一种存量垃圾的原位稳定化控制系统及方法与流程

1.本发明属于垃圾处理技术领域，具体涉及一种存量垃圾的原位稳定化控制系统及方法。


背景技术：

2.我国城市生活垃圾产量大，现有存量巨多，环境污染严重，资源潜力巨大但转化率极低，库容以及土地释放需求迫切。可持续的填埋技术通过填埋、加速稳定化、开采与利用以及再填埋的过程，实现缩短垃圾稳定化时间和库容重复利用的目的，达到无害化、减量化、资源化的战略目标。
3.目前国内普遍采用持续性低压曝气技术，首先该技术对于填埋深度较浅的堆体曝气效率较高，但随着堆体深度的增加曝气效率开始下降，当堆体深度进一步增加后，易受堆体沉降、压实、渗滤液沉积及垃圾的分布不均的影响，导致气体的曝气效率急剧下降；其次对于风机的选型直接按照经验数据，往往与现场条件并不匹配，同时对于堆体内部环境的调控没有综合考虑影响因素，如堆体的沉降对堆体内部通风的影响，氧气浓度通过注气的方式调控而忽略了注气对堆体内部温度的影响，往往导致堆体内部环境温度不足的状态，对于温度通过抽气的方式调控，手段比较单一，易受风机等设备的特性限制，并且在调控过程中对于pid控制器的参数不再动态优化，响应度较低。


技术实现要素：

4.为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种存量垃圾的原位稳定化控制系统及方法，通过对井体进行布局规划，促进气体在堆体内部的循环，提高对堆体内部温度、湿度和氧气含量等参数的调控效果，然后通过对堆体内部实时状态的全面监测不断优化控制参数，使得堆体内部的环境条件更加利于微生物的活动和繁殖，加速有机物的降解，提高处理效率。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.本发明提供了一种存量垃圾的原位稳定化控制系统，包括边缘计算终端、管理云平台、plc控制系统、显示模块和堆体监测单元，所述显示模块、plc控制系统和堆体监测单元均与边缘计算终端电连接，所述边缘计算终端与管理云平台建立数据通信连接；
7.所述边缘计算终端，用于接收和处理来自显示模块和堆体监测单元的信号数据，并通过执行控制策略将处理结果根据数据类型发送至plc控制系统和管理云平台；
8.所述控制策略具体为：
9.将显示模块输入的测试数据发送至管理云平台以估算堆体密实度的分布；将堆体监测单元采集的堆体中各项参数发送至管理云平台以获取plc控制系统的预设参数和修正后的pid控制器参数；将堆体监测单元采集的综合监测井中温湿度和气体组分的实时数据发送至plc控制系统作为pid控制器的反馈参数以完成pid控制器的闭环控制；
10.将预设参数转换成控制命令下发至plc控制系统使其启动运行，在运行过程中通
过堆体监测单元实时采集的堆体中各项参数，并根据接收到的修正后的预设参数及pid控制器参数更新plc控制系统运行状态；
11.根据更新的密实度微调风机功率或者择点更换不同型号的风机以补偿影响半径变化的问题；调控过程中抽气风机的通风量只进行微调，对于氧气的浓度通过氧气注入风机进行补偿；
12.堆体内的温度参数通过抽气风机和注入渗沥液调控，以渗沥液的注入为主；湿度参数通过渗沥液的抽离和注入调控，以渗沥液的抽离为主；氧气含量通过注气风机和氧气注入风机进行调控，以氧气注入风机为主。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述显示模块，用于提供人机交互的可视化界面，将实地勘测的测试数据输入边缘计算终端；
14.其中，实地勘测的测试数据具体为勘探人员不定期的对垃圾堆体采用土壤探针法进行多点测量获取的堆体密实度。
15.作为本发明的一种优选技术方案，所述堆体监测单元，包括设置于综合监测井中的温湿度变送器以及气体组分监测仪和设置于抽气管道中的气体组分监测仪、压力变送器、流量变送器、温度变送器以及湿度变送器，用于实时监测堆体中各项参数变化；
