一种环保型汽车衡的研制与应用

生活垃圾计量工作，是垃圾处理的一个重要环节。建立准确、高效、环保的智能型称量系统，已成为国内各垃圾处理机构不断追求的目标。设计制造适应现代垃圾处理称量工艺要求的智能化环保型汽车衡称量系统，具有实际意义。垃圾处理站的现场空气污浊，环境恶劣，现有汽车衡技术不能满足现场使用要求，需设计新型环保型的称重衡器来满足现场使用条件。
一、前言

生活垃圾计量工作，是垃圾处理的一个重要环节，也是建立垃圾处理管理台帐的保障，对科学、准确分析垃圾处理设施的使用效率和制定科学的作业规划发挥积极的作用。建立高精确度、高效率的智能型称重系统已成为国内各垃圾处理厂不断追求的目标。特别是近年来 BOT 合作模式的推广，各地环卫改革不断从 “养人 ”转化到“养事”中，各地政府对垃圾量的监管力度越来越大，如何建立一套精确、高效、智能的称重系统已成为环卫管理部门的当务之急。BOT 合作模式，即民间兴建营运后转移模式，是一种公共建设的运用模式。

城市卫生部门，为了对城市的所有垃圾转运站进行科学管理，能准确地掌握市区垃圾运输统计情况，通过每个垃圾转运站联网可以了解任一时段的垃圾量，为各个区域居民生活垃圾产生量以及垃圾成分的调研工作提供可靠的数据，以指导环卫清洁服务公司掌握车辆运行情况、合理分配运输经费、考核驾驶员工作绩效等。

针对上述管理技术需要，设计制造适应现代垃圾处理称量工艺要求的智能化环保型地磅称量系统，具有实际意义。
二、现场环境状况
（一）垃圾处理现场，汽车衡安装空间极其有限，空间狭小，如图 1 所示。

（二）生活垃圾处理站的现场腐蚀性强，空气污浊；另外，在处理垃圾称重过程中，常有垃圾掉落至秤台上或秤台旁，需经常对秤台及四周围进行清洗，以保证现场干净、整洁；而为了使在清洗过程中的污水及垃圾能更好的清理出来，地磅安装位置的基础面为倾斜面；且需经常对汽车衡秤体底下隐形的污水井中的污水进行定期排水或抽样化验。
（三）汽车在过秤时，在驶上和驶下秤台的时候，由于颠簸振动，车上的垃圾会有些掉落，这些垃圾容易掉进秤台下方而造成二次污染，而且这些垃圾的堆积、腐蚀也会极大地影响垃圾站的工作环境。
（四）垃圾站现场有一定的坡度，秤台安装于无基坑地平表面上，因此需设计调节装置，用来调节现场的坡度。
现有的汽车衡不能满足现场使用要求，需设计新型环保型的汽车衡来满足现场使用条件。
三、系统结构原理与功能
（一）系统结构
环保汽车衡称量系统，主要由地磅秤体机械部分和称量控制系统组成。其中汽车衡秤体机械部分由秤体、提升机、传感器、底脚调节器、基础件及其他附件构成；称量控制系统，由摄像系统、语音系统、刷卡系统、称量控制软件及打印机组成。
（二）工作过程原理
垃圾车从引坡驶上地磅，停于地磅上，驾驶员下车离开地磅，称量数据稳定后，语音提示“请刷卡”，刷卡后系统记录称量数据，同时摄像机抓拍车辆牌号并存储，同时通过网络发送数据信号至总控制台，现场仪表、大屏幕显示器显示称量重量，打印机对其称量数据信息进行打印。系统结构示意图，如图 2 所示。
由图 2 可知，环保汽车衡称量系统，由 1- 秤体，2- 操作柜（2.1- 电脑，2.2- 称重仪表，2.3- 打印机），3- 称重传感器，4- 秤台提升机（4a- 提升机控制台，4b- 提升机液压泵），5- 刷卡装置，6-摄像头，7- 显示器，8- 接线盒，9- 车辆引坡，10-底脚调节装置，11- 定位板，12- 防滑条等组成。

四、秤体与安装结构
（一）秤体安装结构如图 3 所示（二）汽车衡安装的地面为斜坡，所以基础件需特殊设计成可调节式基础件，（图 3 中调节装置 10），可调节高度为 30mm。

