专利名称：一种堆肥过程故障诊断装置及诊断系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种故障诊断装置及诊断系统，特别是涉及一种堆肥工艺过程的故障诊断装置及系统，属于工艺过程控制机械电子设备领域。
背景技术：
堆肥工艺是利用细菌对废物进行吸收、氧化、分解。微生物通过自身的生命活动，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，同时释放出可供微生物生长活动所需的能量，而另一部分有机物则被合成新的细胞质，使微生物不断生长繁殖，产生出更多的生物体的过程。堆肥过程的关键，就是如何选择和控制堆肥条件，促使细菌降解的过程能快速顺利进行。在复杂的堆肥过程中，料堆内的生化反应等状况多需凭个人经验判断。但是在实际堆肥生产中，操作人员专业技术水平参差不齐，大多数一线操作人员的专业知识不多，经验不足，对工艺过程只能进行简单观察与程序性重复操作，不能及时发现肥堆内的生化反应 是否处于正常状态，也就不能及时进行有效干预，不利于保持肥堆内良好的生物化学反应条件，如局部氧浓度异常、水分含量和温度不适宜等。因此易造成堆肥发酵效果差、发酵时间长，直接影响最终产品产量与质量，从而直接影响了堆肥厂的经济效益。
实用新型内容本实用新型的目的就是针对现有技术的不足，提供一种能够自动化监测、判断、迅速提供可能对策的堆肥过程故障诊断装置及系统。为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下一种堆肥过程故障诊断装置，其特征在于所述故障诊断装置包括中央处理单元，中央处理单元分别与故障诊断模块、接口模块、屏幕显示模块连接；所述接口模块包括环境信号输入模块、操作信号输入模块；所述屏幕显示模块连接显示屏。上述堆肥过程故障诊断装置中，中央处理单元是装置的运算处理单元，调配协调各组成模块的工作；环境信号输入模块实时获取堆肥场地的各项环境条件指标数据；操作信号输入模块接收参数设置、模式切换、显示控制等人工操作输入的信息；故障诊断模块根据诊断装置外部输入信息与自身各数据存储模块中的信息比对分析，生成故障诊断结果及故障排除方案；屏幕显示模块输出诊断结果、故障排除建议方案及装置工作状态等信息。上述堆肥过程故障诊断装置中，故障诊断模块承担故障分析与对策提供功能，是诊断装置的核心。故障诊断模块包括与中央处理单元通过信号通路连接的分析决策模块；分析决策模块分别连接故障模式库、解决方案库、推理决策模块；推理决策模块分别连接故障知识库、解决方案库，推理决策模块连接至分析决策模块与中央处理单元间的信号通路。必要时，分析决策模块还连接故障日志模块上述堆肥过程故障诊断装置可进一步增加与中央处理单元连接的通信模块、警报信号输出模块、外设输出模块。其中，通信模块提供与上位机通信接口，可将传感器信号输入、仪器自身工作状态、故障诊断输出与上位机进行通信，同时也可接收来自上位机的数据和指令，通常可采用RS485、CAN总线模式；警报信号输出模块输出故障诊断后的警报信号；外设输出模块可将诊断结果、故障排除的建议方案等信息输出到不同外部设备。本实用新型还提供一种以上述堆肥过程故障诊断装置为基础的堆肥过程故障诊断系统，具体技术方案是一种堆肥过程故障诊断系统，其特征在于，包括上述堆肥过程故障诊断装置与环境条件传感器；所述环境条件传感器是与堆肥工艺实施有关的环境条件指标传感器中的一种或几种，分别与环境信号输入模块连接。上述系统中的环境条件传感器是与堆肥工艺实施有关的料堆、环境条件指标传感器中的一种或几种。如各类物理条件指标传感器、化学条件指标传感器、生物条件指标传感器等，用于测量料堆堆体温度、堆体内氧浓度、堆体内含水率、环境温度等条件指标。若同时在线诊断多个料堆，则可连接多组堆体温度、堆体内氧浓度、堆体内含水率传感器。系统中的通信模块连接上位机，将传感器信号输入、仪器自身工作状态、故障诊断输出与上位机进行通信，由上位机根据这些信息进行进一步判断，并做出响应的控制。系统中的警报信号输 出模块连接外部报警装置，必要时通过声光报警提醒操作人员。上述堆肥过程故障诊断系统可以扩展集成，具体是采用上位机联接多个子系统的通信模块。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是(I)本堆肥过程故障诊断装置利用对堆肥过程中生化反应条件的在线监测，通过内置故障诊断模块进行故障的及时发现、报警和解决方案提示，能够对堆肥工艺过程实施科学的过程控制，能够优化堆肥工艺、缩短堆肥周期、提高产品质量，特别对保证产品品质稳定有重要作用；(2)故障诊断装置能够及时给予堆肥生产中操作人员以科学可靠的故障检测与排除对策，解决了目前普遍存在的由于操作人员专业经验不足，专业技术不高而降低生产效率与产品质量的问题；(3)本堆肥过程故障诊断系统能够全面实现在堆肥生产过程中实时监测料堆、环境条件，及时分析、预警工艺故障，提供故障的解决对策等，提高了堆肥过程自动化可控程度。