16.其中，所述气体组分监测仪用于监测o2、h2s、nh3和ch4等气体浓度；综合监测井中采集到的堆体中温湿度以及气体组分数据用于plc控制系统的反馈参数输入；抽气管道中采集的气体组分、压力、流量以及温湿度数据用于好氧稳定化进程的判断以及预设参数的修正。
17.作为本发明的一种优选技术方案，所述plc控制系统，包括堆体内水分调控的泵体和气体调控的风机，通过接收来自于边缘计算终端的控制指令和反馈参数执行pid控制器自动完成泵体或风机输出的调节。
18.作为本发明的一种优选技术方案，所述水分调控的泵体包括注液的泵体和渗沥液抽离的泵体；气体调控的风机包括抽气风机、注气风机和氧气注入风机，其中氧气注入风机的输出设置于注气风机的输出管道，用于调整注气管道中空气的氧含量。
19.作为本发明的一种优选技术方案，所述控制指令包括修改pid控制器的参数和调整风机的转速；反馈参数具体为综合监测井中温湿度变送器和气体组分监测仪采集的堆体内数据。
20.作为本发明的一种优选技术方案，所述管理云平台，包括gis布井系统、pid控制器参数修正系统和好氧稳定监测系统，用于垃圾堆体中井体的布局规划、plc控制系统的pid控制器参数修正以及好氧稳定进程的判定，通过好氧稳定进程的判定进行好氧稳定反应过程中堆体的需求环境条件预设值的修正。
21.作为本发明的一种优选技术方案，所述gis布井系统具体布井依据包括堆体密实度和影响半径，以影响半径来确定井体间距，通过堆体密实度对影响半径的误差进行补偿。
22.本发明还提供了一种存量垃圾的原位稳定化控制方法，应用于上述控制系统，包括以下步骤：
23.s1、计算曝气量和影响半径：通过测定和计算垃圾的好氧降解潜力计算曝气量，同时经过抽气和注气测定堆体内气体浓度的变化从而得到影响半径的范围，再根据中试试验绘制监测井真空度随径向距离变化的半对数图，真空度为0时的径向距离即为影响半径；
24.s2、确定井体间距并设置井体：首先根据堆体密实度分布图划分区域，在不同区域中依据曝气量选择的风机的特性参数以及计算得出的影响半径确定各个区域中井体的间距，然后在堆体中根据划定的区域以及确定的井间距设置井体；
25.s3、确定plc控制系统的预设参数：完成原位稳定化控制系统的硬件设施后，根据已经确定的曝气量、井间距、密实度分布以及好氧反应需求的环境条件参数，初步设置plc控制系统的预设参数；
26.s4、启动系统运行：管理云平台将预设参数下发至边缘计算终端后，依据控制策略向plc控制系统下发控制命令，启动plc控制系统运行；
27.s5、收集监测数据：将堆体监测单元采集的综合监测井中温湿度以及气体组分的实时数据和抽气管道中的气体组分、压力、流量以及温湿度的实时数据，通过边缘处理终端处理后发送至plc控制系统和管理云平台；
28.s6、修正预设参数：plc控制系统通过接收到的综合监测井中温湿度和气体组分的实时数据作为pid控制器的反馈参数，完成泵体或风机输出的调节；管理云平台根据收集到的综合监测井中温湿度和气体组分的实时数据进行pid控制器参数的修正，根据收集到的抽气管道中的气体组分、压力、流量以及温湿度的实时数据进行好氧稳定进程的判定，从而进行预设参数修正；
29.s7、边缘计算终端更新预设参数：边缘计算终端根据来自管理云平台修正后的预设参数更新plc控制系统的预设参数；
30.s8、垃圾堆体原位稳定化控制：循环步骤s5-s7，通过不断地监测堆体内部的参数进行预设参数修正，以保障高效地完成垃圾堆体的原位好氧稳定化反应。
31.进一步地，所述步骤s3中，原位稳定化控制系统的硬件设施包括综合监测井监测组件、水分调控井调控组件和气体调控井调控组件；其中综合监测井监测组件包括设置于堆体中的综合监测井以及综合监测井中的温湿度变送器和气体组分监测仪；水分调控井调控组件包括渗沥液井、抽液组件、注液组件和渗沥液收集罐；气体调控井调控组件包括气井、抽气组件、注气组件和臭气处理装置。
32.本发明的有益效果为：
