基于颜色识别的污泥干化翻动时机规划方法

技术领域

本发明属于污泥干化技术领域，具体的说，涉及基于颜色识别的污泥干化翻动时机规划方法。

背景技术

污泥干化主要的目的在于减量，即将处理前的含水量通过技术手段，将污泥中的水份排掉，为后期的处理做准备；如果不对污泥进行干化，物料运输过程除了造成污染外中会产生大量的运输成本。

现有专利(申请号：CN108191195A)提出了一种污泥干化池，至少包括一第一管体和若干第二管体，其中，所述第一管体平铺在一池体的池底，所述第一管体的第一端和第二端中的至少一端开口并与池体的外部连通；各所述第二管体相间隔地在所述池体内沿池体的纵深方向竖向设置，各所述第二管体的第一端分别连接在所述第一管体上并与所述第一管体内部连通，所述第一管体和第二管体的管壁上均开设有若干通孔；可以很好地解决污水中泥与水分离不彻底的问题，而且更加分离更加迅速。

现有的如上述的污泥干化池，存在以下问题：虽然可以很好地解决污水中泥与水分离不彻底的问题，然而污水中泥与水分离后，污泥内仍有水分，并未进行干燥处理，故污泥为潮湿且并未干燥，污泥干化工艺包括自然干化、热力干化和高干脱水，污泥热力干化工艺通常有半干化(含水率不高于40％)和全干化(含水率低于20％)两种，因此上述污泥干化池难以快速达到污泥干化工艺的需求，且当污泥较厚时，存在顶部的污泥易被自然干化和热力干化而中部以及底部干化较慢的问题，故需要对污泥翻动以提升干化速率，因而上述污泥干化池的干化效果较差、效率较低。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供基于颜色识别的污泥干化翻动时机规划方法，以实现基于颜色识别的污泥分层翻动而提升干化速率的目的。

为解决上述技术问题，本发明提供的基于颜色识别的污泥干化翻动时机规划方法，包括以下步骤：

S1、污泥颜色获取阶段，包括补光和确定特征色；

S2、根据不同特征色确定污泥干化翻动时机，以及翻动位置，即翻动某一特征色层，污泥热力干化工艺通常为全干化，即含水率低于20％，已全干化污泥为第一特征色层，其下多层均为半干化，并为定义为第二、三和四特征色层，后续特征色层以此类推，翻动第二特征色层于污泥最上方，待第二特征色层与第一特征色层同色时，再翻动第三特征色层于污泥最上方，并以此类推，最终将所有层污泥全干化。

进一步的，所述S1中包括预设标准光源，通过光照传感器检测光照强度，根据实时光照强度并对比标准光源，分别对污泥上表面以及竖直方向截面补光。

进一步的，所述S1中还包括预设污泥各个干燥程度的特征色，通过颜色传感器获取污泥现阶段上表面以及竖直方向截面的不同特征色，并对比预设的污泥各个干燥程度的颜色，不同特征色代表不同干燥程度，污泥现阶段竖直方向截面的不同特征色代表污泥的分层，每层的特征色代表污泥含水量即干燥程度；并传输至预设的单片机，单片机控制污泥干化翻动机的翻动深度，当污泥干化翻动机的翻动板完全遮住位于第二层的特征色，此时第二层的特征色的颜色改变，颜色传感器识别后传输信号至单片机，并由单片机控制污泥干化翻动机翻动第二层，并连带第一层翻动，将原第一层和原第二层位置调换，进入方便原第二自然干化，以此类推翻动第三层以及后续层，因而可确保将污泥干化池内全部污泥快速干化。

进一步的，计算单位时间内气候以及环境对污泥干化厚度的影响而对第一特征色层的厚度准确性佐证，对比检测方法为：污泥干化翻动机翻动第一层时，人工测量厚度数据即垂直分量Z，径向分量r和切向分量t，将影响自然干化厚度的条件选出来，设选出来的影响自然干化厚度的条件为i，i＝1，2，3...M；分别计算影响厚度的条件产生的垂直分量z，径向分量r和切向分量t的归一化自相关函数

