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一種環保型汽車衡的研制與應用

生活垃圾計量工作，是垃圾處理的一個重要環節。建立準確、高效、環保的智能型稱量系統，已成為國內各垃圾處理機構不斷追求的目標。設計制造適應現代垃圾處理稱量工藝要求的智能化環保型汽車衡稱量系統，具有實際意義。垃圾處理站的現場空氣污濁，環境惡劣，現有汽車衡技術不能滿足現場使用要求，需設計新型環保型的稱重衡器來滿足現場使用條件。
一、前言

生活垃圾計量工作，是垃圾處理的一個重要環節，也是建立垃圾處理管理臺帳的保障，對科學、準確分析垃圾處理設施的使用效率和制定科學的作業規劃發揮積極的作用。建立高精確度、高效率的智能型稱重系統已成為國內各垃圾處理廠不斷追求的目標。特別是近年來 BOT 合作模式的推廣，各地環衛改革不斷從 “養人 ”轉化到“養事”中，各地政府對垃圾量的監管力度越來越大，如何建立一套精確、高效、智能的稱重系統已成為環衛管理部門的當務之急。BOT 合作模式，即民間興建營運后轉移模式，是一種公共建設的運用模式。

城市衛生部門，為了對城市的所有垃圾轉運站進行科學管理，能準確地掌握市區垃圾運輸統計情況，通過每個垃圾轉運站聯網可以了解任一時段的垃圾量，為各個區域居民生活垃圾產生量以及垃圾成分的調研工作提供可靠的數據，以指導環衛清潔服務公司掌握車輛運行情況、合理分配運輸經費、考核駕駛員工作績效等。

針對上述管理技術需要，設計制造適應現代垃圾處理稱量工藝要求的智能化環保型地磅稱量系統，具有實際意義。
二、現場環境狀況
（一）垃圾處理現場，汽車衡安裝空間極其有限，空間狹小，如圖 1 所示。

（二）生活垃圾處理站的現場腐蝕性強，空氣污濁；另外，在處理垃圾稱重過程中，常有垃圾掉落至秤臺上或秤臺旁，需經常對秤臺及四周圍進行清洗，以保證現場干凈、整潔；而為了使在清洗過程中的污水及垃圾能更好的清理出來，地磅安裝位置的基礎面為傾斜面；且需經常對汽車衡秤體底下隱形的污水井中的污水進行定期排水或抽樣化驗。
（三）汽車在過秤時，在駛上和駛下秤臺的時候，由于顛簸振動，車上的垃圾會有些掉落，這些垃圾容易掉進秤臺下方而造成二次污染，而且這些垃圾的堆積、腐蝕也會極大地影響垃圾站的工作環境。
（四）垃圾站現場有一定的坡度，秤臺安裝于無基坑地平表面上，因此需設計調節裝置，用來調節現場的坡度。
現有的汽車衡不能滿足現場使用要求，需設計新型環保型的汽車衡來滿足現場使用條件。
三、系統結構原理與功能
（一）系統結構
環保汽車衡稱量系統，主要由地磅秤體機械部分和稱量控制系統組成。其中汽車衡秤體機械部分由秤體、提升機、傳感器、底腳調節器、基礎件及其他附件構成；稱量控制系統，由攝像系統、語音系統、刷卡系統、稱量控制軟件及打印機組成。
（二）工作過程原理
垃圾車從引坡駛上地磅，停于地磅上，駕駛員下車離開地磅，稱量數據穩定后，語音提示“請刷卡”，刷卡后系統記錄稱量數據，同時攝像機抓拍車輛牌號并存儲，同時通過網絡發送數據信號至總控制臺，現場儀表、大屏幕顯示器顯示稱量重量，打印機對其稱量數據信息進行打印。系統結構示意圖，如圖 2 所示。
由圖 2 可知，環保汽車衡稱量系統，由 1- 秤體，2- 操作柜（2.1- 電腦，2.2- 稱重儀表，2.3- 打印機），3- 稱重傳感器，4- 秤臺提升機（4a- 提升機控制臺，4b- 提升機液壓泵），5- 刷卡裝置，6-攝像頭，7- 顯示器，8- 接線盒，9- 車輛引坡，10-底腳調節裝置，11- 定位板，12- 防滑條等組成。

四、秤體與安裝結構
（一）秤體安裝結構如圖 3 所示（二）汽車衡安裝的地面為斜坡，所以基礎件需特殊設計成可調節式基礎件，（圖 3 中調節裝置 10），可調節高度為 30mm。

