一種環(huán)保型地磅的研制與應(yīng)用

生活垃圾計(jì)量工作，是垃圾處理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。建立準(zhǔn)確、高效、環(huán)保的智能型稱(chēng)量系統(tǒng)，已成為國(guó)內(nèi)各垃圾處理機(jī)構(gòu)不斷追求的目標(biāo)。設(shè)計(jì)制造適應(yīng)現(xiàn)代垃圾處理稱(chēng)量工藝要求的智能化環(huán)保型地磅稱(chēng)量系統(tǒng)，具有實(shí)際意義。垃圾處理站的現(xiàn)場(chǎng)空氣污濁，環(huán)境惡劣，現(xiàn)有地磅技術(shù)不能滿足現(xiàn)場(chǎng)使用要求，需設(shè)計(jì)新型環(huán)保型的稱(chēng)重衡器來(lái)滿足現(xiàn)場(chǎng)使用條件。

一、前言

生活垃圾計(jì)量工作，是垃圾處理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是建立垃圾處理管理臺(tái)帳的保障，對(duì)科學(xué)、準(zhǔn)確分析垃圾處理設(shè)施的使用效率和制定科學(xué)的作業(yè)規(guī)劃發(fā)揮積極的作用。建立高精確度、高效率的智能型稱(chēng)重系統(tǒng)已成為國(guó)內(nèi)各垃圾處理廠不斷追求的目標(biāo)。特別是近年來(lái) BOT 合作模式的推廣，各地環(huán)衛(wèi)改革不斷從 “養(yǎng)人 ”轉(zhuǎn)化到“養(yǎng)事”中，各地政府對(duì)垃圾量的監(jiān)管力度越來(lái)越大，如何建立一套精確、高效、智能的稱(chēng)重系統(tǒng)已成為環(huán)衛(wèi)管理部門(mén)的當(dāng)務(wù)之急。BOT 合作模式，即民間興建營(yíng)運(yùn)后轉(zhuǎn)移模式，是一種公共建設(shè)的運(yùn)用模式。

城市衛(wèi)生部門(mén)，為了對(duì)城市的所有垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站進(jìn)行科學(xué)管理，能準(zhǔn)確地掌握市區(qū)垃圾運(yùn)輸統(tǒng)計(jì)情況，通過(guò)每個(gè)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站聯(lián)網(wǎng)可以了解任一時(shí)段的垃圾量，為各個(gè)區(qū)域居民生活垃圾產(chǎn)生量以及垃圾成分的調(diào)研工作提供可靠的數(shù)據(jù)，以指導(dǎo)環(huán)衛(wèi)清潔服務(wù)公司掌握車(chē)輛運(yùn)行情況、合理分配運(yùn)輸經(jīng)費(fèi)、考核駕駛員工作績(jī)效等。

針對(duì)上述管理技術(shù)需要，設(shè)計(jì)制造適應(yīng)現(xiàn)代垃圾處理稱(chēng)量工藝要求的智能化環(huán)保型地磅稱(chēng)量系統(tǒng)，具有實(shí)際意義。

二、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境狀況

（一） 垃圾處理現(xiàn)場(chǎng)，衡器安裝空間極其有限，空間狹小，如圖 1 所示。

（二） 生活垃圾處理站的現(xiàn)場(chǎng)腐蝕性強(qiáng)，空氣污濁；另外，在處理垃圾稱(chēng)重過(guò)程中，常有垃圾掉落至秤臺(tái)上或秤臺(tái)旁，需經(jīng)常對(duì)秤臺(tái)及四周?chē)M(jìn)行清洗，以保證現(xiàn)場(chǎng)干凈、整潔；而為了使在清洗過(guò)程中的污水及垃圾能更好的清理出來(lái)，地磅安裝位置的基礎(chǔ)面為傾斜面；且需經(jīng)常對(duì)地磅秤體底下隱形的污水井中的污水進(jìn)行定期排水或抽樣化驗(yàn)。

（三） 汽車(chē)在過(guò)秤時(shí)，在駛上和駛下秤臺(tái)的時(shí)候，由于顛簸振動(dòng)，車(chē)上的垃圾會(huì)有些掉落，這些垃圾容易掉進(jìn)秤臺(tái)下方而造成二次污染，而且這些垃圾的堆積、腐蝕也會(huì)極大地影響垃圾站的工作環(huán)境。

（四） 垃圾站現(xiàn)場(chǎng)有一定的坡度，秤臺(tái)安裝于無(wú)基坑地平表面上，因此需設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)裝置，用來(lái)調(diào)節(jié)現(xiàn)場(chǎng)的坡度。

現(xiàn)有的地磅不能滿足現(xiàn)場(chǎng)使用要求，需設(shè)計(jì)新型環(huán)保型的地磅來(lái)滿足現(xiàn)場(chǎng)使用條件。

