本發(fā)明創(chuàng)造涉及智慧農(nóng)業(yè)及啟發(fā)式算法領(lǐng)域,具體涉及農(nóng)業(yè)廢棄物智能分類與處理系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不斷發(fā)展,農(nóng)業(yè)廢棄物的產(chǎn)生量急劇增加,給環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)了一系列嚴(yán)峻挑戰(zhàn),傳統(tǒng)的廢棄物處理方法通常存在分類不準(zhǔn)確、效率低下的問(wèn)題,導(dǎo)致資源浪費(fèi)和環(huán)境污染,棄物處理主要依賴于手工分類和傳統(tǒng)處理方法,如填埋和焚燒,然而,這些方法存在一系列問(wèn)題,手工分類受到主觀因素的影響,準(zhǔn)確性有限,且成本較高,填埋方式導(dǎo)致土地資源浪費(fèi)和地下水污染,而焚燒則釋放大量有害氣體,對(duì)大氣環(huán)境產(chǎn)生不可忽視的影響,因此,發(fā)展一種智能化的廢棄物處理系統(tǒng)顯得尤為迫切。
2、隨著信息技術(shù)和人工智能的飛速發(fā)展,智能化廢棄物處理系統(tǒng)逐漸成為廢棄物管理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),先進(jìn)的傳感技術(shù)、深度學(xué)習(xí)算法和自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷成熟,為構(gòu)建智能分類與處理系統(tǒng)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ),這一趨勢(shì)不僅提高廢棄物處理的準(zhǔn)確性和效率,還有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的最大化利用,減輕對(duì)環(huán)境的負(fù)擔(dān),農(nóng)業(yè)廢棄物中包含大量可回收資源,如有機(jī)物、金屬和塑料,傳統(tǒng)處理方式未能有效回收這些資源,導(dǎo)致了巨大的資源浪費(fèi),智能分類與處理系統(tǒng)的提出,旨在通過(guò)精準(zhǔn)的分類和高效的處理,最大程度地實(shí)現(xiàn)廢棄物中有價(jià)值物質(zhì)的回收和再利用,符合可持續(xù)發(fā)展的理念。
3、隨著人口的增加和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的擴(kuò)大,農(nóng)業(yè)廢棄物對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的壓力日益加大,廢棄物的不當(dāng)處理導(dǎo)致土地污染、水資源污染以及大氣環(huán)境污染,進(jìn)而影響生態(tài)平衡和人類健康,解決農(nóng)業(yè)廢棄物問(wèn)題成為保護(hù)環(huán)境、維護(hù)生態(tài)平衡的當(dāng)務(wù)之急,各國(guó)對(duì)于廢棄物管理制定了一系列的法規(guī)和政策,以規(guī)范廢棄物的處理與回收,這些法規(guī)的出臺(tái)不僅加強(qiáng)了對(duì)廢棄物處理的監(jiān)管,也為智能分類與處理系統(tǒng)的研發(fā)提供了政策支持,發(fā)明一種符合法規(guī)要求、高效可行的廢棄物處理系統(tǒng),成為各國(guó)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)爭(zhēng)相研究的方向。
4、人們對(duì)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展意識(shí)的不斷提高,對(duì)于廢棄物處理的要求也日益嚴(yán)格,社會(huì)對(duì)于高效、環(huán)保的廢棄物管理方案的需求推動(dòng)了相關(guān)科技的創(chuàng)新與發(fā)展,一種智能化的廢棄物分類與處理系統(tǒng),符合社會(huì)對(duì)綠色環(huán)保的期望,具有廣泛的社會(huì)意義和市場(chǎng)潛力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)上述問(wèn)題,本發(fā)明旨在提供一種農(nóng)業(yè)廢棄物智能分類與處理系統(tǒng)。
2、本發(fā)明創(chuàng)造的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
3、一種農(nóng)業(yè)廢棄物智能分類與處理系統(tǒng),該系統(tǒng)包括傳感器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與處理模塊、智能算法模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊和用戶界面,傳感器系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集廢棄物的物理特性和化學(xué)成分信息,物理特性包括廢棄物的顏色、形狀、紋理、溫度、濕度、重量,化學(xué)成分信息包括廢棄物的化學(xué)組成;接收到的原始數(shù)據(jù)存在噪聲、異常值以及不完整的情況,因此在進(jìn)行進(jìn)一步處理之前,數(shù)據(jù)采集與處理模塊對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、預(yù)處理,并提取數(shù)據(jù)特征;智能算法模塊對(duì)環(huán)境內(nèi)的農(nóng)業(yè)廢棄物的分類與處理提供了可行方案,執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊根據(jù)分類結(jié)果選擇自動(dòng)化處理程序,包括垃圾焚燒、有機(jī)物堆肥,用戶界面提供了用戶與系統(tǒng)交互的接口,允許用戶監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、查詢處理結(jié)果。
