一种垃圾填埋场存量垃圾自动筛分系统技术方案

本发明专利技术涉及用于数据处理技术领域，具体涉及一种垃圾填埋场存量垃圾自动筛分系统，包括：获取滚筒轴振动信号所有极大值点的激凸比，根据激凸比得到所有起始激凸点与振动信号段，进而得到每个振动信号段内的噪声估测值与噪声估测强度，然后根据噪声估测强度与激凸比的相关系数、所有振动信号段的平均噪声估测强度、以及实时激凸点的激凸比，得到实时激凸点所在实时信号段的卡尔曼滤波噪声协方差矩阵，进而得到去噪后的振动信号。本发明专利技术优化后的噪声协方差矩阵可以很好地描述卡顿振动信号中产生的不确定、非平稳噪声，使卡尔曼滤波系统状态更新结果更加准确，为异常振动信号识别提供高质量的数据支持。供高质量的数据支持。供高质量的数据支持。

【技术实现步骤摘要】
一种垃圾填埋场存量垃圾自动筛分系统


[0001]本专利技术涉及数据处理
，具体涉及一种垃圾填埋场存量垃圾自动筛分系统。

技术介绍

[0002]垃圾填埋场存量垃圾是指已经存在且尚未处理或清理的固体废物，通常指的是在过去积累下来的大量垃圾，包括生活垃圾、建筑垃圾、废金属等。其中生活垃圾堆积后发生腐化并与其他垃圾混合为陈腐垃圾。目前行业里的普遍做法是将陈腐垃圾筛分后进行资源化处置，陈腐垃圾分拣设备可用于将陈腐垃圾中的不同类别进行分拣和筛选，从而使其有机物、可燃物、金属、塑料等成分能够被很好地分离出来。其设计原理主要是利用振动筛选、磁选、气流分离和翻转分离等多种处理方式，将陈腐垃圾中的各种物质按照不同属性进行筛分分选，从而得到能够回收的有用物质和可处理的垃圾。
[0003]在陈腐垃圾筛分过程中，一般生活垃圾与塑料袋同时存在，因此极易出现高湿度塑料垃圾黏在一起或附着在筛分滚筒上，若筛分滚筒的功率较低，离心力不足时，这些附着的塑料垃圾就会造成设备卡顿、故障、筛分效果较差。因此现有通过监测分拣设备滚筒旋转过程中的振动信号，来观测其内部湿塑料垃圾的分离情况。但是监测滚筒运行状态时，往往卡顿信号和噪声信号混杂在一起，利用传统无差别平滑算法降噪后，会丢失部分振动特征微弱的信号数据，导致难以及时监测设备异常运行状态，因此如何提高对垃圾分拣设备的运行状态监测精度，是减少筛分过程故障率，提高分拣效率的关键。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种垃圾填埋场存量垃圾自动筛分系统，以解决现有监测滚筒运行状态时，往往卡顿信号和噪声信号混杂在一起，微弱的卡顿信号不容易捕捉到，导致无法及时捕捉设备运行状态异常的问题。
[0005]本专利技术的一种垃圾填埋场存量垃圾自动筛分系统采用如下技术方案：本专利技术一个实施例提供了一种垃圾填埋场存量垃圾自动筛分系统，该系统包括：振动信号采集模块：利用振动信号传感器获取陈腐垃圾分拣设备筛分滚筒的振动信号；振动信号预处理模块：获取振动信号的极大值点，根据振动信号的极大值点获取所有极大值点的激凸比，根据激凸比得到所有起始激凸点与振动信号段，根据起始激凸点以及振动信号段得到每个振动信号段内的噪声估测值，根据噪声估测值得到每个振动信号段内的噪声估测强度，根据所有振动信号段的噪声估测强度与起始激凸点的激凸比得到噪声估测强度与激凸比的相关系数，获取实时激凸点的激凸比，根据噪声估测强度与激凸比的相关系数以及实时激凸点的激凸比，得到实时激凸点所在实时信号段的自适应噪声系数，根据实时信号段的自适应噪声系数以及实时激凸点之前的所有振动信号段的噪声估测强度的均值，得到实时振动信号段的噪声估测强度，根据实时振动信号段的噪声估测强度