地基礎（坡度墊腳調節）與秤臺安裝，地面基礎→地腳螺栓與底腳基礎調節器連接→底腳基礎調節器（2 套）；

秤臺水平調節時，調整底腳基礎調節器，使秤臺保持水平位置（首次安裝與平時校準時，均可調整）。

（三）秤體提升機及其提升控制為了便于垃圾站的工作人員進行清理垃圾和檢驗污水，在地磅秤體底部安裝提升機，清理
工作時，可操作秤體提升，提升高度可達 1.9m。提升機安裝結構，如圖 4 所示。

舉升機與秤臺連接安裝，地面基礎→地腳螺栓與提升機安裝基礎板（有斜度）連接→安裝剪叉式提升機→通過連接板與秤臺相連（安裝于秤臺中部）。

秤臺需舉升時，通過電動液壓推桿推動剪叉機構舉升平臺→推動秤臺上升；秤臺回落后，剪叉機構舉升平臺收藏于秤臺中間內部。

五、主要功能與技術指標

（一）主要技術指標

（1）量程 0t～10t；
（2）綜合準確度：Ⅲ級；
（3）分度值：10kg；
（4）工作電源：220AC 或 DC；
（5）額定過載：150%，極限過載：200%；
（6）工作溫度：常溫 -10℃～+65℃。
（二）稱重系統主要功能：汽車衡稱重系統主體結構與聯接如圖 5 所示。由承重秤體、稱重傳感器（4 組）、稱重信號接線盒、稱重顯示控制器、大屏顯示器、打印機等組成，稱重數字信號可上傳到上位工控計算機。

稱重傳感器可根據安裝位置的不同選擇剪切梁式、柱式或橋式結構的稱重傳感器。
稱重系統具有如下功能：
（1）具有全面板參數設置功能；
（2）采用全數字稱重標定技術，可對稱量值進行自動或手動標定；
（3）具有自動回零功能，方便操作，確保稱量（配料）的準確性；
（4）具有一路標準模擬量信號，可擴展至兩路
（選配件），便于現場靈活應用；
（5）具有四路控制設定開關量輸出，可選配稱量設定值自動修正功能；
（6）可選配串行數據通訊接口，便于同工業控制計算機、顯示器聯網；
（7）采用帶硬件保護的 EEPROM 存儲器，具有掉電數據保護功能；
（8）采用獨特的輸出保護電路，具有良好的抗干擾性，可在惡劣的環境中使用；
（9）具有稱量動態檢測、數據穩定化處理的功能；
（10）具有自檢功能，便于變送器檢測維修。
（三）控制系統主要功能
（1）可以實行駕駛員下車刷卡稱重，可實現垃圾車分類計量，自動讀數保存，毛重凈重的累計報表，數據自動上報遠傳；
（2）具有視頻抓拍功能，用于對過磅車輛進行車號監控和圖像抓拍，實現數據有效真實性，做到有據可查；
（3）設計增加舉升裝置，對秤體進行升降作業，有效實現對秤體下的隱形垃圾的清掃工作，避免二次污染；
（4）可以實現現場打印功能。
六、技術設計特點
（一）所有機械零部件全部采用不銹鋼等環保型材料，具有極強的抗腐蝕能力。適用于城市垃圾處理站等現場場所。秤臺面板采用鏡面不銹鋼，表面不做任何化學處理，實現零污染表面處理，秤臺面進行牢固的防滑處理。
（二）選用剪叉式提升機，提升機設計安裝在秤體的中腹部，不工作時，與秤體脫離，不會影響秤體的正常使用，當提升機工作上升時，接觸并頂起秤體上升，且不會影響秤體的外形及結構強度。在基礎件上設計安裝環形限位裝置，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，設計可調式基礎件，可應用于各種現場環境。
（四）稱量系統軟件可對稱量過程進行實時監控，可實現無人值守作業。
七、結束語
環保型汽車衡技術項目，申請了國家發明專利。
環保汽車衡技術項目屬于稱重設備技術領域是一種環保型汽車衡，主要適用于垃圾處理廠或城市垃圾處理站的垃圾處理稱重計量。
秤體可安裝在斜坡上，設計了可調式基礎件，可應用于各種不規則場合。
稱重過程可自主完成，駕駛員及車輛信息和稱重數據自動記錄，自動化程度較高，通過聯網，提高管理效能，降低運行成本。
秤臺下方設計安裝提升機，方便工作人員對秤體下面的衛生死角進行打掃，有效防止垃圾在秤體下面堆積、腐爛而造成的二次污染。
環保汽車衡技術項目，已在廣州市環衛部門安裝運行了 17 臺套，并進行聯網管理。

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