【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及发酵过程控制，具体是化粪池水调节有机物料发酵过程的控制方法及控制系统。
技术介绍
1、化粪池水中含有丰富的氮源和水分，可以用于调整有机物料发酵过程中的碳氮比（c/n）和水分含量，从而提高有机肥料的质量。
2、精确控制化粪池水的加入量和时间对于优化有机物料发酵过程中的碳氮比和水分含量至关重要，原因如下：
3、碳氮比的调节：发酵过程中的微生物活动需要合适的碳氮比。化粪池水中含有氮和水分，适当加入可以调整发酵物料的碳氮比，促进微生物的生长和活动，从而加速有机物料的分解和转化。
4、水分含量的控制：发酵过程需要适宜的水分含量。水分过多或过少都会影响微生物的活性和发酵效率。通过精确控制化粪池水的加入，可以使发酵物料保持最佳的水分含量，从而确保有效的发酵过程。
5、环境条件的稳定：发酵过程中的温度、ph值等因素也会受到水分和碳氮比的影响。精确控制化粪池水的加入有助于维持发酵环境的稳定性，提高有机肥料的质量和产量。
6、因此，通过精确控制化粪池水的加入量和时间，可以有效地调节和优化发酵物料的碳氮比和水分含量，进而提升有机物料发酵过程的效率和质量；
7、但是目前对化粪池水的加入量和时间的把握往往还是基于人工经验的，这种人工操作的方式对发酵速度的影响具有极大的不确定性和波动性，因此，需要一种精确的量化调节方法，通过适时加入适量化粪池水调节有机废弃物料的碳氮比（c/n）和水分，实现化粪池水的有效利用；
8、授权公告号为cn113139342b的中国专利
9、为此，本专利技术提出化粪池水调节有机物料发酵过程的控制方法及控制系统。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出化粪池水调节有机物料发酵过程的控制方法及控制系统，通过量化手段实现发酵的速度和添加的化粪池水的成本之间的性价比动态平衡，达到以较低的成本达到较高的发酵速度的效果。
2、为实现上述目的，提出化粪池水调节有机物料发酵过程的控制方法，包括以下步骤：
3、步骤一：收集发酵速度训练特征数据以及发酵速度训练标签数据；
4、步骤二：以发酵速度训练特征数据为输入，以发酵速度训练标签数据为输出，训练发酵速度预测模型；
5、步骤三：收集待发酵物料的发酵原料数据以及发酵环境数据；
6、步骤四：收集化粪池水的单位含量信息和单位成本信息；
7、步骤五：基于待发酵物料的发酵原料数据和发酵环境数据、发酵速度预测模型、化粪池水的单位含量信息和单位成本信息，计算出第一添加量；
8、步骤六：向待发酵物料中，添加重量为第一添加量的化粪池水；
9、步骤七：每隔预设的监测周期时长，收集发酵实时数据；基于发酵实时数据判断是否需要进行化粪池水补加，若需要进行化粪池水补加，基于发酵实时数据、发酵速度预测模型、化粪池水的单位含量信息和单位成本信息，训练actor-critic网络模型，并由actor-critic网络模型计算出第二添加量；
10、步骤八：重复执行步骤七，直至待发酵物料完成发酵；
11、其中，所述收集发酵速度训练特征数据以及发酵速度训练标签数据的方式为：
12、选择n组有机物料样本，收集每组有机物料样本的发酵原料数据；所述有机物料样本是由专业测试人员根据实际经验选择的成分、质量不相同的能够进行发酵的有机物料，且n为选择的有机物料样本的数量；所述发酵原料数据包括有机物料样本的有机物料成分类型、碳含量、氮含量、水分含量以及物料颗粒大小；
13、为每组有机物料样本的发酵空间中选择一组发酵环境，并收集对应的发酵环境数据；所述发酵环境数据包括温度、ph值、通气程度、发酵菌群类型、发酵菌数量以及发酵菌活性；
14、为每组有机物料样本的发酵空间中添加不同含量信息的化粪池水；所述含量信息包括化粪池水中的碳含量、氮含量以及水分含量；
15、收集每组有机物料样本在发酵过程中的发酵平均速度；
16、每组有机物料样本对应的所述发酵原料数据、所述发酵环境数据以及所述含量信息组成一组发酵特征向量；
17、所有有机物料样本的发酵特征向量组成发酵速度训练特征数据；
18、所有有机物料样本的发酵平均速度组成发酵速度训练标签数据；
19、所述训练发酵速度预测模型的方式为：
20、将每组有机物料样本的发酵特征向量作为发酵速度预测模型的输入，所述发酵速度预测模型以对发酵特征向量对应的该组有机物料样本的发酵速度的预测值作为输出，以发酵特征向量对应的该组有机物料样本的发酵平均速度作为预测目标，以发酵速度的预测值和发酵平均速度之间的差值作为预测误差，以最小化预测误差之和作为训练目标；对发酵速度预测模型进行训练，直至预测误差之和达到收敛时停止训练；发酵速度预测模型为多项式回归模型；
21、所述收集化粪池水的单位含量信息和单位成本信息的方式为：
22、收集由专业的发酵专家选择的用于待发酵物料的化粪池水的每单位重量所包含的含量信息作为单位含量信息，以及该化粪池水的每单位重量的成本作为单位成本信息，所述单位成本为化粪池水单位质量的价格；