三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理與功能

（一） 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

環(huán)保地磅稱(chēng)量系統(tǒng)，主要由地磅秤體機(jī)械部分和稱(chēng)量控制系統(tǒng)組成。其中地磅秤體機(jī)械部分由秤體、提升機(jī)、傳感器、底腳調(diào)節(jié)器、基礎(chǔ)件及其他附件構(gòu)成；稱(chēng)量控制系統(tǒng)，由攝像系統(tǒng)、語(yǔ)音系統(tǒng)、刷卡系統(tǒng)、稱(chēng)量控制軟件及打印機(jī)組成。

（二） 工作過(guò)程原理

垃圾車(chē)從引坡駛上地磅，停于地磅上，駕駛員下車(chē)離開(kāi)地磅，稱(chēng)量數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，語(yǔ)音提示“請(qǐng)刷卡”，刷卡后系統(tǒng)記錄稱(chēng)量數(shù)據(jù)，同時(shí)攝像機(jī)抓拍車(chē)輛牌號(hào)并存儲(chǔ)，同時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)至總控制臺(tái)，現(xiàn)場(chǎng)儀表、大屏幕顯示器顯示稱(chēng)量重量，打印機(jī)對(duì)其稱(chēng)量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行打印。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖 2 所示。

由圖 2 可知，環(huán)保地磅稱(chēng)量系統(tǒng)，由 1- 秤體，2- 操作柜（2.1- 電腦，2.2- 稱(chēng)重儀表，2.3- 打印機(jī)），3- 稱(chēng)重傳感器，4- 秤臺(tái)提升機(jī) （4a- 提升機(jī)控制臺(tái)，4b- 提升機(jī)液壓泵），5- 刷卡裝置，6-攝像頭，7- 顯示器，8- 接線盒，9- 車(chē)輛引坡，10-底腳調(diào)節(jié)裝置，11- 定位板，12- 防滑條等組成。

四、秤體與安裝結(jié)構(gòu)

（一） 秤體安裝結(jié)構(gòu)如圖 3 所示（二） 電子汽車(chē)衡安裝的地面為斜坡，所以基礎(chǔ)件需特殊設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)式基礎(chǔ)件，（圖 3 中調(diào)節(jié)裝置 10），可調(diào)節(jié)高度為 30mm。

地基礎(chǔ) （坡度墊腳調(diào)節(jié)） 與秤臺(tái)安裝，地面基礎(chǔ)→地腳螺栓與底腳基礎(chǔ)調(diào)節(jié)器連接→底腳基礎(chǔ)調(diào)節(jié)器（2 套）；

秤臺(tái)水平調(diào)節(jié)時(shí)，調(diào)整底腳基礎(chǔ)調(diào)節(jié)器，使秤臺(tái)保持水平位置 （首次安裝與平時(shí)校準(zhǔn)時(shí)，均可調(diào)整）。

（三） 秤體提升機(jī)及其提升控制為了便于垃圾站的工作人員進(jìn)行清理垃圾和檢驗(yàn)污水，在地磅秤體底部安裝提升機(jī)，清理

工作時(shí)，可操作秤體提升，提升高度可達(dá) 1.9m。提升機(jī)安裝結(jié)構(gòu)，如圖 4 所示。

舉升機(jī)與秤臺(tái)連接安裝，地面基礎(chǔ)→地腳螺栓與提升機(jī)安裝基礎(chǔ)板 （有斜度） 連接→安裝剪叉式提升機(jī)→通過(guò)連接板與秤臺(tái)相連 （安裝于秤臺(tái)中部）。

秤臺(tái)需舉升時(shí)，通過(guò)電動(dòng)液壓推桿推動(dòng)剪叉機(jī)構(gòu)舉升平臺(tái)→推動(dòng)秤臺(tái)上升；秤臺(tái)回落后，剪叉機(jī)構(gòu)舉升平臺(tái)收藏于秤臺(tái)中間內(nèi)部。

五、主要功能與技術(shù)指標(biāo)

（一） 主要技術(shù)指標(biāo)

（1） 量程 0t～10t；

（2）綜合準(zhǔn)確度：Ⅲ級(jí)；

（3）分度值：10kg；

（4）工作電源：220AC 或 DC；

（5）額定過(guò)載：150%，極限過(guò)載：200%；

（6）工作溫度：常溫 -10℃～+65℃。

（二） 稱(chēng)重系統(tǒng)主要功能：汽車(chē)衡稱(chēng)重系統(tǒng)主體結(jié)構(gòu)與聯(lián)接如圖 5 所示。由承重秤體、稱(chēng)重傳感器 （4 組）、稱(chēng)重信號(hào)接線盒、稱(chēng)重顯示控制器、大屏顯示器、打印機(jī)等組成，稱(chēng)重?cái)?shù)字信號(hào)可上傳到上位工控計(jì)算機(jī)。

