基于智能识别的规模化覆膜堆肥生产管理系统及其方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于智能识别的规模化覆膜堆肥生产管理系统及其方法，该系统包括堆肥物料预处理装置和堆肥发酵装置；堆肥物料预处理装置的内部设置有破碎电机，堆肥物料预处理装置的一侧设置有物料输送管道；破碎电机驱动破碎装置运行时，对初始物料进行搅拌及对物料进行切割，将切割后的物料通过物料输送管道从堆肥物料预处理装置输送至堆肥发酵装置。本发明专利技术的堆肥管理系统能够获取堆肥相关数据信息，进而通过建模分析管理堆肥过程，解决了因厂区物料来源体量、种类和原料品质的差异，导致同一厂区的堆体尺寸大小和发酵情况不一，而需根据经验管理规模化堆肥发酵过程，很难稳定的堆肥品质和发酵质量的问题，实现了对堆肥过程的低碳绿色生产管理。低碳绿色生产管理。低碳绿色生产管理。

【技术实现步骤摘要】
基于智能识别的规模化覆膜堆肥生产管理系统及其方法


[0001]本专利技术涉及好氧发酵
，尤其涉及一种基于智能识别的规模化覆膜堆肥生产管理系统及其方法。

技术介绍

[0002]目前，我国的畜禽养殖废弃物年产出量可达40亿吨，秸秆年可收集量大约为9亿吨。丰富的畜禽粪便以及农业废弃物资源不加以利用处理将会造成严重的环境污染问题以及巨大的资源浪费。好氧堆肥作为实现这类有机废弃物无害化、减量化和资源化的重要方式，在日益增长的畜禽养殖废弃物以及农业废弃物资源的背景下，其规模不断增大。毋庸置疑的是规模化好氧堆肥能够大大提高这类废弃物资源利用效率，但现实生产中也会存在诸多问题：实际规模化堆肥过程中堆肥初始物料会存在时空差异，同一厂区的不同批次原料来源和停留时间不同，往往致使堆体尺寸大小不一。现实生产中常常根据经验来管理规模化堆肥发酵过程，很难稳定的堆肥品质和发酵质量。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种基于智能识别的规模化覆膜堆肥生产管理系统及其方法，旨在实现对堆肥过程的低碳绿色生产管理。
[0004]第一方面，本专利技术提供一种基于智能识别的规模化覆膜堆肥生产管理系统包括：堆肥物料预处理装置和堆肥发酵装置；
[0005]所述堆肥物料预处理装置的内部设置有破碎电机，所述堆肥物料预处理装置的一侧设置有物料输送管道；
[0006]所述破碎电机用于驱动破碎装置，所述破碎装置运行时，对初始物料进行搅拌及对物料进行切割，并将切割后的待处理物料通过所述物料输送管道从所述堆肥物料预处理装置输送至所述堆肥发酵装置。
[0007]在一个实施例中，所述堆肥发酵装置的内部设置有第一堆体尺寸识别相机和第二堆体尺寸识别相机；所述第一堆体尺寸识别相机和所述第二堆体尺寸识别相机，分别与上位机电性连接。
[0008]所述堆肥发酵装置的顶部设置有自动卷膜机，用于将功能膜覆盖在所述堆肥发酵装置上；所述自动卷膜机与控制器电性连接。
[0009]所述堆肥发酵装置内部设置有第一活动挡板、第二活动挡板和挡板驱动电机；
[0010]所述第一活动挡板和所述第二活动挡板由所述挡板驱动电机驱动，所述挡板驱动电机与控制器电性连接。
[0011]所述堆肥发酵装置内部设置有堆肥发酵进程识别相机，所述堆肥发酵进程识别相机与上位机电性连接。
[0012]所述堆肥发酵装置外部设置有近红外光谱仪，所述近红外光谱仪设置有近红外传感器，所述近红外光谱仪与上位机通过有线连接方式进行连接。
[0013]所述堆肥发酵装置外部设置有控制器，所述控制器内部设置有通讯模块，所述控制器通过所述通讯模块与上位机通讯连接。
[0014]所述堆肥发酵装置下方铺设有多个通风管道，所述通风管道与风机相接，所述风机与控制器电性连接；
[0015]所述通风管道设置有控制阀门，所述控制阀门与控制器电性连接。
[0016]第二方面，本专利技术提供一种基于智能识别的规模化覆膜堆肥生产管理方法，应用于第一方面所述的基于智能识别的规模化覆膜堆肥生产管理系统，包括：
[0017]基于破碎电机驱动破碎装置对堆肥物料预处理装置内的物料进行切割，并通过物料输送管道将切割后的待处理物料从所述堆肥物料预处理装置输送至堆肥发酵装置；
[0018]控制挡板驱动电机驱动活动挡板对所述待处理物料进行预设形状规则化处理，得到物料堆体；
[0019]控制堆体尺寸识别相机采集所述物料堆体两相邻侧的第一图像信息，并对所述第一图像信息进行两次二维的层次尺寸识别，得到所述物料堆体的第一堆体尺寸；
[0020]根据所述第一堆体尺寸，结合模拟出的第二堆体尺寸与发酵通风情况关系模型，确定出实际堆体的发酵最优通风情况；
[0021]将所述发酵最优通风情况发送至控制器，以所述控制器控制管道上的控制阀门的通断调控已铺设管道系统的管道通风情况。
[0022]在一实施例中，所述基于智能识别的规模化覆膜堆肥生产管理方法还包括：
[0023]控制自动卷膜机将功能膜覆盖在堆肥发酵装置上进行发酵，并控制堆肥发酵进程识别相机采集所述物料堆体在发酵过程中的第二图像信息，以及控制近红外光谱仪通过近红外传感器采集所述物料堆体在发酵过程中的物质光谱信息；
