本实用新型涉及炭化炉的数据采集和智能控制技术领域，更具体地，涉及一种垃圾炭化炉的控制系统。
背景技术：
太阳能是一种清洁的可持续能源，应用于包括太阳能发电、太阳能集热等很多领域。太阳输送到地球的能量大部分是以光和热的形式存在，目前工业上最主要的利用形式是太阳能发电，通过太阳能发电系统只是将少量的能量转换成电能，大部分以热能的形式流失。合理有效的利用太阳能中的热能，可提高太阳能利用率。目前太阳能中热能广泛应用于民用范围，包括太阳能热水器，太阳能灶等，将太阳能中的热能用于高温碳化垃圾处理方面目前还是空白。采用与太阳灶相似的原理将太阳光中的热量集中发射并用于高温碳化处理生活垃圾，可以提高太阳能的利用率，同时节约地球日益紧张的燃气资源，保持生态平衡，保护环境。垃圾炭化炉是一种能够将垃圾等废弃物料经过炭化产出炭的设备，产出的炭可以应用在很多领域，产出的木焦油和木醋酸也在化学领域应用广泛，而且这种装置也大大减少了碳的排放量。现在生活中越来越提倡低碳生活，可是生活中的垃圾却成为了越来越大的麻烦，现在常用的垃圾处理方式的垃圾处理方法有土埋方法、燃烧法、堆肥法等这三种方式。土埋法，是将垃圾进行简单的填埋，这种方法对土壤的伤害很大，对环境也会造成极大的污染。燃烧法，是直接将垃圾点燃，这样会导致大量的有毒气体直接排放到空气中，随着现在雾霾的越来越严重，可吸入颗粒物危害也越来越大，尤其是在城市里这种方式是不可取的。堆肥法消除了有害病菌的传播，同时把垃圾变为肥料，为植物生长提供一系列必须的营养，增加土壤中有益生物群、减少植物对化肥和杀虫剂的依赖性，改善土壤的物理和生物性能，实现了资源回收的要求，促进了自然界物质的良性循环。对垃圾进行堆肥处理是针对垃圾中可被微生物分解的有机物，所以堆肥处理是垃圾中有机成分的处理技术，而不是全部垃圾的最终处理技术。堆肥时，垃圾中的石块、金属、玻璃、塑料等废弃物不能被微生物分解，这些废弃物必须分拣出来，另行处理；另外还堆肥法周期长、占地面积大、卫生条件差、肥效低、成本高、与化肥比较销售困难、经济效益差等缺点。而利用无氧垃圾炭化炉对垃圾进行处理可以很好的解决上述三种方法所存在的问题。
对于传统的炭化炉，需要使用者掌握一定的使用经验才能使用，这样在很多方面都存在着隐患：比如说在垃圾炭化炉工作时，因为温度很高，炉内气压很高，如果单凭借经验来使用，若因为气压过高且不能很好地降压，造成爆炸，这样的后果是不堪设想的。
目前垃圾炭化炉所用的设备还是偏机械化的，不能保证操作它的人都能很好地理解其工作原理。另外，就是垃圾炭化炉工作的时候温度过高，容易烫伤工作人员。
技术实现要素：
为了至少部分地克服现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供一种垃圾炭化炉的控制系统。
本实用新型提供一种垃圾炭化炉的控制系统，包括：垃圾炭化炉、工控机、传感器以及太阳能加热装置；其中，所述传感器布置在所述垃圾炭化炉上；所述传感器、所述太阳能加热装置与所述工控机电连接。
其中，所述传感器为温度传感器和/或气压测量传感器。
其中，还包括：尾气处理装置、第一气体浓度传感器、第二气体浓度传感器以及液位传感器；其中，
所述尾气处理装置与所述垃圾炭化炉连接；
所述第一气体浓度传感器、第二气体浓度传感器以及液位传感器布置在所述尾气处理装置上；