得到实时振动信号段的噪声协方差矩阵，将实时振动信号段的噪声协方差矩阵输入卡尔曼滤波中进行实时去噪，得到去噪后的振动信号；异常信号识别模块：获取去噪后的所有振动信号段，根据所有振动信号段的起始激凸点的激凸比以及振动信号段的时间长度获取异常值，预设阈值识别异常振动信号段。
[0006]进一步的，所述获取振动信号的极大值点，根据振动信号的极大值点获取所有极大值点的激凸比，根据激凸比得到所有起始激凸点与振动信号段，包括：
[0007]其中，代表第s个极大值点的激凸比，N代表极大值点总数，代表第s个极大值点的幅值； 代表第s个极大值点减去第s
‑
1个极大值点的幅值，得到第s个极大值点处的激凸比，代表第j个极大值点的幅值，代表第j
‑
1个极大值点的幅值；当激凸比大于激凸比阈值时，将第s个极大值点作为起始激凸点；获取原始信号中每个极大值点的激凸比，根据激凸比得到若干起始激凸点；将相邻两个起始激凸点之间的信号段定义为前一个起始激凸点的振动信号段。
[0008]进一步的，所述根据起始激凸点以及振动信号段得到每个振动信号段内的噪声估测值，包括：
[0009]其中， 代表第z个振动信号段内第i个极大值点处的噪声估测值， 代表第i个极大值点的幅值，代表第z个振动信号段起始激凸点幅值，代表欠阻尼系数，代表第z个振动信号段内第i个极大值点的时间值，代表第z个振动信号段内起始激凸点的时间值，表示以自然常数为底的指数函数。
[0010]进一步的，所述根据噪声估测值得到每个振动信号段内的噪声估测强度，包括：
[0011]其中， 代表第z个振动信号段内所有极大值点的噪声估测值的均值，M代表第z个振动信号段的极大值点总数， 代表第z个振动信号段内的噪声估测强度；得到所有振动信号段内的噪声估测值与噪声估测强度。
[0012]进一步的，所述根据所有振动信号段的噪声估测强度与起始激凸点的激凸比得到噪声估测强度与激凸比的相关系数，包括：
[0013]其中， 代表所有振动信号段的噪声估测强度与起始激凸点激凸比的相关系数， 代表第z个振动信号段的噪声估测强度， 代表第z个振动信号段起始激凸点的激凸比， 代表所有振动信号段的噪声估测强度与激凸比之间的协方差，、 分别代表所有振动信号段的噪声估测强度的标准差与激凸比的标准差。
[0014]进一步的，所述获取实时激凸点的激凸比，根据噪声估测强度与激凸比的相关系数以及实时激凸点的激凸比，得到实时激凸点所在实时信号段的自适应噪声系数，包括：
利用起始激凸点的获取方法得到实时监测振动信号极大值点中的起始激凸点，作为实时激凸点，得到实时激凸点的激凸比，实时激凸点对应的振动信号段记为实时信号段；
[0015]其中， 代表第k个实时激凸点的激凸比，代表第k个实时激凸点所在实时信号段的自适应噪声系数。
[0016]进一步的，所述根据实时信号段的自适应噪声系数以及实时激凸点之前的所有振动信号段的噪声估测强度的均值，得到实时振动信号段的噪声估测强度，包括：
[0017]其中，代表所有振动信号段的数量，代表实时激凸点之前第 个振动信号段的噪声估测强度， 代表第k个实时激凸点所在实时信号段的自适应噪声系数， 代表第 个实时激凸点所在实时信号段的噪声估测强度。
[0018]进一步的，所述根据实时振动信号段的噪声估测强度得到实时振动信号段的噪声协方差矩阵，将实时振动信号段的噪声协方差矩阵输入卡尔曼滤波中进行实时去噪，得到去噪后的振动信号，包括：根据实时振动信号段的噪声估测强度，随机生成一组噪声随机数，该组噪声随机数服从的方差为 ，均值为0，将该组噪声随机数转化为协方差矩阵，得到实时振动信号段的噪声协方差矩阵；将该噪声协方差矩阵输入卡尔曼滤波中，当对实时振动信号进行卡尔曼滤波时，噪声协方差矩阵随着实时振动信号的实时激凸点而更新；得到去噪后的振动信号。