图I是实施例一堆肥过程故障诊断装置结构示意图。图2是故障诊断模块结构示意图。图3是实施例二堆肥过程故障诊断装置结构示意图。图4是实施例三堆肥过程故障诊断系统结构示意图。图5是实施例四堆肥过程故障诊断系统结构示意图。图中标号如下100堆肥过程故障诊断装置 124推理决策模块 134外设输出模块110中央处理单元125故障知识库 140屏幕显示模块120故障诊断模块126故障日志模块 150通信模块121分析决策模块 131环境信号输入模块 200环境条件传感器122故障模式库 132操作信号输入模块 300上位机123解决方案库 133警报信号输出模块具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的优选实施例作进一步的描述。实施例一如图I、图2所示，制得一种堆肥过程故障诊断装置。图I是堆肥过程故障诊断装置结构示意图。堆肥过程故障诊断装置100包括中央处理单元110，中央处理单元110分别与故障诊断模块120、接口模块、屏幕显示模块140连接；接口模块包括环境信号输入模块131、操作信号输入模块132 ;屏幕显示模块140连接
显示屏。图2故障诊断模块结构示意图。故障诊断模块120包括与中央处理单元110通过·信号通路连接的分析决策模块121 ;分析决策模块121分别连接故障模式库122、解决方案库123、推理决策模块124 ;推理决策模块124、分别连接故障知识库125、解决方案库123，推理决策模块124连接至分析决策模块121与中央处理单元110间的信号通路。分析决策模块121还可连接故障日志模块126。实施例二如图3所示，制得一种堆肥过程故障诊断装置，其与实施例一相同之处不再重复，其不同之处在于图3堆肥过程故障诊断装置结构示意图。中央处理单元110还连接通信模块150，接口模块还包括警报信号输出模块133、外设输出模块134。堆肥过程故障诊断装置使用时，将连接到本诊断装置的传感器与诊断装置环境信号输入模块131连接，将操作信号输入模块132与操作输入外设(如键盘、触摸屏等)连接，将外部警报装置与警报信号输出模块133连接，将外设输出模块134与输出外设(如大屏幕显示器、液晶电视等)连接，再启动本诊断装置。诊断装置接收传感器采集的信号，并调用故障诊断模块进行故障状态判断。若判断为正常状态，则在显示屏上输出显示正常状态和当前的传感器信号指标；若判断为故障状态，则进行声光报警提示，同时显示故障类型提示操作员。操作员可通过操作输入外设进一步查看该故障的解决方案，从而根据提示完成故障排除。整套故障检测、处理过程与结果可以通过外设输出。实施例三如图4所示，制得一种堆肥过程故障诊断系统，该系统包括堆肥过程故障诊断装置，其与实施例一或二相同之处不再重复，其不同之处在于图4是堆肥过程故障诊断系统结构示意图。系统包括故障诊断装置100与环境条件传感器200 ;环境条件传感器200是与堆肥工艺实施有关的环境条件指标传感器中的一种或几种，分别与环境信号输入模块131连接。实施例四如图5所示，制得一种堆肥过程故障诊断系统，其与实施例四相同之处不再重复，其不同之处在于图5是堆肥过程故障诊断系统结构示意图。系统由多个堆肥过程故障诊断装置100组成，上位机300联接各堆肥过程故障诊断装置100的通信模块150。本堆肥过程故障诊断系统中，故障诊断装置将传感器信号输入、仪器自身工作状态、故障诊断输出与上位机进行通信，由上位机根据这些信息进行进一步判断，并做出相应的控 制。
权利要求1.ー种堆肥过程故障诊断装置(100)，其特征在于所述故障诊断装置(100)包括中央处理单元(110 )，中央处理単元(110)分别与故障诊断模块(120 )、接ロ模块、屏幕显示模块(140)连接；所述接ロ模块包括环境信号输入模块(131)、操作信号输入模块(132);所述屏幕显示模块(140 )连接显示屏。
2.根据权利要求I所述的故障诊断装置(100)，其特征在于所述中央处理单元(110)还连接通信模块(150)。
3.根据权利要求I所述的故障诊断装置(100)，其特征在于所述接ロ模块还包括警报信号输出模块(133)。
4.根据权利要求I所述的故障诊断装置(100)，其特征在于所述接ロ模块还包括外设输出模块(134)。
5.ー种堆肥过程故障诊断系统，其特征在于，包括权利要求I或2或3或4所述的故障 诊断装置(100)与环境条件传感器(200);所述环境条件传感器(200)是与堆肥エ艺实施有关的环境条件指标传感器中的ー种或几种，分别与环境信号输入模块(131)连接。
6.根据权利要求5所述的故障诊断系统，其特征在于系统由多个堆肥过程故障诊断装置(100)组成，上位机(300)联接各堆肥过程故障诊断装置(100)的通信模块(150)。
专利摘要本实用新型公开了一种堆肥过程故障诊断装置及诊断系统。针对现有堆肥技术中料堆内的生化反应等状况多需凭个人经验判断的缺陷，本实用新型提供了一种能够自动监测、判断、迅速提供可能对策的堆肥过程故障诊断装置及系统。故障诊断装置包括中央处理单元，中央处理单元，连接故障诊断模块、接口模块、屏幕显示模块连接，接口模块包括环境信号输入模块、操作信号输入模块，屏幕显示模块连接显示屏。故障诊断系统由故障诊断装置与环境条件传感器连接而成。故障诊断系统还可进一步扩展集成。本堆肥过程故障诊断装置及系统能够实现堆肥生产过程中实时监测堆肥条件，及时分析预警工艺故障，并提供故障解决对策等，弥补堆肥操作人员技能经验的不足，提高了堆肥质量与效率。
文档编号G05B19/048GK202632033SQ20112053582
公开日2012年12月26日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日
发明者谢国欣, 王勇 申请人:成都禾力宝生物肥料有限责任公司