所述第一气体浓度传感器、第二气体浓度传感器以及液位传感器与所述工控机电连接。
其中，所述尾气处理装置包括尾气净化装置和废液回收桶；其中，所述第一气体浓度传感器布置在所述尾气净化装置的入口处；所述第二气体浓度传感器布置在所述尾气净化装置的出口处；所述液位传感器布置在所述废液回收桶内部。
其中，还包括：吊车装置、位置测量传感器以及拉力传感器；其中，
所述吊车装置安装在所述垃圾炭化炉的上方；
所述位置测量传感器、所述拉力传感器安装在所述吊车装置上；
所述吊车装置、所述位置测量传感器以及所述拉力传感器与所述工控机电连接。
其中，还包括：第一点火装置、第二点火装置以及第三点火装置；其中，所述第一点火装置安装在所述垃圾炭化炉的下方；所述第二点火装置安装在所述垃圾炭化炉的上方；所述第三点火装置安装在所述尾气处理装置的上方；所述第一点火装置、第二点火装置以及第三点火装置与所述工控机电连接。
其中，还包括：气体阀门；其中，所述气体阀门安装在用于连接所述垃圾炭化炉和所述尾气处理装置的传输管道上；所述气体阀门与所述工控机电连接。
其中，还包括：服务器；其中，所述服务器与所述工控机连接。
其中，太阳能加热装置包括反光镜阵列和可控制支架；其中，所述可控制支架与所述工控机电连接。
其中，还包括：第一爆压装置和第二爆压装置；其中，所述第一爆压装置、第二爆压装置与所述工控机电连接。
综上，本实用新型提供的垃圾炭化炉的控制系统，通过布置在垃圾炭化炉上的传感器，实时监测垃圾炭化炉的内部与外部参数变化，同时，传感器将监测到的参数上传到工控机，工控机将上述参数进行分析之后，得出结果，并且，工控机根据上述结果来控制太阳能加热装置。本实用新型提供的垃圾炭化炉的控制系统，能够实现对垃圾炭化炉的智能控制，改善了垃圾炭化炉的工作流程，并且可以实时监控垃圾炭化炉的运行情况，提高了垃圾炭化炉的安全性。
附图说明
图1为根据本实用新型实施例的一种垃圾炭化炉的控制系统的结构框图；
图2为根据本实用新型实施例的一种垃圾炭化炉的控制系统中垃圾炭化炉和太阳能加热装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的一个实施例中，参考图1和图2，一种垃圾炭化炉的控制系统，包括：垃圾炭化炉1、工控机3、传感器2以及太阳能加热装置4；其中，
所述传感器2布置在所述垃圾炭化炉1上；
所述传感器2、所述太阳能加热装置4与所述工控机3电连接。
其中，垃圾炭化炉1包括炉体16、内胆5以及炉盖8。
其中，工控机3全称工业控制计算机，是专门为工业控制设计的计算机，用于对生产过程中使用的机器设备、生产流程、数据参数等进行监测与控制。
其中，太阳能加热装置4布置在垃圾炭化炉1的旁边，对垃圾炭化炉1进行加热。
其中，垃圾炭化炉炉体16采用锅炉钢板、耐火材料等制成，炉体内采用钢板等导热性能好的材料，外围采用耐火砖等材料以防在工作时对其他人造成损伤。
其中，工控机3为单片机或其他智能主机。优选地，工控机3中可包括一个存储模块，例如通过固态记忆体(如SD卡)进行本地数据的存储，如预先输入的控制参数或工作过程中采集的数据等。
具体地，通过布置在垃圾炭化炉1上的传感器2，实时监测垃圾炭化炉1内部与外部的参数变化，同时，传感器2将监测到的参数上传到工控机3，工控机3将上述参数进行分析之后，得出结果，并且，工控机3根据上述结果来控制太阳能加热装置4。