[0024]基于所述物质光谱信息与预先获得的化学测量值，建立化学成分定标模型，并通过所述定标模型对堆肥过程的关键参数实时检测；
[0025]基于预先建立的堆肥进程与关键参数间关系的模型，结合所述第二图像信息进行分析，得到堆体当前的发酵情况，并通过所述发酵情况对发酵进程进行实时检测；
[0026]结合预先建立的堆肥发酵不同进程，与堆肥过程中温度、氧气间的关系模型，得到堆体当前的最佳温度和最佳氧气含量的策略，并将所述策略发送至所述控制器，以所述控制器基于所述策略产生控制信息，控制风机调节堆体的温度和氧气浓度；预先建立的堆肥发酵不同进程是基于预先建立的判定堆体发酵效果的好氧堆肥模型得到的。
[0027]第三方面，本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第二方面所述基于智能识别的规模化覆膜堆肥生产管理方法。
[0028]第四方面，本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质包括计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现第二方面所述基于智能识别的规模化覆膜堆肥生产管理方法。
[0029]第五方面，本专利技术还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现第二方面所述基于智能识别的规模化覆膜堆肥生产管理方法。
[0030]本专利技术提供的基于智能识别的规模化覆膜堆肥生产管理系统及其方法，该系统包
括堆肥物料预处理装置和堆肥发酵装置；堆肥物料预处理装置的内部设置有破碎电机，堆肥物料预处理装置的一侧设置有物料输送管道；破碎电机用于驱动破碎装置，破碎装置运行时，对初始物料进行搅拌及对物料进行切割，并将切割后的待处理物料通过物料输送管道从堆肥物料预处理装置输送至堆肥发酵装置。在堆肥生产管理的过程中，基于智能识别的规模化覆膜堆肥生产管理系统能够获取堆肥相关数据信息，进而通过建模分析采集到的数据来管理堆肥过程，解决了因厂区物料来源体量、种类和原料品质的差异，导致同一厂区的堆体尺寸大小、发酵情况不一，而需要根据经验管理规模化堆肥发酵过程，很难稳定的堆肥品质和发酵质量的问题，实现了对堆肥过程的低碳绿色生产管理。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1是本专利技术提供的基于智能识别的规模化覆膜堆肥生产管理系统的结构示意图之一；
[0033]图2是本专利技术提供的基于智能识本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于智能识别的规模化覆膜堆肥生产管理系统，其特征在于，所述基于智能识别的规模化覆膜堆肥生产管理系统包括：堆肥物料预处理装置和堆肥发酵装置；所述堆肥物料预处理装置的内部设置有破碎电机，所述堆肥物料预处理装置的一侧设置有物料输送管道；所述破碎电机用于驱动破碎装置，所述破碎装置运行时，对初始物料进行搅拌及对物料进行切割，并将切割后的待处理物料通过所述物料输送管道从所述堆肥物料预处理装置输送至所述堆肥发酵装置。2.根据权利要求1所述的基于智能识别的规模化覆膜堆肥生产管理系统，其特征在于，所述堆肥发酵装置的内部设置有第一堆体尺寸识别相机和第二堆体尺寸识别相机；所述第一堆体尺寸识别相机和所述第二堆体尺寸识别相机，分别与上位机电性连接。3.根据权利要求1所述的基于智能识别的规模化覆膜堆肥生产管理系统，其特征在于，所述堆肥发酵装置的顶部设置有自动卷膜机，用于将功能膜覆盖在所述堆肥发酵装置上；所述自动卷膜机与控制器电性连接。4.根据权利要求1所述的基于智能识别的规模化覆膜堆肥生产管理系统，其特征在于，所述堆肥发酵装置内部设置有第一活动挡板、第二活动挡板和挡板驱动电机；所述第一活动挡板和所述第二活动挡板由所述挡板驱动电机驱动，所述挡板驱动电机与控制器电性连接。5.根据权利要求1所述的基于智能识别的规模化覆膜堆肥生产管理系统，其特征在于，所述堆肥发酵装置内部设置有堆肥发酵进程识别相机，所述堆肥发酵进程识别相机与上位机电性连接。6.根据权利要求1所述的基于智能识别的规模化覆膜堆肥生产管理系统，其特征在于，所述堆肥发酵装置外部设置有近红外光谱仪，所述近红外光谱仪设置有近红外传感器，所述近红外光谱仪与上位机通过有线连接方式进行连接。7.根据权利要求1所述的基于智能识别的规模化覆膜堆肥生产管理系统，其特征在于，所述堆肥发酵装置外部设置有控制器，所述控制器内部设置有通讯模块，所述控制器通过所述通讯模块与上位机通讯连接。8.根据权利要求1至7任一项所述的基于智能识别的规模化覆膜堆肥生产管理系统，其特征在于，所述堆肥发酵...

【专利技术属性】
技术研发人员：何雪琴，戴尊平，彭智昊，史苏安，黄光群，韩鲁佳，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：