23、所述计算出第一添加量的方式为：
24、将化粪池水的单位含量信息中包含的碳含量标记为xc，包含的氮含量标记为xn，包含的水分含量标记为xw；
25、将训练完成后的发酵速度预测模型所对应的函数表达式标记为，其中，s代表待发酵物料的发酵原料数据对应的常量集合，e代表发酵环境的发酵环境数据对应的常量集合，x表示添加至待发酵物料中的化粪池水的重量变量；
26、将化粪池水的单位成本信息标记为p；
27、构造综合函数h(x)，其中，综合函数h(x)的表达式为；其中，c1和c2为预设的比例系数；
28、使用求导法或梯度下降算法求解使综合函数h(x)达到最大值时对应的化粪池水的重量变量的变量值x0，该重量变量的变量值x0即为第一添加量；
29、所述收集发酵实时数据的方式为：
30、收集发酵剩余的有机物料的剩余重量，以及单位重量的有机物料中的碳含量、氮含量、水分含量，计算出发酵剩余的有机物料的物本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.化粪池水调节有机物料发酵过程的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的化粪池水调节有机物料发酵过程的控制方法，其特征在于，所述收集发酵速度训练特征数据以及发酵速度训练标签数据的方式为：
3.根据权利要求2所述的化粪池水调节有机物料发酵过程的控制方法，其特征在于，所述发酵原料数据包括有机物料样本的有机物料成分类型、碳含量、氮含量、水分含量以及物料颗粒大小；
4.根据权利要求3所述的化粪池水调节有机物料发酵过程的控制方法，其特征在于，所述训练发酵速度预测模型的方式为：
5.根据权利要求4所述的化粪池水调节有机物料发酵过程的控制方法，其特征在于，所述收集化粪池水的单位含量信息和单位成本信息的方式为：
6.根据权利要求5所述的化粪池水调节有机物料发酵过程的控制方法，其特征在于，所述计算出第一添加量的方式为：
7.根据权利要求6所述的化粪池水调节有机物料发酵过程的控制方法，其特征在于，所述收集发酵实时数据的方式为：
8.根据权利要求7所述的化粪池水调节有机物料发酵过程的控制方法，其
9.根据权利要求8所述的化粪池水调节有机物料发酵过程的控制方法，其特征在于，所述训练Actor-Critic网络模型，并由Actor-Critic网络模型计算出第二添加量的方式为：
10.根据权利要求9所述的化粪池水调节有机物料发酵过程的控制方法，其特征在于，所述实际的奖励值Q的计算方式为：
11.化粪池水调节有机物料发酵过程的控制系统，其用于实现权利要求1-10中任意一项所述的化粪池水调节有机物料发酵过程的控制方法，其特征在于，包括训练数据收集模块、模型训练模块、第一添加量计算模块以及第二添加量计算模块；其中，各个模块之间通过电性方式连接；
12.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，其中：
13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有可擦写的计算机程序；
...【技术特征摘要】
1.化粪池水调节有机物料发酵过程的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的化粪池水调节有机物料发酵过程的控制方法，其特征在于，所述收集发酵速度训练特征数据以及发酵速度训练标签数据的方式为：
3.根据权利要求2所述的化粪池水调节有机物料发酵过程的控制方法，其特征在于，所述发酵原料数据包括有机物料样本的有机物料成分类型、碳含量、氮含量、水分含量以及物料颗粒大小；
4.根据权利要求3所述的化粪池水调节有机物料发酵过程的控制方法，其特征在于，所述训练发酵速度预测模型的方式为：
5.根据权利要求4所述的化粪池水调节有机物料发酵过程的控制方法，其特征在于，所述收集化粪池水的单位含量信息和单位成本信息的方式为：
6.根据权利要求5所述的化粪池水调节有机物料发酵过程的控制方法，其特征在于，所述计算出第一添加量的方式为：
7.根据权利要求6所述的化粪池水调节有机物料发酵过程的控制方法，其特征在于，所述收集发酵实时数据...
【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，黄锡春，陈艳，邓懿，邱荣俊，郭洪光，谌剑，胡毅翀，张正杨，刘典三，林小菲，廖忠辉，尹冬，杨庆根，贺智谋，程谦，高林，杨新士，管恩娜，许明敏，钟善良，牛慧伟，窦玉青，刘润生，廖敏，刘兴华，成立，刘传云，李琪，
申请(专利权)人：镇江贝思特有机活性肥料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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