本实施例提供了一种垃圾炭化炉的控制系统，通过布置在垃圾炭化炉上的传感器，实时监测垃圾炭化炉的内部与外部参数变化，同时，传感器将监测到的参数上传到工控机，工控机将上述参数进行分析之后，得出结果，并且，工控机根据上述结果来控制太阳能加热装置。本实施例提供的垃圾炭化炉的控制系统，能够实现对垃圾炭化炉的智能控制，改善了垃圾炭化炉的工作流程，并且可以实时监控垃圾炭化炉的运行情况，提高了垃圾炭化炉的安全性。
在本实用新型的另一个实施例中，在上述实施例的基础上，所述传感器2为温度传感器和/或气压测量传感器。
优选地，在垃圾炭化炉1内部布置温度传感器或者气压测量传感器，或者同时布置温度传感器和气压测量传感器。
优选地，气压测量传感器包括第一气压测量传感器和第二气压测量传感器。
具体地，温度传感器用于监控垃圾炭化炉1运行时内部的温度，便于工控机3通过太阳能加热装置4把温度控制在合理的范围内；
第一气压测量传感器用于获取垃圾炭化炉1的内部气体压强；
第二气压测量传感器用于获取垃圾炭化炉1的外部气体压强；
工控机3根据内、外部气体压强得到垃圾炭化炉1内外压差。
本实施例提供了一种垃圾炭化炉的控制系统，工控机能够根据垃圾炭化炉的内部温度进行相应调整，根据垃圾炭化炉内外压差，判断垃圾炭化炉的气密性，可以确保垃圾炭化炉工作时候的安全。
在本实用新型的再一个实施例中，在上述实施例的基础上，还包括：尾气处理装置、第一气体浓度传感器、第二气体浓度传感器以及液位传感器；其中，
所述尾气处理装置与所述垃圾炭化炉1连接；
所述第一气体浓度传感器、第二气体浓度传感器以及液位传感器布置在所述尾气处理装置上；
所述第一气体浓度传感器、第二气体浓度传感器以及液位传感器与所述工控机3电连接。
其中，第一气体浓度传感器和第二气体浓度传感器用来测量垃圾炭化炉1内产生的氢气、一氧化碳、甲烷以及水蒸气等浓度的测量；
液位传感器用来测量垃圾炭化炉1在运转过程中所产生的木焦油和木醋酸的重量，以此来推断垃圾炭化炉一天的产出量。
具体地，第一气体浓度传感器、第二气体浓度传感器以及液位传感器将测得的参数上传到工控机3。
在本实用新型的又一个实施例中，在上述实施例的基础上，所述尾气处理装置包括尾气净化装置13和废液回收桶14；其中，
所述第一气体浓度传感器布置在所述尾气净化装置13的入口处；
所述第二气体浓度传感器布置在所述尾气净化装置13的出口处；
所述液位传感器布置在所述废液回收桶14内部。
其中，尾气净化装置13通过循环水进行水冷却，气体中存在的水蒸气在冷却结晶同时将气体中含有的固体颗粒吸附一起沉降下来。通过这种方式提高了气体中可燃气体的浓度。
具体地，从垃圾炭化炉1出来的气体温度较高，在较高的温度下，气体中含有大量的水蒸气等不可燃性气体。通过尾气净化装置13将气体进行提纯，提高可燃性气体的浓度。
优选地，本实施例主要通过循环水冷却的方式对气体进行提纯。
通过循环水冷却后，气体内携带的大量固体颗粒、水蒸气等都会沉降下来，通过废液回收桶14对这些沉降物进行回收。
其中，液位测量传感器用于获取木焦油和木醋酸在废液回收桶14中的液位，当液位达到一定高度后，及时对废液回收桶14内的木醋酸和木焦油进行储存。
在本实用新型又一个实施例中，在上述实施例的基础上，还包括：吊车装置11、位置测量传感器以及拉力传感器；其中，
所述吊车装置11安装在所述垃圾炭化炉1的上方；