33.(1)首先通过对井体进行布局规划，促进气体在堆体内部的循环，提高对堆体内部温度、湿度和氧气含量等参数的调控效果，然后通过对堆体内部实时状态的全面监测不断优化控制参数，使得堆体内部的环境条件更加利于微生物的活动和繁殖，加速有机物的降解，提高处理效率。
34.(2)布局规划过程中加入了对堆体密实度的估算，使得井体的布局可有效应对因堆体沉降造成的空气流通性下降出现死角区域的问题。对氧气含量调控的过程中配合有氧气注入，避免了因抽气或注气风量过大而过多带走内部温度的问题，同时氧气含量也得到了补偿；在抽气或注气风量只能微调的状况下，加入了渗沥液的注入，保证了对温度的调控以及提高堆体内部的水分。
附图说明
35.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
36.图1为本发明原位稳定化控制系统的结构示意图。
具体实施方式
37.为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。
38.本技术实施例提供了一种存量垃圾的原位稳定化控制系统，请参阅图1，包括边缘计算终端、管理云平台、plc控制系统、显示模块和堆体监测单元，所述显示模块、plc控制系统和堆体监测单元均与边缘计算终端电连接，所述边缘计算终端与管理云平台建立数据通信连接；
39.所述边缘计算终端，用于接收和处理来自显示模块和堆体监测单元的信号数据，并通过执行控制策略将处理结果根据数据类型发送至plc控制系统和管理云平台。
40.所述控制策略具体为：
41.将显示模块输入的测试数据发送至管理云平台以估算堆体密实度的分布；将堆体监测单元采集的堆体中各项参数发送至管理云平台以获取plc控制系统的预设参数和修正后的pid控制器参数；将堆体监测单元采集的综合监测井中温湿度和气体组分的实时数据发送至plc控制系统作为pid控制器的反馈参数以完成pid控制器的闭环控制。
42.将预设参数转换成控制命令下发至plc控制系统使其启动运行，在运行过程中通过堆体监测单元实时采集的堆体中各项参数，并根据接收到的修正后的预设参数及pid控制器参数更新plc控制系统运行状态。
43.原位稳定化进程中根据更新的密实度微调风机功率或者择点更换不同型号的风机以补偿影响半径变化的问题。
44.为避免抽气风机通风量的变化过大导致带走堆体的内部热量，在调控过程中抽气风机的通风量只进行微调，对于氧气的浓度通过氧气注入风机进行补偿；
45.堆体内的温度参数通过抽气风机和注入渗沥液调控，以渗沥液的注入为主；湿度参数通过渗沥液的抽离和注入调控，以渗沥液的抽离为主；氧气含量通过注气风机和氧气注入风机进行调控，以氧气注入风机为主。
46.可理解的是，在进入原位稳定化进程后，井体布局以及风机型号均已设定，因此对于原位稳定化过程中采集到的密实度变化引起的通风性降低的问题通过调整风机的转速来补偿，相应的为保证堆体温度的稳定，需要调整渗沥液的注入量。特别地，当风机转速调整后仍不能满足通风量需求时，通过对点更换风机类型以满足此区域的通风量需求。因此基于上述调整策略，在初始状态时，风机主要用于保证通风量，渗沥液注入用于降温和补充水分，为后期调整设置有修正空间。
47.所述显示模块，用于提供人机交互的可视化界面，方便操作人员将实地勘测的测试数据输入边缘计算终端。
48.需说明的是，实地勘测的测试数据是指勘探人员不定期的对垃圾堆体采用土壤探针法进行多点测量获取的堆体密实度。
49.所述堆体监测单元，包括设置于综合监测井中的温湿度变送器以及气体组分监测仪和设置于抽气管道中的气体组分监测仪、压力变送器、流量变送器、温度变送器以及湿度变送器，用于实时监测堆体中各项参数变化。
50.需说明的是，气体组分监测仪用于监测o2、h2s、nh3和ch4等气体的浓度；为便于垃圾堆体好氧稳定化的控制以及监测，在堆体中设置有综合监测井、水分调控井以及气体调
