垃圾任意时刻的尘土图像和深度图像；利用干式吸尘车准备倾倒垃圾时刻的尘土图像对倾倒垃圾任意时刻的尘土图像中的像素进行标注处理，得到尘土图像训练集；利用DNN网络对尘土图像数据集进行训练，得到尘土浓度图像；设置阈值，将尘土浓度图像中像素值小于阈值的像素标记为0，大于阈值的像素标记为1，根据大于阈值的像素获取像素半径，进而获取倾倒垃圾任意时刻的尘土扩散范围；获取倾倒垃圾任意时刻的车厢抬升角度；利用湿度传感器获取干式吸尘车准备倾倒垃圾时刻及倾倒垃圾任意时刻的垃圾湿度和垃圾剩余量；将相邻两时刻的深度图像中干式吸尘车的空余体积进行作差，得到该两时刻吸尘车内的垃圾体积变化，利用该垃圾体积变化获取倾倒垃圾任意时刻的垃圾倾倒速度。3.根据权利要求1所述的一种干式吸尘车抑尘倾泻垃圾智能控制方法，其特征在于，所述S201中倾倒垃圾任意时刻的垃圾倾倒速度与该时刻车厢抬升角度、垃圾湿度、垃圾剩余
量之间的关系模型是按照如下方式得到：设置一个三元多项式的n次多项式，将倾倒垃圾任意时刻的垃圾倾倒速度、车厢抬升角度、垃圾湿度、垃圾剩余量代入该多项式方程中，利用最小二乘法拟合得到倾倒垃圾任意时刻的垃圾倾倒速度与该时刻车厢抬升角度、垃圾湿度、垃圾剩余量之间的关系模型。4.根据权利要求1所述的一种干式吸尘车抑尘倾泻垃圾智能控制方法，其特征在于，所述S202中倾倒垃圾任意时刻的尘土扩散速度与该时刻垃圾倾倒速度、垃圾湿度之间的关系模型是按照如下方式得到：设置一个二元多项式的n次多项式，将倾倒垃圾任意时刻的垃圾倾倒速度、垃圾湿度、尘土扩散范围代入该多项式方程中，利用最小二乘法拟合得到倾倒垃圾任意时刻的尘土扩散速度与该时刻垃圾倾倒速度、垃圾湿度之间的关系模型。5.根据权利要求1所述的一种干式吸尘车抑尘倾泻垃圾智能控制方法，其特征在于，所述S203中目标函数及目标函数的限制条件的表达式如下：目标函数：限制条件：：：：：式中，为目标函数，为倾倒垃圾过程中垃圾...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦兴健，宋媛媛，宋宁宁，崔红光，张宝生，祝玉鲁，田国政，
申请(专利权)人：山东施卫普环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：