4、進(jìn)一步的,傳感器系統(tǒng)包括圖像傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、化學(xué)成分傳感器、重量傳感器和距離傳感器,其中,圖像傳感器用于獲取廢棄物的視覺(jué)信息,通過(guò)高分辨率的攝像頭,系統(tǒng)能夠捕捉廢棄物的外觀特征,包括顏色、形狀、紋理,溫度傳感器用于測(cè)量廢棄物的溫度,不同類型的廢棄物具有不同的溫度特征,從而使溫度傳感器能夠識(shí)別和分類廢棄物,濕度傳感器測(cè)量廢棄物的濕度水平,化學(xué)成分傳感器用于檢測(cè)廢棄物中的化學(xué)成分,通過(guò)分析廢棄物的化學(xué)組成,系統(tǒng)更精確地識(shí)別廢棄物的類型,重量傳感器用于測(cè)量廢棄物的重量,估算廢棄物的數(shù)量和密度。
5、進(jìn)一步的,數(shù)據(jù)采集與處理模塊接收傳感器系統(tǒng)傳來(lái)的廢棄物的數(shù)據(jù),接收到的傳感器系統(tǒng)數(shù)據(jù)存在噪聲、異常值以及不完整的情況,因此在進(jìn)行進(jìn)一步處理之前,需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗和預(yù)處理,這一步驟包括數(shù)據(jù)去噪、異常值處理、缺失值填充,以確保后續(xù)的智能算法能夠基于高質(zhì)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和分析,在數(shù)據(jù)清洗和預(yù)處理后,從廢棄物的數(shù)據(jù)中提取數(shù)據(jù)特征,特征包括顏色、形狀、溫度、濕度、化學(xué)成分方面的信息,特征提取是為了減少數(shù)據(jù)的維度,同時(shí)保留對(duì)廢棄物分類有意義的信息。
6、進(jìn)一步的,農(nóng)業(yè)廢棄物通過(guò)傳感器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與處理模塊在農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)已被分類,并假設(shè)在農(nóng)業(yè)環(huán)境背景下,配有農(nóng)業(yè)廢棄物回收站,根據(jù)廢棄物的物理特性和化學(xué)成分信息來(lái)處理某一種類型的農(nóng)業(yè)廢棄物,而農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)與農(nóng)業(yè)廢棄物回收站之間通過(guò)運(yùn)送車輛建立聯(lián)系,運(yùn)送車輛將農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)的農(nóng)業(yè)廢棄物送至農(nóng)業(yè)廢棄物回收站進(jìn)行處理,通過(guò)本發(fā)明所述的智能算法模塊提供方案,具體如下:
7、在本發(fā)明所涉及的領(lǐng)域中,運(yùn)送車輛將農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)的農(nóng)業(yè)廢棄物送至農(nóng)業(yè)廢棄物回收站進(jìn)行處理,建立如下數(shù)學(xué)模型:
8、
9、其中,f為目標(biāo)函數(shù),λijk為決策量,表示運(yùn)送車輛k是否由目標(biāo)點(diǎn)i運(yùn)送到j(luò),具體如下:
10、
11、ck表示使用運(yùn)送車輛k的成本,k為運(yùn)送車輛集合,n為農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)集合,且滿足n={0,1,…,n},n為廢棄物站點(diǎn)的總數(shù),i,j,k為索引數(shù),索引數(shù)i∈n,若i=0表示運(yùn)送車輛的發(fā)運(yùn)點(diǎn),d為農(nóng)業(yè)廢棄物回收站,且有限制:length(d)≤length(n)表示農(nóng)業(yè)廢棄物回收站不超過(guò)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)數(shù)量,其中l(wèi)ength()表示集合的長(zhǎng)度,同時(shí)有d∩n≠φ,表示農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)可以是農(nóng)業(yè)廢棄物回收站,其中φ表示空集,ct表示時(shí)間成本,表示在目標(biāo)點(diǎn)i處運(yùn)送車輛k取到農(nóng)業(yè)廢棄物后的載荷量,表示在目標(biāo)點(diǎn)j處運(yùn)送車輛k卸載農(nóng)業(yè)廢棄物后的載荷量,在本發(fā)明中,農(nóng)業(yè)廢棄物回收站只對(duì)該站點(diǎn)能夠回收的廢棄物進(jìn)行處理,因此運(yùn)送車輛k在每個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的卸載數(shù)量是有限的,vk表示運(yùn)送車輛k的速度,fk表示運(yùn)送車輛的可變成本,包括運(yùn)送車輛的通行費(fèi)、運(yùn)送車輛的維修費(fèi)、運(yùn)送車輛的保養(yǎng)費(fèi),∫vkdt表示運(yùn)送車輛k的實(shí)際行駛路程,并包含如下約束:
12、