控井。其中综合监测井用于监测堆体中温湿度以及气体组分的实时状态；水分调控井用于渗沥液的注入和抽离；气体调控井用于堆体抽气和注气。
51.可理解的是，水分调控井与外设的渗沥液收集罐等组件构成渗沥液回灌系统，通过渗沥液的注入用于增加堆体的湿度，促进好氧反应速度，且经过调理后的渗沥液微生物活性增强，有利于加快堆体内微生物反应速度，从而加速降解。
52.需说明的是，综合监测井中采集到的堆体中温湿度以及气体组分等数据用于plc控制系统的反馈参数输入；抽气管道中采集的气体组分、压力、流量以及温湿度等数据用于好氧稳定化进程的判断以及预设参数的修正。
53.可理解的是，通过现场试验的压力监测和气体浓度监测等都能够获得气井的影响半径，从而在完成井体布局之后，可通过抽气管道中采集的各项数据进行预设参数的修正以降低堆体各向异性特征对影响半径的影响，如风机的风量等。
54.所述plc控制系统，包括堆体内水分调控的泵体和气体调控的风机，通过接收来自于边缘计算终端的控制指令和反馈参数执行pid控制器自动完成泵体或风机输出的调节。
55.需说明的是，水分调控的泵体包括注液的泵体和渗沥液抽离的泵体；气体调控的风机包括抽气风机、注气风机和氧气注入风机，其中氧气注入风机的输出设置于注气风机的输出管道，用于调整注气管道中空气的氧含量。
56.可理解的是，控制指令包括修改pid控制器的参数和调整风机的转速等；反馈参数具体为综合监测井中温湿度变送器和气体组分监测仪采集的堆体内数据。
57.所述管理云平台，包括gis布井系统、pid控制器参数修正系统和好氧稳定监测系统，用于垃圾堆体中井体的布局规划、plc控制系统的pid控制器参数修正以及好氧稳定进程的判定，通过好氧稳定进程的判定进行好氧稳定反应过程中堆体的需求环境条件预设值的修正，使得反应过程中对氧气浓度、温度和湿度的调控保持在反应最佳的状态。
58.需说明的是，gis布井系统依据来自于边缘计算终端的测试数据和设备参数等数据估算得到的堆体密实度和影响半径进行井体的布局规划，其中规划主要依据影响半径来确定井体间距，而堆体密实度用于对影响半径误差的补偿，影响半径误差是指由于堆体不同位置密实度不一的状况导致影响半径产生的误差。此种布井方法也可降低因堆体沉降导致堆体内部环境条件发生变化对整个垃圾堆体的稳定化效果的影响。
59.其中，设备参数即为实际采用的风机以及变频器等设备的特性参数，如风机的型号、额定风量和额定功率等，变频器的额定功率和输出频率范围等。
60.堆体密实度的估算结合地理信息系统(geographic information system，gis)，利用经过多点土壤探针测量获得的堆体密实度进行整个堆体的密实度估算和地图整合，具体为：
61.(1)数据准备：收集和整理垃圾堆体相关的gis数据，包括地形、土壤类型、降雨量等影响密实度的因素。同时，将多点测量的密实度数据导入gis中。
62.(2)数据插值处理：采用插值方法对已有的密实度数据进行插值，生成全区域的密实度表面模型，根据数据分布情况选择gis支持的合适的插值方法。
63.(3)密实度分析：通过空间分析工具对各个区域的密实度水平进行分析，获取不同部位的密实度差异状况。
64.(4)结果可视化：通过gis生成密实度分布图，将密实度分布情况直观地展现在地
图上。
65.需说明的是，土壤探针法是利用土壤探针或压缩计来测量垃圾堆体的密实度，通过将探头插入垃圾堆体中，记录读数并计算密实度。土壤探针法比较便捷，但只能测量到探头位置的密实度，因此需要进行多点测量。
66.本技术实施例还提供了一种存量垃圾的原位稳定化控制方法，包括以下步骤：
67.s1、计算曝气量和影响半径：通过测定和计算垃圾的好氧降解潜力计算曝气量，同时经过抽气和注气测定堆体内气体浓度的变化从而得到影响半径的范围，再根据中试试验绘制监测井真空度随径向距离变化的半对数图，真空度为0时的径向距离即为影响半径。
68.曝气量的计算公式采用：
[0069][0070]