稱(chēng)重傳感器可根據(jù)安裝位置的不同選擇剪切梁式、柱式或橋式結(jié)構(gòu)的稱(chēng)重傳感器。

稱(chēng)重系統(tǒng)具有如下功能：

（1）具有全面板參數(shù)設(shè)置功能；

（2）采用全數(shù)字稱(chēng)重標(biāo)定技術(shù)，可對(duì)稱(chēng)量值進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)標(biāo)定；

（3） 具有自動(dòng)回零功能，方便操作，確保稱(chēng)量（配料） 的準(zhǔn)確性；

（4） 具有一路標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號(hào)，可擴(kuò)展至兩路

（選配件），便于現(xiàn)場(chǎng)靈活應(yīng)用；

（5） 具有四路控制設(shè)定開(kāi)關(guān)量輸出，可選配稱(chēng)量設(shè)定值自動(dòng)修正功能；

（6） 可選配串行數(shù)據(jù)通訊接口，便于同工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、顯示器聯(lián)網(wǎng)；

（7） 采用帶硬件保護(hù)的 EEPROM 存儲(chǔ)器，具有掉電數(shù)據(jù)保護(hù)功能；

（8） 采用獨(dú)特的輸出保護(hù)電路，具有良好的抗干擾性，可在惡劣的環(huán)境中使用；

（9） 具有稱(chēng)量動(dòng)態(tài)檢測(cè)、數(shù)據(jù)穩(wěn)定化處理的功能；

（10） 具有自檢功能，便于變送器檢測(cè)維修。

（三） 控制系統(tǒng)主要功能

（1） 可以實(shí)行駕駛員下車(chē)刷卡稱(chēng)重，可實(shí)現(xiàn)垃圾車(chē)分類(lèi)計(jì)量，自動(dòng)讀數(shù)保存，毛重凈重的累計(jì)報(bào)表，數(shù)據(jù)自動(dòng)上報(bào)遠(yuǎn)傳；

（2） 具有視頻抓拍功能，用于對(duì)過(guò)磅車(chē)輛進(jìn)行車(chē)號(hào)監(jiān)控和圖像抓拍，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)有效真實(shí)性，做到有據(jù)可查；

（3） 設(shè)計(jì)增加舉升裝置，對(duì)秤體進(jìn)行升降作業(yè)，有效實(shí)現(xiàn)對(duì)秤體下的隱形垃圾的清掃工作，避免二次污染；

（4） 可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)打印功能。

六、技術(shù)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

（一） 所有機(jī)械零部件全部采用不銹鋼等環(huán)保型材料，具有極強(qiáng)的抗腐蝕能力。適用于城市垃圾處理站等現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)所。秤臺(tái)面板采用鏡面不銹鋼，表面不做任何化學(xué)處理，實(shí)現(xiàn)零污染表面處理，秤臺(tái)面進(jìn)行牢固的防滑處理。

（二） 選用剪叉式提升機(jī)，提升機(jī)設(shè)計(jì)安裝在秤體的中腹部，不工作時(shí)，與秤體脫離，不會(huì)影響秤體的正常使用，當(dāng)提升機(jī)工作上升時(shí)，接觸并頂起秤體上升，且不會(huì)影響秤體的外形及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。在基礎(chǔ)件上設(shè)計(jì)安裝環(huán)形限位裝置，保障秤體在每次上升、下降后能停留在上升前固定位置。

（三） 秤體可安裝在斜坡上，設(shè)計(jì)可調(diào)式基礎(chǔ)件，可應(yīng)用于各種現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。

（四） 稱(chēng)量系統(tǒng)軟件可對(duì)稱(chēng)量過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守作業(yè)。

七、結(jié)束語(yǔ)

環(huán)保型地磅技術(shù)項(xiàng)目，申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利。

環(huán)保地磅技術(shù)項(xiàng)目屬于稱(chēng)重設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域是一種環(huán)保型地磅，主要適用于垃圾處理廠或城市垃圾處理站的垃圾處理稱(chēng)重計(jì)量。

秤體可安裝在斜坡上，設(shè)計(jì)了可調(diào)式基礎(chǔ)件，可應(yīng)用于各種不規(guī)則場(chǎng)合。

稱(chēng)重過(guò)程可自主完成，駕駛員及車(chē)輛信息和稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)自動(dòng)記錄，自動(dòng)化程度較高，通過(guò)聯(lián)網(wǎng)，提高管理效能，降低運(yùn)行成本。

秤臺(tái)下方設(shè)計(jì)安裝提升機(jī)，方便工作人員對(duì)秤體下面的衛(wèi)生死角進(jìn)行打掃，有效防止垃圾在秤體下面堆積、腐爛而造成的二次污染。

環(huán)保地磅技術(shù)項(xiàng)目，已在廣州市環(huán)衛(wèi)部門(mén)安裝運(yùn)行了 17 臺(tái)套，并進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)管理。