进一步的，自相关函数的周期性的检测方法为：在自相关函数上选择前四个极值点，各自对应的时间延迟为Tj，T＝1...4,对应的自相关函数数值为Aj,j＝1...4,其中根据归一化自相关函数的特征有Tj＝0,Aj＝1；用下面的准则来判定自相关函数的周期性:若|t2+t4-2t3|≤2△,其中△为采样间隔,A2<0,A3>0,A4<0,且

否则该自相关函数没有周期性,并令T＝0。

进一步的，计算单位时间内气候以及环境对污泥干化厚度的影响包括气候温度、环境湿度、日照时间和风速以及空气中的水分含量。

进一步的，单片机上一体成型有具有定时功能的定时模组，通过定时模组，可定时启动光照传感器和控制污泥干化翻动机的翻动。

进一步的，单片机电性连接有警报器和用于检测污泥干化翻动过程中污泥内的有毒、有害和易爆气体的气体传感器。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

1、本发明中，预设标准光源，通过光照传感器检测光照强度，根据实时光照强度并对比标准光源，分别对污泥上表面以及竖直方向截面补光，以便准确确定特征色，避免环境明暗影响特征色的准确确定，预设污泥各个干燥程度的特征色，通过颜色传感器获取污泥现阶段上表面以及竖直方向截面的不同特征色，并对比预设的污泥各个干燥程度的颜色，不同特征色代表不同干燥程度，污泥现阶段竖直方向截面的不同特征色代表污泥的分层，每层的特征色代表污泥含水量即干燥程度，并确定每层特征色的厚度。

2、本发明中，根据不同特征色确定污泥干化翻动时机，以及翻动位置，即翻动某一特征色层，污泥热力干化工艺通常为全干化，即含水率低于20％，已全干化污泥为第一特征色层，其下多层均为半干化，并为定义为第二、三和四特征色层，后续特征色层以此类推，翻动第二特征色层于污泥最上方，待第二特征色层与第一特征色层同色时，再翻动第三特征色层于污泥最上方，并以此类推，最终将所有层污泥全干化。

3、预设污泥各个干燥程度的特征色，通过颜色传感器获取污泥现阶段上表面以及竖直方向截面的不同特征色，并对比预设的污泥各个干燥程度的颜色，不同特征色代表不同干燥程度，污泥现阶段竖直方向截面的不同特征色代表污泥的分层，每层的特征色代表污泥含水量即干燥程度；并传输至预设的单片机，单片机控制污泥干化翻动机的翻动深度，当污泥干化翻动机的翻动板完全遮住位于第二层的特征色，此时第二层的特征色的颜色改变，颜色传感器识别后传输信号至单片机，并由单片机控制污泥干化翻动机翻动第二层，并连带第一层翻动，将原第一层和原第二层位置调换，进入方便原第二自然干化，以此类推翻动第三层以及后续层，因而可确保将污泥干化池内全部污泥快速干化。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。在附图中：

图1为基于颜色识别的污泥干化翻动时机规划方法的流程图。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。现有的污泥干化方式，虽然可以很好地解决污水中泥与水分离不彻底的问题，然而污水中泥与水分离后，污泥内仍有水分，并未进行干燥处理，故污泥为潮湿且并未干燥，且当污泥较厚时，存在顶部的污泥易被自然干化和热力干化而中部以及底部干化较慢的问题，故需要基于颜色识别的污泥分层翻动而提升干化速率。

如图1所示，本发明提供基于颜色识别的污泥干化翻动时机规划方法，包括以下步骤：

S1、污泥颜色获取阶段，包括补光和确定特征色；

S2、根据不同特征色确定污泥干化翻动时机，以及翻动位置，即翻动某一特征色层，污泥热力干化工艺通常为全干化，即含水率低于20％，已全干化污泥为第一特征色层，其下多层均为半干化，并为定义为第二、三和四特征色层，后续特征色层以此类推，翻动第二特征色层于污泥最上方，待第二特征色层与第一特征色层同色时，再翻动第三特征色层于污泥最上方，并以此类推，最终将所有层污泥全干化。