其中，q为填埋场总抽/注气量，单位为m/min；mg为填埋垃圾总质量，单位为kg；c0和ci分别为修复前后垃圾的可生物降解度(bdm)；kr为治理达标率；l
bdm
为bdm好氧降解潜力，即降解单位质量的bdm所需氧气的质量；t为治理年限；为氧气的物质的量质量；为氧气利用率；c为安全系数。
[0071]
需说明的是，井间距有10m-25m不等的经验数据，在实际项目中，综合经济成本考虑选择较合理的井间距；为保证好氧反应的效率根据经验应将堆体内的氧浓度(体积分数)控制在16％～21％。
[0072]
影响半径的计算公式采用：
[0073][0074]
其中，pr为与抽气井距离为r处的监测井压力(pa)；pw为抽气井的压力(pa)；为有效影响半径处的压力(pa)；r为监测井与抽气井的径向距离(m)；ri为有效影响半径(m)；rw为抽气井半径(m)。
[0075]
s2、确定井体间距并设置井体：首先根据堆体密实度分布图划分区域，在不同区域中依据曝气量选择的风机的特性参数以及计算得出的影响半径确定各个区域中井体的间距，然后在堆体中根据划定的区域以及确定的井间距设置井体。
[0076]
具体的，井体的布局过程中，综合考虑了风机的特性参数、气井的影响半径以及堆体的密实度分布，以保证堆体内部的温度和氧气浓度分布，同时加入堆体密实度分布的分析，最大程度的避免了因垃圾堆体沉降导致堆体内通风不良的情况。
[0077]
s3、确定plc控制系统的预设参数：完成原位稳定化控制系统的硬件设施后，根据已经确定的曝气量、井间距、密实度分布以及好氧反应需求的环境条件参数，初步设置plc控制系统的预设参数，如风机的风量和泵体的流量。
[0078]
需说明的是，原位稳定化控制系统的硬件设施包括综合监测井监测组件、水分调控井调控组件和气体调控井调控组件；其中综合监测井监测组件包括设置于堆体中的综合监测井以及综合监测井中的温湿度变送器和气体组分监测仪；水分调控井调控组件包括渗沥液井、抽液组件、注液组件和渗沥液收集罐；气体调控井调控组件包括气井、抽气组件、注
气组件和臭气处理装置。
[0079]
s4、启动系统运行：管理云平台将预设参数下发至边缘计算终端后，依据控制策略向plc控制系统下发控制命令，启动plc控制系统运行。
[0080]
s5、收集监测数据：将堆体监测单元采集的综合监测井中温湿度以及气体组分的实时数据和抽气管道中的气体组分、压力、流量以及温湿度的实时数据，通过边缘处理终端处理后发送至plc控制系统和管理云平台。
[0081]
需说明的是，向plc控制系统只发送综合监测井中温湿度以及气体组分的实时数据，向管理云平台发送所有采集的数据。
[0082]
s6、修正预设参数：plc控制系统通过接收到的综合监测井中温湿度和气体组分的实时数据作为pid控制器的反馈参数，完成泵体或风机输出的调节；管理云平台根据收集到的综合监测井中温湿度和气体组分的实时数据进行pid控制器参数的修正，根据收集到的抽气管道中的气体组分、压力、流量以及温湿度的实时数据进行好氧稳定进程的判定，从而进行预设参数修正。
[0083]
需说明的是，pid控制器修正的参数包括比例系数、积分系数和微分系数，具体的修正采用神经网络学习算法完成，通过构建合适的神经网络进行训练和测试，根据实际采集的数据完成参数优化，在此不再赘述。
[0084]
好氧稳定进程的判定依据垃圾堆体中产生的气体(如二氧化碳、甲烷等)的浓度变化情况以及反应过程中的温度、ph值和水分含量等环境参数的变化情况，获得反应的进程信息，从而依据好氧反应的特性优化预设参数。
[0085]
s7、边缘计算终端更新预设参数：边缘计算终端根据来自管理云平台修正后的预设参数更新plc控制系统的预设参数。
[0086]
s8、垃圾堆体原位稳定化控制：循环步骤s5-s7，通过不断地监测堆体内部的参数进行预设参数修正，以保障高效地完成垃圾堆体的原位好氧稳定化反应。
[0087]