所述位置测量传感器、所述拉力传感器安装在所述吊车装置11上；
所述吊车装置11、所述位置测量传感器以及所述拉力传感器与所述工控机3电连接。
优选地，当内胆5内处于空置状态的时候，位于垃圾炭化炉1上面的吊车装置11在位置测量传感器的辅助和工控机3的控制下，将垃圾炭化炉1的内胆5吊起，通过吊钩10上的拉力传感器可以测出此时内胆5的重量，进而换算出内胆5里的重量。如果这个重量大于一定值，内胆5将被倾斜，并倒出一部分垃圾。吊车装置11在位置测量传感器的辅助和工控机3的控制下下将内胆5放置在炉体16内，将垃圾炭化炉1的炉盖8盖好。
在本实用新型又一个实施例中，在上述实施例的基础上，还包括：第一点火装置、第二点火装置以及第三点火装置；其中，
所述第一点火装置安装在所述垃圾炭化炉1的下方；
所述第二点火装置安装在所述垃圾炭化炉1的上方；
所述第三点火装置安装在所述尾气处理装置的上方；
所述第一点火装置、第二点火装置以及第三点火装置与所述工控机3电连接。
其中，垃圾炭化炉1处于不同的运行状态下，工控机3会发出具体指令控制不同点火装置的开关。
优选地，第一点火装置、第二点火装置以及第三点火装置包括多个加热灶头。
具体地，第一、第二气体浓度测量传感器分别测量尾气净化装置13入口处的气体浓度和尾气净化装置出口处的气体浓度，通过这两个数值的比较决定是否点燃可燃气体。如果浓度达到一定数值，工控机3发出指令控制第三点火装置点火；通过温度传感器、第一气压传感器以及第二气压传感器对垃圾炭化炉1的运行状态进行监测，当测得内部温度过高、内外压差过大时，为保证垃圾炭化炉1的安全，先调整太阳能加热装置4，如果内部温度、内外压差还没有降低，则减少第一点火装置的加热灶头；如果内部温度、内外压差还没有降低，则打开第二点火装置的加热灶头，将多余的气体进行燃烧，这样可以快速释放炉内的压力，确保回归到正常工作模式下。在正常工作模式下工作一段时间后，随着未炭化垃圾的减少，气体的产生也越来越少，在这时垃圾炭化炉底部第一点火装置的加热灶头的火也会越来越小，在加热灶头不再有气体燃烧的时候，说明产生的气体浓度已经很小了，可以关闭第一点火装置的加热灶头。
在本实用新型又一个实施例中，在上述实施例的基础上，还包括：气体阀门15；其中，
所述气体阀门15安装在用于连接所述垃圾炭化炉1和所述尾气处理装置的传输管道上；
所述气体阀门15与所述工控机3电连接。
其中，通过关闭气体阀门15检测垃圾炭化炉1的气密性。
具体地，垃圾炭化炉1开始加热之前，通过工控机3将气体阀门15关闭，在太阳能加热装置4开始加热后，工控机3获取温度传感器上传的温度数据，当垃圾炭化炉1的内胆的温度上升到一定温度时，当第一气压传感器读取的数值与第二气压传感器读取的数值之差大于一个大气压时，此时证明垃圾炭化炉1的气密性良好。气密性良好，就可以通过工控机3打开气体阀门15进行传输气体。当加热一段时间后，温度传感器的参数已经达到一定高度，但是垃圾炭化炉1内部与外部的气压还没到一个压差，这个时候工控机3就开始报警，垃圾炭化炉1的气密性不是很好，手动将炉盖8重新盖好。这个时候需要重新加热，再次测试垃圾炭化炉1的气密性，直到气密性良好，然后开始进入下一个工作模式。
在本实用新型又一个实施例中，在上述实施例的基础上，还包括：服务器；其中，
所述服务器与所述工控机3连接。