进一步的，所述S1中包括预设标准光源，通过光照传感器检测光照强度，根据实时光照强度并对比标准光源，分别对污泥上表面以及竖直方向截面补光。

进一步的，所述S1中还包括预设污泥各个干燥程度的特征色，通过颜色传感器获取污泥现阶段上表面以及竖直方向截面的不同特征色，并对比预设的污泥各个干燥程度的颜色，不同特征色代表不同干燥程度，污泥现阶段竖直方向截面的不同特征色代表污泥的分层，每层的特征色代表污泥含水量即干燥程度；并传输至预设的单片机，单片机控制污泥干化翻动机的翻动深度，当污泥干化翻动机的翻动板完全遮住位于第二层的特征色，此时第二层的特征色的颜色改变，颜色传感器识别后传输信号至单片机，并由单片机控制污泥干化翻动机翻动第二层，并连带第一层翻动，将原第一层和原第二层位置调换，进入方便原第二自然干化，以此类推翻动第三层以及后续层，因而可确保将污泥干化池内全部污泥快速干化。

进一步的，计算单位时间内气候以及环境对污泥干化厚度的影响而对第一特征色层的厚度准确性佐证，对比检测方法为：污泥干化翻动机翻动第一层时，人工测量厚度数据即垂直分量Z，径向分量r和切向分量t，将影响自然干化厚度的条件选出来，设选出来的影响自然干化厚度的条件为i，i＝1，2，3...M；分别计算影响厚度的条件产生的垂直分量z，径向分量r和切向分量t的归一化自相关函数

进一步的，自相关函数的周期性的检测方法为：在自相关函数上选择前四个极值点，各自对应的时间延迟为Tj，T＝1...4,对应的自相关函数数值为Aj,j＝1...4,其中根据归一化自相关函数的特征有Tj＝0,Aj＝1；用下面的准则来判定自相关函数的周期性:若|t2+t4-2t3|≤2△,其中△为采样间隔,A2<0,A3>0,A4<0,且

否则该自相关函数没有周期性,并令T＝0，若没有周期性则对光照传感器进行检修，检修完毕后再通过污泥干化层时间厚度T对比翻动深度，直至二者相等，若过程中仍不相等则更换新的光照传感器，进而确保根据不同特征色确定污泥干化翻动时机，预设污泥各个干燥程度的特征色，通过颜色传感器获取污泥现阶段上表面以及竖直方向截面的不同特征色，并对比预设的污泥各个干燥程度的颜色，不同特征色代表不同干燥程度，污泥现阶段竖直方向截面的不同特征色代表污泥的分层，每层的特征色代表污泥含水量即干燥程度；并传输至预设的单片机，单片机控制污泥干化翻动机的翻动深度，当污泥干化翻动机的翻动板完全遮住位于第二层的特征色，此时第二层的特征色的颜色改变，颜色传感器识别后传输信号至单片机，并由单片机控制污泥干化翻动机翻动第二层，并连带第一层翻动，将原第一层和原第二层位置调换，进入方便原第二自然干化，以此类推翻动第三层以及后续层，因而可确保将污泥干化池内全部污泥快速干化，已全干化污泥为第一特征色层，其下多层均为半干化，并为定义为第二、三和四特征色层，后续特征色层以此类推，翻动第二特征色层于污泥最上方，待第二特征色层与第一特征色层同色时，再翻动第三特征色层于污泥最上方，并以此类推，最终将所有层污泥全干化。

进一步的，计算单位时间内气候以及环境对污泥干化厚度的影响包括气候温度、环境湿度、日照时间和风速以及空气中的水分含量，进而确保了对比结果的有效果性。

进一步的，单片机上一体成型有具有定时功能的定时模组，通过定时模组，可定时启动光照传感器和控制污泥干化翻动机，进而方便定时进行步骤S1。

进一步的，单片机电性连接有警报器和用于检测污泥干化翻动过程中污泥内的有毒、有害和易爆气体的气体传感器，单片机储存有预设的有毒、有害和易爆气体的浓度值，用于与气体传感器传送的当前浓度值进行比较，当其中一项实际值高于预设值时，启动警报器并发出警报，进而提醒周围的相关工作人员，避免发生气体中毒和沼气爆炸的问题，提升了安全性，气体传感器采用的型号为JXBS-4001-LEL防爆式可燃气体传感器，进而避免电器引发爆炸的危险，且警报器通常为密闭状态，因而也不会产生爆炸问题。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，上述实施例中的实施方案也可以进一步组合或者替换，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。