本发明首先通过对井体进行布局规划，促进气体在堆体内部的循环，提高对堆体内部温度、湿度和氧气含量等参数的调控效果，然后通过对堆体内部实时状态的全面监测不断动态优化控制参数，使得堆体内部的环境条件更加利于微生物的活动和繁殖，加速有机物的降解，提高处理效率。
[0088]
在布局规划过程中加入了对堆体密实度的估算，使得井体的布局可有效应对因堆体沉降造成的空气流通性下降出现死角区域的问题。对氧气含量调控的过程中配合有氧气注入，避免了因抽气或注气风量过大而过多带走内部温度的问题，同时氧气含量也得到了补偿；在抽气或注气风量只能微调的状况下，加入了渗沥液的注入，保证了对温度的调控以及提高堆体内部的水分。
[0089]
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示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：
1.一种存量垃圾的原位稳定化控制系统，其特征在于：包括边缘计算终端、管理云平台、plc控制系统、显示模块和堆体监测单元，所述显示模块、plc控制系统和堆体监测单元均与边缘计算终端电连接，所述边缘计算终端与管理云平台建立数据通信连接；所述边缘计算终端，用于接收和处理来自显示模块和堆体监测单元的信号数据，并通过执行控制策略将处理结果根据数据类型发送至plc控制系统和管理云平台；所述边缘计算终端的控制策略具体为：将显示模块输入的测试数据和堆体监测单元采集的堆体中各项参数发送至管理云平台获取堆体的密实度分布、plc控制系统的预设参数和修正后的pid控制器参数；将堆体监测单元采集的综合监测井中温湿度和气体组分的实时数据作为pid控制器的反馈参数发送至plc控制系统；将预设参数转换成控制命令下发至plc控制系统使其启动运行，在运行过程中通过堆体监测单元实时采集的堆体中各项参数以及接收到的修正后的预设参数及pid控制器参数更新plc控制系统运行状态；根据更新的密实度微调风机功率或者择点更换不同型号的风机以补偿影响半径变化的问题；调控过程中抽气风机的通风量只进行微调，对于氧气的浓度通过氧气注入风机进行补偿；堆体内的温度参数通过抽气风机和注入渗沥液调控，以渗沥液的注入为主；湿度参数通过渗沥液的抽离和注入调控，以渗沥液的抽离为主；氧气含量通过注气风机和氧气注入风机进行调控，以氧气注入风机为主。2.根据权利要求1所述的一种存量垃圾的原位稳定化控制系统，其特征在于：所述显示模块，用于提供人机交互的可视化界面，将实地勘测的测试数据输入边缘计算终端；其中，实地勘测的测试数据具体为勘探人员不定期的对垃圾堆体采用土壤探针法进行多点测量获取的堆体密实度。3.根据权利要求1所述的一种存量垃圾的原位稳定化控制系统，其特征在于：所述堆体监测单元，包括设置于综合监测井中的温湿度变送器以及气体组分监测仪和设置于抽气管道中的气体组分监测仪、压力变送器、流量变送器、温度变送器以及湿度变送器，用于实时监测堆体中各项参数的变化；其中，所述气体组分监测仪用于监测o2、h2s、nh3和ch4的气体浓度；综合监测井中采集到的堆体中温湿度以及气体组分数据用于plc控制系统的反馈参数输入；抽气管道中采集的气体组分、压力、流量以及温湿度数据用于好氧稳定化进程的判断以及预设参数的修正。4.根据权利要求1所述的一种存量垃圾的原位稳定化控制系统，其特征在于：所述plc控制系统，包括堆体内水分调控的泵体和气体调控的风机，通过接收来自于边缘计算终端的控制指令和反馈参数执行pid控制器自动完成泵体或风机输出的调节。5.根据权利要求4所述的一种存量垃圾的原位稳定化控制系统，其特征在于：所述水分调控的泵体包括注液的泵体和渗沥液抽离的泵体；气体调控的风机包括抽气风机、注气风机和氧气注入风机，其中氧气注入风机的输出设置于注气风机的输出管道，用于调整注气管道中空气的氧含量。6.根据权利要求5所述的一种存量垃圾的原位稳定化控制系统，其特征在于：所述控制指令具体为：修改pid控制器的参数和调整风机的转速；所述反馈参数具体为：综合监测井