其中，服务器是针对垃圾炭化炉1的运行状态进行远程监控，因为在高温的条件下的传感器等设备容易损坏，当设置了远程的服务器后，就可以针对这种问题很好的解决，当设置了远程服务器后，经过一段时间对各个传感器的监控，对各个传感器在当前使用情况下的平均使用时间(使用寿命)有了进一步的了解，就可以提前进行更换设备。
优选地，服务器在垃圾炭化炉1工作时对其运行状态进行监控，通过传感器实时采集垃圾炭化炉1的各类参数，通过工控机3传回服务器，使垃圾炭化炉1的操作人员可以在远程实时监控垃圾炭化炉1的工作状态，如果出现问题，可以通过服务器发送操作命令给工控机3，进而控制垃圾炭化炉1。
在本实用新型又一个实施例中，在上述实施例的基础上，所述太阳能加热装置包括反光镜阵列7和可控制支架6；其中，
所述可控制支架6与所述工控机3电连接。
其中，太阳能加热装置4用于整个系统的加热，在垃圾炭化炉1开始工作的前期需要用太阳能来加热，这是因为在开始阶段垃圾炭化炉1内部的垃圾还没开始炭化，所以还不能自循环加热，这样前期只能依靠太阳能光来进行加热，利用反光镜阵列7将光聚在炉体16上，这样在炉体16中下部就可能很好的受热，因为炉体16是钢板，其导热性能很好，所以对垃圾炭化炉1内部的加热很有效。
优选地，可控制支架6与工控机3电连接，通过工控机3可以控制可控制支架6的旋转，从而调整反光镜阵列7的朝向，这样在关闭垃圾炭化炉1时可以将反光镜阵列7转换成另外一个角度，不至于造成其他的安全隐患。
在本实用新型又一个实施例中，在上述实施例的基础上，还包括：第一爆压装置9和第二爆压装置12；其中，
所述第一爆压装置9、第二爆压装置12与所述工控机3电连接。
优选地，第一爆压装置9和第二爆压装置12为气体泄压阀。
其中，第一爆压装置9安装在垃圾炭化炉1的上方，保护了整体垃圾炭化炉1的安全，当垃圾炭化炉1在正常模式工作的状态下，在双重加热的情况下，炉内的气压和温度会迅速增高，在这个自循环的系统中如果不能及时将这个温度和气压降下来很容易发生危险。
其中，第二爆压装置12安装在尾气处理装置的上方，保护尾气处理装置的安全。
在本实用新型又一个实施例中，在上述实施例的基础上，垃圾炭化炉的运行模式包括：预热模式、正常工作模式、爆压模式以及关闭模式。
具体地，当把垃圾炭化炉1的内胆5进行定位起吊，放置在指定位置，就开始进入预热模式；当炉体16下方的第一点火装置的加热灶头已经开始点火，可燃性气体浓度达到一定数值时，就说明已经进入正常工作模式；当发现反光镜阵列7开始转向其他的方向，温差和压差过大时，进入爆压模式；当炉体内部的气体浓度越来越小，进入关闭模式。各运行模式之前分别写在工控机3里，工控机3向垃圾炭化炉1发出控制指令，这三种模式具体由其中各控制参数决定，用户可根据工作任务制定。
预热模式：当垃圾炭化炉1的内胆5放置在指定位置，就开始进入预热模式。在预热模式之前需要经过吊车装置11上位置测量传感器的位置定位将内胆5挂到吊车装置11的吊钩10上。挂到吊钩10上之后，不能立刻就装载进炉体16内，要在吊钩10上停留几分钟，这是为了利用吊钩10上的拉力传感器对内胆5的垃圾进行称重，如果超过垃圾炭化炉1的容量在后面容易造成爆炸的危险。当重量参数传回工控机3，重量参数和设置好的参数进行比对，符合要求，工控机3控制吊车装置11把内胆5装载在炉体16内，装载进入炉体16内后，通过吊车装置11盖上炉盖8，接下来旋转反光镜阵列7，使布置的反光镜阵列7聚光在炉体16上，开始加热。