13、其中,表示每輛運(yùn)送車輛只能使用一次,表示每輛運(yùn)送車輛去往農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)裝載后,最多只能前往一處農(nóng)業(yè)廢棄物回收站進(jìn)行卸載,表示運(yùn)送車輛的行駛路徑為無(wú)向閉合的哈密頓路徑,表示運(yùn)送車輛k剩余容量不超過(guò)額定容量q。
14、進(jìn)一步的,為了能得到具有約束條件的目標(biāo)函數(shù)
15、
16、的最優(yōu)解,定義算子初始評(píng)分,在本發(fā)明所涉及的算法領(lǐng)域內(nèi),以成本為最高優(yōu)先級(jí)考量,以時(shí)間為次優(yōu)先級(jí)考量,分別定義成本算子均衡評(píng)分zc和時(shí)間成本算子均衡評(píng)分zt如下:
17、
18、
19、其中,e()為數(shù)學(xué)期望,tik為運(yùn)輸車輛k達(dá)到農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)i裝載所需要的時(shí)間,tjk為運(yùn)輸車輛k達(dá)到農(nóng)業(yè)廢棄物回收站j卸載所需要的時(shí)間,為運(yùn)送車輛k的成本權(quán)重算子,為時(shí)間成本權(quán)重算子,fk為運(yùn)送車輛k的可變成本權(quán)重算子。
20、進(jìn)一步的,通過(guò)模擬退火算法初步尋優(yōu),設(shè)定模擬退火初始溫度為tc0,設(shè)初始解集為λ,λ是一個(gè)三維矩陣,λ具體為:
21、
22、其中,λ111表示第1個(gè)運(yùn)送車輛從第1個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)運(yùn)送到第1個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的決策量,λ121表示第1個(gè)運(yùn)送車輛從第1個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)運(yùn)送到第2個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的決策量,λ1lengt?h(d)1表示第1個(gè)運(yùn)送車輛從第1個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)運(yùn)送到第lenght(d)個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的決策量,λ211表示第1個(gè)運(yùn)送車輛從第2個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)運(yùn)送到第1個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的決策量,λ221表示第1個(gè)運(yùn)送車輛從第2個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)運(yùn)送到第2個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的決策量,λ2lengt?h(d)1表示第1個(gè)運(yùn)送車輛從第2個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)運(yùn)送到第length(d)個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的決策量,λlengt?h(n)11表示第1個(gè)運(yùn)送車輛從第length(n)個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)運(yùn)送到第1個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的決策量,λlengt?h(n)21表示第length(n)個(gè)運(yùn)送車輛從第2個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)運(yùn)送到第2個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的決策量,λlengt?h(n)lengt?h(d)1表示第1個(gè)運(yùn)送車輛從第length(n)個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)運(yùn)送到第length(d)個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的決策量,d112表示第2個(gè)運(yùn)送車輛從第1個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)運(yùn)送到第1個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的決策量,λ122表示第2個(gè)運(yùn)送車輛從第1個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)運(yùn)送到第2個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的決策量,λ1lengt?h(d)2表示第2個(gè)運(yùn)送車輛從第1個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)運(yùn)送到第length(d)個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的決策量,λ212表示第2個(gè)運(yùn)送車輛從第2個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)運(yùn)送到第1個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的決策量,λ222表示第2個(gè)運(yùn)送車輛從第2個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)運(yùn)送到第2個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的決策量,λ2leng?h(d)2表示第2個(gè)運(yùn)送車輛從第2個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)運(yùn)送到第length(d)個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的決策量,λlength(n)12表示第2個(gè)運(yùn)送車輛從第length(n)個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)運(yùn)送到第1個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的決策量,λlengt?h(n)22表示第2個(gè)運(yùn)送車輛從第length(n)個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)運(yùn)送到第2個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的決策量,λlength(n)lengt?h(d)2表示第2個(gè)運(yùn)送車輛從第length(n)個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)運(yùn)送到第length(d)個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的決策量,λ11lengt?h(k)表示第length(k)個(gè)運(yùn)送車輛從第1個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)運(yùn)送到第1個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的決策量,λ12lengt?h(k)表示第length(k)個(gè)運(yùn)送車輛從第1個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)運(yùn)送到第2個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的決策量,λ1lengt?h(d)lengt?h(k)表示第length(k)個(gè)運(yùn)送車輛從第1個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)運(yùn)送到第length(d)個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的決策量,λ21length(k)表示第length(k)個(gè)運(yùn)送車輛從第2個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)運(yùn)送到第1個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的決策量,λ22length(k)表示第length(k)個(gè)運(yùn)送車輛從第2個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)運(yùn)送到第2個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的決策量,λ2lengt?h(d)length(k)表示第length(k)個(gè)運(yùn)送車輛從第2個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)運(yùn)送到第length(d)個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的決策量,λlengt?h(n)1lengt?h(k)表示第length(k)個(gè)運(yùn)送車輛從第length(n)個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)運(yùn)送到第1個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的決策量,λlengt?h(n)2lengt?h(k)表示第length(k)個(gè)運(yùn)送車輛從第length(n)個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)運(yùn)送到第2個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的決策量,λlengt?h(n)lengt?h(d)lengt?h(k)表示第length(k)個(gè)運(yùn)送車輛從第length(n)個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)運(yùn)送到第length(d)個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物回收站的決策量,并且,λ也是二值陣,其取值元素為0或1,記λ為初始解λ0以及最優(yōu)解λ*,記可行解數(shù)域?yàn)閜ool,有通過(guò)pool的解集判斷目標(biāo)函數(shù)的,根據(jù)模擬退火初始溫度tc0產(chǎn)生新解λnew,將新解λnew與初始解λ0帶入到目標(biāo)函數(shù)中,計(jì)算f(λnew)-f(λ0)的值,并根據(jù)如下條件進(jìn)一步執(zhí)行:
23、
24、其中,η是擾動(dòng)參數(shù),用來(lái)控制擾動(dòng)程度,mmax為擾動(dòng)界限,c為初始偏離值,rand()為隨機(jī)函數(shù),rand(-ηmmax,ηmmax)表示在(-ηmmax,ηmmax)區(qū)間內(nèi)隨機(jī)取值,對(duì)于所述更新tc0,本發(fā)明采用冷卻率的方式進(jìn)行降溫,其差分表達(dá)式如下:
25、tc0(loop+1)-tc0(loop)=-σ(tc0(loop+1)-tε)
26、其中,loop為迭代次數(shù),tε為溫度偏差,σ為冷卻率,且σ>0,tc0(loop+1)表示在loop+1迭代次數(shù)下的初始溫度,tc0(loop)表示在loop迭代次數(shù)下的初始溫度,通過(guò)冷卻率來(lái)降低模擬退火算法pool的接受范圍,降低搜索的跳躍性,接著本發(fā)明通過(guò)權(quán)益證明共識(shí)機(jī)制,為每一次迭代的可行解提供獎(jiǎng)勵(lì)或懲罰,設(shè)置總獎(jiǎng)池額為r,定義規(guī)則:
27、(1)獎(jiǎng)池的金額按對(duì)折法在每次循環(huán)中進(jìn)行遞減,如第1次迭代投獎(jiǎng)?lì)~為r/2,第2次迭代投獎(jiǎng)?lì)~為r/4…,第loop次迭代投獎(jiǎng)?lì)~為r/(loop)2,如此遞減;
28、(2)每一次迭代,pool中的所有可行解平分當(dāng)前的投獎(jiǎng)?lì)~;
29、(3)每一次迭代被淘汰的解所持有的獎(jiǎng)勵(lì)將被作為紅利,平分給現(xiàn)有的pool中的所有可行解;
30、在上述規(guī)則中,由于本發(fā)明所涉及到的算力系統(tǒng)為智能算法模塊,并非子算力模型,且本發(fā)明所涉及的系統(tǒng)是服務(wù)于使用者的,因此不受惡意節(jié)點(diǎn)算力競(jìng)爭(zhēng)的影響,每一次迭代剩余獎(jiǎng)池的金額呈指數(shù)型遞減,通過(guò)權(quán)益證明共識(shí)機(jī)制規(guī)則的設(shè)定,初始解中所包含的最優(yōu)解概率會(huì)不斷增加,并且每一次迭代被淘汰的解所持有的獎(jiǎng)勵(lì)將被作為紅利,平分給現(xiàn)有的pool中的所有可行解,并且結(jié)合了模擬退火算法、擾動(dòng)算子、冷卻率的設(shè)定,保證了最優(yōu)解不會(huì)被局部最優(yōu)解的獎(jiǎng)勵(lì)壓制。
31、進(jìn)一步的,執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊根據(jù)智能算法的分類結(jié)果,自動(dòng)執(zhí)行相應(yīng)的廢棄物處理程序,根據(jù)分類結(jié)果,執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊會(huì)選擇相應(yīng)的廢棄物處理程序,不同類型的廢棄物需要不同的處理方式,包括垃圾焚燒、有機(jī)物堆肥、回收,通過(guò)控制自動(dòng)化處理設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)廢棄物的自動(dòng)化處理,這些設(shè)備包括垃圾焚燒爐、有機(jī)物堆肥設(shè)備、回收分揀機(jī)械,控制這些設(shè)備需要確保其工作參數(shù)與廢棄物的特性相匹配,以保證高效、安全的處理過(guò)程;在執(zhí)行廢棄物處理過(guò)程中,執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊根據(jù)實(shí)際情況對(duì)處理參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,通過(guò)監(jiān)控廢棄物處理過(guò)程,實(shí)時(shí)獲取處理設(shè)備的狀態(tài)信息,系統(tǒng)能夠記錄處理過(guò)程的關(guān)鍵數(shù)據(jù),以便后續(xù)的分析和優(yōu)化;考慮到廢棄物處理過(guò)程中的安全性,確保設(shè)備運(yùn)行在安全的工作范圍內(nèi),采取必要的安全措施,以防止意外事件的發(fā)生;在廢棄物處理系統(tǒng)運(yùn)行中,會(huì)發(fā)生設(shè)備故障或異常情況,執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊包含故障檢測(cè)和相應(yīng)的應(yīng)對(duì)機(jī)制,以便及時(shí)處理故障,減少系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間。
32、進(jìn)一步的,用戶界面提供了用戶與系統(tǒng)交互的接口,允許用戶監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、查詢處理結(jié)果,并進(jìn)行必要的調(diào)整,用戶界面提供實(shí)時(shí)的系統(tǒng)狀態(tài)信息,包括當(dāng)前處理的廢棄物類型、處理速度、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),用戶界面顯示智能算法模塊對(duì)廢棄物的分類結(jié)果,通過(guò)圖表、圖像以及文字形式呈現(xiàn),使用戶清晰了解系統(tǒng)對(duì)不同類型廢棄物的準(zhǔn)確分類情況,界面提供廢棄物處理的歷史記錄,包括過(guò)去的處理結(jié)果、系統(tǒng)運(yùn)行的性能指標(biāo)、故障記錄,用戶界面包括手動(dòng)干預(yù)的接口,允許用戶對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