中温湿度变送器和气体组分监测仪采集的堆体内数据。7.根据权利要求1所述的一种存量垃圾的原位稳定化控制系统，其特征在于：所述管理云平台，包括gis布井系统、pid控制器参数修正系统和好氧稳定监测系统，用于垃圾堆体中井体的布局规划、plc控制系统的pid控制器参数修正以及好氧稳定进程的判定，通过好氧稳定进程的判定进行好氧稳定反应过程中堆体的需求环境条件的预设值修正。8.根据权利要求7所述的一种存量垃圾的原位稳定化控制系统，其特征在于：所述gis布井系统具体的布井依据包括堆体密实度和影响半径，通过影响半径来确定井体间距，通过堆体密实度对影响半径的误差进行补偿。9.一种存量垃圾的原位稳定化控制方法，应用于如权利要求1至8任一项所述的一种存量垃圾的原位稳定化控制系统，其特征在于：包括以下步骤：s1、计算曝气量和影响半径：通过测定和计算垃圾的好氧降解潜力计算曝气量，同时经过抽气和注气测定堆体内气体浓度的变化从而得到影响半径的范围，再根据中试试验绘制监测井真空度随径向距离变化的半对数图，真空度为0时的径向距离即为影响半径；s2、确定井体间距并设置井体：首先根据堆体密实度分布图划分区域，在不同区域中依据曝气量选择的风机的特性参数以及计算得出的影响半径确定各个区域中井体的间距，然后在堆体中根据划定的区域以及确定的井间距设置井体；s3、确定plc控制系统的预设参数：完成原位稳定化控制系统的硬件设施后，根据已经确定的曝气量、井间距、密实度分布以及好氧反应需求的环境条件参数，初步设置plc控制系统的预设参数；s4、启动系统运行：管理云平台将预设参数下发至边缘计算终端后，依据控制策略向plc控制系统下发控制命令，启动plc控制系统运行；s5、收集监测数据：将堆体监测单元采集的综合监测井中温湿度以及气体组分的实时数据和抽气管道中的气体组分、压力、流量以及温湿度的实时数据，通过边缘处理终端处理后发送至plc控制系统和管理云平台；s6、修正预设参数：plc控制系统通过接收到的综合监测井中温湿度和气体组分的实时数据作为pid控制器的反馈参数，完成泵体或风机输出的调节；管理云平台根据收集到的综合监测井中温湿度和气体组分的实时数据进行pid控制器参数的修正，根据收集到的抽气管道中的气体组分、压力以及流量的实时数据进行好氧稳定进程的判定，从而进行预设参数修正；s7、边缘计算终端更新预设参数：边缘计算终端根据来自管理云平台修正后的预设参数更新plc控制系统的预设参数；s8、垃圾堆体原位稳定化控制：循环步骤s5-s7，通过不断地监测堆体内部的参数进行预设参数修正。10.根据权利要求9所述的一种存量垃圾的原位稳定化控制方法，其特征在于：所述步骤s3中，原位稳定化控制系统的硬件设施包括综合监测井监测组件、水分调控井调控组件和气体调控井调控组件；其中综合监测井监测组件包括设置于堆体中的综合监测井以及综合监测井中的温湿度变送器和气体组分监测仪；水分调控井调控组件包括渗沥液井、抽液组件、注液组件和渗沥液收集罐；气体调控井调控组件包括气井、抽气组件、注气组件和臭气处理装置。

技术总结
本发明涉及一种存量垃圾的原位稳定化控制系统及方法，属于垃圾处理技术领域。包括边缘计算终端、管理云平台、PLC控制系统、显示模块和堆体监测单元，所述显示模块、PLC控制系统和堆体监测单元均与边缘计算终端电连接，所述边缘计算终端与管理云平台建立数据通信连接；所述边缘计算终端，用于接收和处理来自显示模块和堆体监测单元的信号数据，并通过执行控制策略将处理结果根据数据类型发送至PLC控制系统和管理云平台。本发明通过对井体进行布局规划，促进气体在堆体内部的循环，提高对堆体内部温度、湿度和氧气含量等参数的调控效果；同时通过对堆体内部实时状态的全面监测不断优化控制参数，加速有机物的降解，提高处理效率。提高处理效率。提高处理效率。


技术研发人员：莫西
受保护的技术使用者：瑞邦环境治理（广东）有限公司
技术研发日：2023.05.26
技术公布日：2023/8/23