在加热之前要通过工控机3将传输管道上的气体阀门15关掉。在太阳能加热装置4开始加热后，当垃圾炭化炉1内部的温度上升到一定温度时，第一气压传感器读取的数值与第二气压传感器读取的数值之差大于一个大气压时，此时证明垃圾炭化炉1的气密性良好。气密性良好，就可以通过工控机3打开传输管道上的气体阀门15进行传输气体。当加热一段时间后，垃圾炭化炉1内部的温度已经达到一定高度，但是垃圾炭化炉1内部的气压与外部的气压还没到一个压差，这个时候工控机3就开始报警，炉体16的气密性不是很好，手动将炉盖8重新盖好。这个时候需要重新加热，再次测试垃圾炭化炉1的气密性，直到气密性良好，然后开始进入下一个模式。
正常工作模式：当进入正常工作模式，管道上的气体阀门15打开，烟尘气体通过管道进入尾气净化装置13，尾气净化装置13基本上都是靠水冷却，目前有两种方式，一种是水喷淋式，另外一种是：循环水；其中，水喷淋模式是出来的烟尘和水融合，出来的水也变了颜色不能再用，这样对水资源浪费很严重。循环水模式为循环水将气体降温冷却，出来的可燃性气体基本就已经很纯了。其中，可燃性气体多数是以下几种：甲烷、氢气、一氧化碳等气体。优选地，在本实施例中选择循环水模式。在通过净化处理装置13后再次经过第二气体浓度传感器，第二气体浓度传感器将参数传回工控机3，工控机3进行判断是否达到可点燃的气体浓度，如果达到气体可点燃临界点，工控机3通过指令打开第一点火装置，加热炉体16开始。其中，第一点火装置的加热灶头不止一个，通过加热灶头的数量来控制加热的温度，当所有加热灶头都打开加热达到最大。这时候就是太阳能加热和灶头加热两种加热方式，通过这两种方式加热，可以加快垃圾炭化的速度。当开始加热后，工控机3就开始自动监控传感器上传的参数，尤其是针对第一气体浓度传感器、第二气体浓度传感器以及气压传感器上传的参数。
爆压模式：在正常工作模式下由于两种加热模式，导致温度和气压增加的很快，在很短的时间内炉体16内部压强迅速增加，由于本身是循环加热，燃烧释放的速度慢，这就导致炉体16内部压强越来越大。进入爆压模式后，工控机3会按照指令先撤掉太阳能加热，将反光镜阵列7转开，过一定时间后如果温度传感器没有太明显的变化，采取关闭第一点火装置的加热灶头的数量，再持续一段时间，如果依然浓度很高采取打开第二点火装置，利用点燃的方式进行快速泄压。此外，还可以选择快速降压，就是一方面调整反光镜阵列7，一方面关闭加热灶头，这两个步骤同时进行，之所以不采取直接在炉体16上点燃是因为这样降压，一是危险性较大，二是有很多气体不能完全燃烧就直接排放在空气中，这样造成的环境污染也很大。
在正常工作模式下工作一段时间后，随着未炭化垃圾的减少，气体的产生也越来越少，在这时垃圾炭化炉1底部第一点火装置的加热灶头的火也会越来越小，在灶头不再有气体燃烧的时候，说明产生的气体浓度已经很小了，可以关闭点火灶头，用吊车装置11将炉盖8打开，取出里面的内胆5。
本实施例提供了一种垃圾炭化炉的控制系统，利用太阳能这种无污染的能源对垃圾炭化炉进行加热，节省了传统的能源；不但有传统的用火加热的方式还有用太阳能加热的方式，这种方式大大缩短了工作时间，从而能处理的原料会增加，进而增加了工作效率。
虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。