行手動(dòng)操作或調(diào)整,包括用戶手動(dòng)指定廢棄物的處理方式,進(jìn)行系統(tǒng)的暫停和啟動(dòng)操作,用戶界面提供系統(tǒng)配置的設(shè)置選項(xiàng),允許用戶根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行參數(shù)調(diào)整,包括算法的參數(shù)、處理設(shè)備的工作參數(shù)、報(bào)警閾值,如果系統(tǒng)出現(xiàn)異常狀況或需要用戶關(guān)注的事件,用戶界面應(yīng)該能夠?qū)崟r(shí)報(bào)警并提供通知,用戶界面設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔直觀,易于操作,圖形化界面通過(guò)圖表、圖像方式呈現(xiàn)信息,用戶界面提供遠(yuǎn)程訪問(wèn)功能,使用戶通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)方式遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理廢棄物處理系統(tǒng),提高系統(tǒng)的可訪問(wèn)性和管理效率,用戶界面支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出功能,以便用戶將系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到其他分析工具中進(jìn)行更深入的研究和分析。
33、本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明通過(guò)集成先進(jìn)的傳感器系統(tǒng)和智能算法,能夠?qū)r(nóng)業(yè)廢棄物進(jìn)行精準(zhǔn)、高效的分類,與傳統(tǒng)手工分類相比,系統(tǒng)能夠更全面、準(zhǔn)確地識(shí)別廢棄物的各種特性,提高分類的精度和效率,通過(guò)智能分類與處理系統(tǒng),能夠有效區(qū)分廢棄物中的有機(jī)物、金屬、塑料可回收資源,實(shí)現(xiàn)對(duì)這些資源的最大化回收利用,這有助于減少對(duì)新資源的需求,降低生產(chǎn)成本,同時(shí)減少?gòu)U棄物對(duì)環(huán)境的不良影響。本發(fā)明引入自動(dòng)化執(zhí)行機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類型廢棄物的自動(dòng)處理,相較于傳統(tǒng)的填埋和焚燒方式,系統(tǒng)采用更環(huán)保的廢棄物處理程序,減少有害氣體的排放,有助于保護(hù)大氣環(huán)境和減緩氣候變化,通過(guò)建立農(nóng)業(yè)廢棄物站點(diǎn)與農(nóng)業(yè)廢棄物回收站,將指定類型的農(nóng)業(yè)廢棄物送至指定地點(diǎn),進(jìn)一步增強(qiáng)了環(huán)境友好性,此外智能算法模塊為農(nóng)業(yè)廢棄物的分類去向提供了方案,建立了動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)規(guī)劃模型,并搭建了約束函數(shù)使得可行解區(qū)間閉合,本發(fā)明定義算子初始評(píng)分,在本發(fā)明所涉及的算法領(lǐng)域內(nèi),以成本為最高優(yōu)先級(jí)考量,以時(shí)間為次優(yōu)先級(jí)考量,分別定義成本算子均衡評(píng)分zc和時(shí)間成本算子均衡評(píng)分zt,為“降本增效”提供了方案,此外本發(fā)明為了能得到具有約束條件的目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解,通過(guò)模擬退火算法進(jìn)行初步尋優(yōu),創(chuàng)新之處在于,本發(fā)明加入了擾動(dòng)項(xiàng)來(lái)擴(kuò)展和豐富可行解區(qū)間,并且引入了冷卻率對(duì)模擬退火初始溫度進(jìn)行降溫,通過(guò)冷卻率來(lái)降低模擬退火算法pool的接受范圍,降低搜索的跳躍性,接著本發(fā)明通過(guò)權(quán)益證明共識(shí)機(jī)制,為每一次迭代的可行解提供獎(jiǎng)勵(lì)或懲罰,定義了權(quán)益證明共識(shí)機(jī)制規(guī)則,通過(guò)權(quán)益證明共識(shí)機(jī)制規(guī)則的設(shè)定,初始解中所包含的最優(yōu)解概率會(huì)不斷增加,并且每一次迭代被淘汰的解所持有的獎(jiǎng)勵(lì)將被作為紅利,平分給現(xiàn)有的pool中的所有可行解,并且結(jié)合了模擬退火算法、擾動(dòng)算子、冷卻率的設(shè)定,保證了最優(yōu)解不會(huì)被局部最優(yōu)解的獎(jiǎng)勵(lì)壓制。用戶界面提供實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控和歷史數(shù)據(jù)記錄功能,使操作者能夠隨時(shí)掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀況,這不僅有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題,還為后續(xù)的系統(tǒng)優(yōu)化提供了可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。自動(dòng)化執(zhí)行機(jī)構(gòu)的引入減少了對(duì)操作人員的操作干預(yù)需求,降低了人為操作引發(fā)的安全風(fēng)險(xiǎn),系統(tǒng)的自動(dòng)化處理方式有助于提高廢棄物處理過(guò)程的安全性和穩(wěn)定性。