地基础（坡度垫脚调节）与秤台安装，地面基础→地脚螺栓与底脚基础调节器连接→底脚基础调节器（2 套）；

秤台水平调节时，调整底脚基础调节器，使秤台保持水平位置（首次安装与平时校准时，均可调整）。

（三）秤体提升机及其提升控制为了便于垃圾站的工作人员进行清理垃圾和检验污水，在地磅秤体底部安装提升机，清理
工作时，可操作秤体提升，提升高度可达 1.9m。提升机安装结构，如图 4 所示。

举升机与秤台连接安装，地面基础→地脚螺栓与提升机安装基础板（有斜度）连接→安装剪叉式提升机→通过连接板与秤台相连（安装于秤台中部）。

秤台需举升时，通过电动液压推杆推动剪叉机构举升平台→推动秤台上升；秤台回落后，剪叉机构举升平台收藏于秤台中间内部。

五、主要功能与技术指标

（一）主要技术指标

（1）量程 0t～10t；
（2）综合准确度：Ⅲ级；
（3）分度值：10kg；
（4）工作电源：220AC 或 DC；
（5）额定过载：150%，极限过载：200%；
（6）工作温度：常温 -10℃～+65℃。
（二）称重系统主要功能：汽车衡称重系统主体结构与联接如图 5 所示。由承重秤体、称重传感器（4 组）、称重信号接线盒、称重显示控制器、大屏显示器、打印机等组成，称重数字信号可上传到上位工控计算机。

称重传感器可根据安装位置的不同选择剪切梁式、柱式或桥式结构的称重传感器。
称重系统具有如下功能：
（1）具有全面板参数设置功能；
（2）采用全数字称重标定技术，可对称量值进行自动或手动标定；
（3）具有自动回零功能，方便操作，确保称量（配料）的准确性；
（4）具有一路标准模拟量信号，可扩展至两路
（选配件），便于现场灵活应用；
（5）具有四路控制设定开关量输出，可选配称量设定值自动修正功能；
（6）可选配串行数据通讯接口，便于同工业控制计算机、显示器联网；
（7）采用带硬件保护的 EEPROM 存储器，具有掉电数据保护功能；
（8）采用独特的输出保护电路，具有良好的抗干扰性，可在恶劣的环境中使用；
（9）具有称量动态检测、数据稳定化处理的功能；
（10）具有自检功能，便于变送器检测维修。
（三）控制系统主要功能
（1）可以实行驾驶员下车刷卡称重，可实现垃圾车分类计量，自动读数保存，毛重净重的累计报表，数据自动上报远传；
（2）具有视频抓拍功能，用于对过磅车辆进行车号监控和图像抓拍，实现数据有效真实性，做到有据可查；
（3）设计增加举升装置，对秤体进行升降作业，有效实现对秤体下的隐形垃圾的清扫工作，避免二次污染；
（4）可以实现现场打印功能。
六、技术设计特点
（一）所有机械零部件全部采用不锈钢等环保型材料，具有极强的抗腐蚀能力。适用于城市垃圾处理站等现场场所。秤台面板采用镜面不锈钢，表面不做任何化学处理，实现零污染表面处理，秤台面进行牢固的防滑处理。
（二）选用剪叉式提升机，提升机设计安装在秤体的中腹部，不工作时，与秤体脱离，不会影响秤体的正常使用，当提升机工作上升时，接触并顶起秤体上升，且不会影响秤体的外形及结构强度。在基础件上设计安装环形限位装置，保障秤体在每次上升、下降后能停留在上升前固定位置。
（三）秤体可安装在斜坡上，设计可调式基础件，可应用于各种现场环境。
（四）称量系统软件可对称量过程进行实时监控，可实现无人值守作业。
七、结束语
环保型汽车衡技术项目，申请了国家发明专利。
环保汽车衡技术项目属于称重设备技术领域是一种环保型汽车衡，主要适用于垃圾处理厂或城市垃圾处理站的垃圾处理称重计量。
秤体可安装在斜坡上，设计了可调式基础件，可应用于各种不规则场合。
称重过程可自主完成，驾驶员及车辆信息和称重数据自动记录，自动化程度较高，通过联网，提高管理效能，降低运行成本。
秤台下方设计安装提升机，方便工作人员对秤体下面的卫生死角进行打扫，有效防止垃圾在秤体下面堆积、腐烂而造成的二次污染。
环保汽车衡技术项目，已在广州市环卫部门安装运行了 17 台套，并进行联网管理。

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