一种废物热解的形貌学控制系统及方法

摘要

本发明属于废物资源化利用领域和控制学技术领域，具体涉及一种废物热解的形貌学控制系统及方法。包括图像采集单元、图像分析计算单元、执行控制单元、反应器、观测窗、驱动机构、开关或开度操作机构和加热器功率调节机构组成，图像采集单元；图像采集单元由摄像头、数据采集板卡、传输线缆组成，图像分析计算单元由图像数字化预处理模块、图像分割和阈值处理模块和图像识别和统计模块依次连接组成，策略控制单元由参数一控制策略模块、参数二控制策略模块和参数三控制策略模块组成。当热解过程中物料形貌变化表征达到一定的程度时，通过调节所述废物热解系统的运行参数来控制热解过程，加快废物朝着所希望的产品方向的热解反应进程，减少异常反应状况，如结焦等现象。本发明结构简单，控制方便，易于实现。

主权项

1、一种废物热解的形貌学控制系统，包括图像采集单元(1)、图像分析计算单元(2)、执行控制单元(3)、反应器(4)、观测窗(5)、驱动机构(6)、开关或开度操作机构(7)和加热器功率调节机构(8)组成，其特征在于：图像采集单元(1)通过数字信号线连接图像分析计算单元(2)，图像分析计算单元(2)通过数字信号线连接执行控制单元(3)，控制策略单元(3)分别通过控制信号线连接驱动机构(6)、开关或开度操作机构(7)和加热器功率调节机构(8)，反应器(4)上设有观测窗(5)，观测窗(5)通过模拟信号线连接图像采集单元(1)；图像采集单元(1)由摄像头(9)、数据采集板卡(10)、传输线缆(11)组成，摄像头(9)放置于观察窗(5)上，对反应器(4)内的反应状况进行摄像，摄像头(9)通过传输线缆(11)连接数据采集板卡(10)，图像采集单元(1)用于反应器(4)特定的观察点的物料形貌变化进行跟踪摄像和传输，通过摄像头(9)对反应器内物料的当前外貌开关进行摄像，以设定频率将图片传输到图像分析计算单元(2)；图像分析计算单元(2)由图像数字化预处理模块(12)、图像分割和阈值处理模块(13)和图像识别和统计模块(14)依次连接组成，数据采集板卡(10)通过数字信号线连接图像数字化预处理模块(12)，图像分析计算单元(2)对图像采集单元(1)传出的实时图像中物料形貌变化，计算形貌表征的量化指标或特征值进行分析，将该图像信息数字化预处理、图像分割和图像识别统计；策略控制单元(3)根据计算量化指标和特征值参数调节驱动机构、开关或开度操作机构和加热器功率操作，由参数一控制策略模块(15)、参数二控制策略模块(16)和参数三控制策略模块(17)组成，参数一控制策略模块(15)连接驱动机构(6)，参数二控制策略模块(16)连接开关或开度操作机构(7)，参数三控制策略模块(17)连接加热器功率调节机构(8)，参数一控制策略模块(15)控制驱动机构(6)完成由物料推动活塞机构或类似机构的行程，参数二控制策略模块(16)控制开关或开度操作机构(17)用于包括阀的开关控制和开度控制，参数三控制策略模块(17)控制加热器功率调节机构(8)的供热。