[0019]进一步的，所述获取去噪后的所有振动信号段，根据所有振动信号段的起始激凸点的激凸比以及振动信号段的时间长度获取异常值，包括：
[0020]其中， 代表第j个振动信号段的异常值， 代表第j个振动信号段起始激凸点的激凸比， 代表第j个振动信号段的时间长度， 代表去噪后所有振动信号段的时间长度的均值。
[0021]进一步的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垃圾填埋场存量垃圾自动筛分系统，其特征在于，该系统包括：振动信号采集模块：利用振动信号传感器获取陈腐垃圾分拣设备筛分滚筒的振动信号；振动信号预处理模块：获取振动信号的极大值点，根据振动信号的极大值点获取所有极大值点的激凸比，根据激凸比得到所有起始激凸点与振动信号段，根据起始激凸点以及振动信号段得到每个振动信号段内的噪声估测值，根据噪声估测值得到每个振动信号段内的噪声估测强度，根据所有振动信号段的噪声估测强度与起始激凸点的激凸比得到噪声估测强度与激凸比的相关系数，获取实时激凸点的激凸比，根据噪声估测强度与激凸比的相关系数以及实时激凸点的激凸比，得到实时激凸点所在实时信号段的自适应噪声系数，根据实时信号段的自适应噪声系数以及实时激凸点之前的所有振动信号段的噪声估测强度的均值，得到实时振动信号段的噪声估测强度，根据实时振动信号段的噪声估测强度得到实时振动信号段的噪声协方差矩阵，将实时振动信号段的噪声协方差矩阵输入卡尔曼滤波中进行实时去噪，得到去噪后的振动信号；异常信号识别模块：获取去噪后的所有振动信号段，根据所有振动信号段的起始激凸点的激凸比以及振动信号段的时间长度获取异常值，预设阈值识别异常振动信号段。2.根据权利要求1所述一种垃圾填埋场存量垃圾自动筛分系统，其特征在于，所述获取振动信号的极大值点，根据振动信号的极大值点获取所有极大值点的激凸比，根据激凸比得到所有起始激凸点与振动信号段，包括：其中，代表第s个极大值点的激凸比，N代表极大值点总数，代表第s个极大值点的幅值；代表第s个极大值点减去第s
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1个极大值点的幅值，得到第s个极大值点处的激凸比，代表第j个极大值点的幅值，代表第j
‑
1个极大值点的幅值；当激凸比大于激凸比阈值时，将第s个极大值点作为起始激凸点；获取原始信号中每个极大值点的激凸比，根据激凸比得到若干起始激凸点；将相邻两个起始激凸点之间的信号段定义为前一个起始激凸点的振动信号段。3.根据权利要求1所述一种垃圾填埋场存量垃圾自动筛分系统，其特征在于，所述根据起始激凸点以及振动信号段得到每个振动信号段内的噪声估测值，包括：其中，代表第z个振动信号段内第i个极大值点处的噪声估测值，代表第i个极大值点的幅值，代表第z个振动信号段起始激凸点幅值，代表欠阻尼系数，代表第z个振动信号段内第i个极大值点的时间值，代表第z个振动信号段内起始激凸点的时间值，表示以自然常数为底的指数函数。4.根据权利要求1所述一种垃圾填埋场存量垃圾自动筛分系统，其特征在于，所述根据噪声估测值得到每个振动信号段内的噪声估测强度，包括：
其中，代表第z个振动信号段内所有极大值点的噪声估测值的均值，M代表第z个振动信号段的极大值点总数，代表第z个振动信号段内的噪声估测强度；得到所有振动信号段内的噪声估测值与噪声...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞政鑫，金青海，曾宪俊，臧曦，赵建树，周鸿波，
申请(专利权)人：深圳市盘古环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：