一種環(huán)保型地磅的研制與應用

生活垃圾計量工作，是垃圾處理的一個(gè)重要環(huán)節。建立準確、高效、環(huán)保的智能型稱(chēng)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(chēng)量工藝要求的智能化環(huán)保型地磅稱(chēng)量系統，具有實(shí)際意義。垃圾處理站的現場(chǎng)空氣污濁，環(huán)境惡劣，現有地磅技術(shù)不能滿(mǎn)足現場(chǎng)使用要求，需設計新型環(huán)保型的稱(chēng)重衡器來(lái)滿(mǎn)足現場(chǎng)使用條件。

一、前言

生活垃圾計量工作，是垃圾處理的一個(gè)重要環(huán)節，也是建立垃圾處理管理臺帳的保障，對科學(xué)、準確分析垃圾處理設施的使用效率和制定科學(xué)的作業(yè)規劃發(fā)揮積極的作用。建立高精確度、高效率的智能型稱(chēng)重系統已成為國內各垃圾處理廠(chǎng)不斷追求的目標。特別是近年來(lái) BOT 合作模式的推廣，各地環(huán)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(lái)越大，如何建立一套精確、高效、智能的稱(chēng)重系統已成為環(huán)衛管理部門(mén)的當務(wù)之急。BOT 合作模式，即民間興建營(yíng)運后轉移模式，是一種公共建設的運用模式。

城市衛生部門(mén)，為了對城市的所有垃圾轉運站進(jìn)行科學(xué)管理，能準確地掌握市區垃圾運輸統計情況，通過(guò)每個(gè)垃圾轉運站聯(lián)網(wǎng)可以了解任一時(shí)段的垃圾量，為各個(gè)區域居民生活垃圾產(chǎn)生量以及垃圾成分的調研工作提供可靠的數據，以指導環(huán)衛清潔服務(wù)公司掌握車(chē)輛運行情況、合理分配運輸經(jīng)費、考核駕駛員工作績(jì)效等。

針對上述管理技術(shù)需要，設計制造適應現代垃圾處理稱(chēng)量工藝要求的智能化環(huán)保型地磅稱(chēng)量系統，具有實(shí)際意義。

二、現場(chǎng)環(huán)境狀況

（一） 垃圾處理現場(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場(chǎng)腐蝕性強，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上或秤臺旁，需經(jīng)常對秤臺及四周?chē)M(jìn)行清洗，以保證現場(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面為傾斜面；且需經(jīng)常對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。

（三） 汽車(chē)在過(guò)秤時(shí)，在駛上和駛下秤臺的時(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） 垃圾站現場(chǎng)有一定的坡度，秤臺安裝于無(wú)基坑地平表面上，因此需設計調節裝置，用來(lái)調節現場(chǎng)的坡度。

現有的地磅不能滿(mǎn)足現場(chǎng)使用要求，需設計新型環(huán)保型的地磅來(lái)滿(mǎn)足現場(chǎng)使用條件。

三、系統結構原理與功能

（一） 系統結構

環(huán)保地磅稱(chēng)量系統，主要由地磅秤體機械部分和稱(chēng)量控制系統組成。其中地磅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(chēng)量控制系統，由攝像系統、語(yǔ)音系統、刷卡系統、稱(chēng)量控制軟件及打印機組成。

（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)量數據穩定后，語(yǔ)音提示“請刷卡”，刷卡后系統記錄稱(chēng)量數據，同時(shí)攝像機抓拍車(chē)輛牌號并存儲，同時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò )發(fā)送數據信號至總控制臺，現場(chǎng)儀表、大屏幕顯示器顯示稱(chēng)量重量，打印機對其稱(chēng)量數據信息進(jìn)行打印。系統結構示意圖，如圖 2 所示。

由圖 2 可知，環(huán)保地磅稱(chēng)量系統，由 1- 秤體，2- 操作柜（2.1- 電腦，2.2- 稱(chēng)重儀表，2.3- 打印機），3- 稱(chēng)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(xiàn)盒，9- 車(chē)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） 電子汽車(chē)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(shí)，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(shí)校準時(shí)，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(jìn)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(shí)，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(guò)連接板與秤臺相連 （安裝于秤臺中部）。

秤臺需舉升時(shí)，通過(guò)電動(dòng)液壓推桿推動(dòng)剪叉機構舉升平臺→推動(dòng)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(shù)指標

（一） 主要技術(shù)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(guò)載：150%，極限過(guò)載：200%；

（6）工作溫度：常溫 -10℃～+65℃。

（二） 稱(chēng)重系統主要功能：汽車(chē)衡稱(chēng)重系統主體結構與聯(lián)接如圖 5 所示。由承重秤體、稱(chēng)重傳感器 （4 組）、稱(chēng)重信號接線(xiàn)盒、稱(chēng)重顯示控制器、大屏顯示器、打印機等組成，稱(chēng)重數字信號可上傳到上位工控計算機。

稱(chēng)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(chēng)重傳感器。

稱(chēng)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(chēng)重標定技術(shù)，可對稱(chēng)量值進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)標定；

（3） 具有自動(dòng)回零功能，方便操作，確保稱(chēng)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(chǎng)靈活應用；

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

（6） 可選配串行數據通訊接口，便于同工業(yè)控制計算機、顯示器聯(lián)網(wǎng)；

（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(huán)境中使用；

（9） 具有稱(chēng)量動(dòng)態(tài)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(shí)行駕駛員下車(chē)刷卡稱(chēng)重，可實(shí)現垃圾車(chē)分類(lèi)計量，自動(dòng)讀數保存，毛重凈重的累計報表，數據自動(dòng)上報遠傳；

（2） 具有視頻抓拍功能，用于對過(guò)磅車(chē)輛進(jìn)行車(chē)號監控和圖像抓拍，實(shí)現數據有效真實(shí)性，做到有據可查；

（3） 設計增加舉升裝置，對秤體進(jìn)行升降作業(yè)，有效實(shí)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(shí)現現場(chǎng)打印功能。

六、技術(shù)設計特點(diǎn)

（一） 所有機械零部件全部采用不銹鋼等環(huán)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(chǎng)場(chǎng)所。秤臺面板采用鏡面不銹鋼，表面不做任何化學(xué)處理，實(shí)現零污染表面處理，秤臺面進(jìn)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(shí)，與秤體脫離，不會(huì )影響秤體的正常使用，當提升機工作上升時(shí)，接觸并頂起秤體上升，且不會(huì )影響秤體的外形及結構強度。在基礎件上設計安裝環(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，設計可調式基礎件，可應用于各種現場(chǎng)環(huán)境。

（四） 稱(chēng)量系統軟件可對稱(chēng)量過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，可實(shí)現無(wú)人值守作業(yè)。

七、結束語(yǔ)

環(huán)保型地磅技術(shù)項目，申請了國家發(fā)明專(zhuān)利。

環(huán)保地磅技術(shù)項目屬于稱(chēng)重設備技術(shù)領(lǐng)域是一種環(huán)保型地磅，主要適用于垃圾處理廠(chǎng)或城市垃圾處理站的垃圾處理稱(chēng)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(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)重數據自動(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(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)項目，已在廣州市環(huán)衛部門(mén)安裝運行了 17 臺套，并進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)管理。