电气自动化在垃圾处理转运中的应用

电气自动化在垃圾处理转运中的应用

中国市政工程西北设计研究院有限公司广东佛山528200

摘要:现阶段许多行业、企业都在致力于应用自动化、智能化的生产技术,使自身的生产系统可以实现更加高效的运行。作为一种具有举足轻重地位的先进技术,人们应该致力于完善、改进、发展它,使其在现实中得到更好的应用。

关键词:电气自动化;垃圾处理转运;应用

电气自动化已经成为高新技术产业的重要组成部分,广泛应用于工业、农业、国防等领域,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。其触角伸向各行各业,小到一个开关的设计,大到宇航飞机的研究,都有它的身影。

本文以广东省某市垃圾转运站中,就电气自动化在垃圾处理转运过程中应用为例予以介绍。本工程中电气自动化系统主要由监控系统和调度系统组成,包含后台监控系统、PLC控制系统和称重系统等组成。

1调度系统的自动化应用

调度自动化是利用以电子计算机为核心的控制系统和远动技术实现电力系统调度的自动化,是指由调度中心的大屏幕显示器、打印设备、工作站、计算机网络、服务器等组成的自动化系统。其主要功能有:对生产过程中的经济调度:生产情况及安全状态进行分析、监控、实时采集生产过程中的数据、自动合理调度。

就级垃圾转运调度系统而言,目前卫星定位(GPS)技术,扩频、集群无线通信技术,GSM、GPRS、CDMA等移动通信技术在现代化智能运输系统ITS(IntelligentTransportSystem)中已得到广泛应用,使得智能化的城市垃圾转运调度管理成为可能,利用GSM、GPRS、CDMA等通信技术实现垃圾收运数据的实时交换、垃圾运输车辆和垃圾压缩转运站的远程监控测量、调度命令的实时下达。如图所示:

级垃圾转运调度系统

(1)调度控制中心

实现站内的生产设备实时监控和调度管理,在中控室上位机系统进行主要生产设备的运行操作,调度进场车辆的时序和数量,根据垃圾进场情况,调度设备运行数量,与转运车辆的和市区调度管理系统的通讯。

(2)数据数据存储与分析处理

站内系统采用标准ODBC数据库结构对系统运行数据如车辆行驶轨迹、垃圾收运情况进行保存,这些数据可方便以标准SQL数据查询语言进行查询,并能备其它应用客户端调用。

能对监控的实时数据进行分析处理,并进行统计分析,出具生产报表,可计算出垃圾年、月、日运送量,车辆出动数量、时间,垃圾运送高峰、低谷时段等。有了这些数据可以对公司运营状况进行考核评估,有利于进行最优化调度管理,降低生产成本,提高生产效率。

(3)最优化调度

根据处理站的垃圾收运量和收运高峰时值得不同,合理调配收运车辆,均衡个垃圾站的处理能力,根据交通情况制定车辆行驶最优路径,针对不同数量垃圾调派不同载重运输车辆,提高垃圾运送效率,降低运送成本是实现最优化调度的关键。根据垃圾终端处理情况合理调度转运车和处理设备运行方式,通过与垃圾填埋场和垃圾焚烧厂的实时通讯,及时了解各终端处理厂的的处理能力,及时调节分选系统的工作方式和车辆转运车辆配置,避免造成终端垃圾的拥堵。系统根据长期运营经验制定专家调配策略,结合一定算法,制定出若干行驶路径,对每辆运送车进行最优路线引导,并尽可能避开交通堵塞路段。

(4)集中报警及报警记录存储、事故防范功能

在车载终端上装有若干传感器,可以实时检测车辆运行状况,这些数据能被调度中心集中监控,因此在车辆发生超速、油温过高、缺油、遇盗等情况时,调度中心能及时知晓,并通知驾驶员或采取紧急措施。

(5)报表机打印功能

系统能自动生成年、月、日生产报表,能生成事故、报警报表,并由打印机进行定时、召唤或事故触发打印。便于管理部门垃圾处理运营商的考核核算。

(6)GPS系统功能

a、实现车辆跟踪:利用GPS和电子地图可以实时显示出车辆的实际位置,并任意放大、缩小、还原、换图;可以随目标移动,使目标始终保持在屏幕上;还可实现多窗口、多车辆、多屏幕同时跟踪,利用该功能可对重要车辆和货物进行跟踪运输。

b、提供行驶路线的规划和导航:按照交管部门批复的线路进行优化线路,同时对违背规定线路的车辆进行报警。线路规划完毕后,显示器能够在电子地图上显示设计线路,并同时显示汽车运行路径和运行方法。

c、话务指挥

调度中心可以监测区域内车辆的运行状况,对被监控车辆进行合理调度并随时与被跟踪目标通话,实行管理。

d、紧急援助

通过GPS定位和监控管理系统可以对遇有险情或发生事故的车辆进行紧急援助。监控台的电子地图可显示求助信息和报警目标,规划出最优援助方案,并以声、光报警提醒值班人员进行应急处理。

2监控系统电气自动化的应用

垃圾处理站监控系统:用于垃圾处理过程的生产监控,设在垃圾处理站内,利用现已成熟的分布式计算机监控系统可搭接成垃圾处理站的监控系统。

(1)设备及车辆监控

在调度中心可以实时监控垃圾站工艺设备实时运转状况(包括设备是否正常、出现故障点并提供声光报警功能等)、现有垃圾量、进出站车辆情况、人员上下班考勤情况等;同时还能通过视频远程监控各个压装子站现场;车辆位置、行驶路径、车辆运行状况(如车速、油温、油量等)及驾驶人员交接班记录、运行路线回放。做到随时随地对整个下辖各个控制单元全方位、多角度、细致的监控。

(2)车辆称重和车辆识别

当垃圾收集车进入转运站时,称重计量系统自动进行垃圾吨位测量、存储数据并打印记录,该称重计量系统与站内中央监控系统联网,中控室可以全程监视称重过程,并能调阅称重数据。地磅房可以实现无人值守。称重软件可分别按每车、每天、每月、每季度、每年统计垃圾量,记录收集车运行状况,并能适时输出相关数据,打印统计报表。

当车辆驶上秤台后,读卡器自动对车上所携带的电子卡进行准确快速的识别,并将读到的信号传给计算机,当计算机验证电子卡合法后,车辆称重系统自动进行称重,同时,读卡器、电子秤、摄像头将车辆的有关信息传给计算机,计算机将相关资料登记到相关数据库,以便将来查询和打印。

系统具有对车号、重量、图像等相关信息自动采集的功能,在记录重量的同时记录称重时的图片。包括视频监控子系统、称重子系统、车号识别系统、语音提示系统、数据信息自动处理子系统和报表汇总打印子系统等。

(3)后台监控系统

后台监控系统设置于中控室。系统采用高可靠工业控制计算机,通过以态网络方式通讯,通过PLC柜间接采集现场设备的工作状态信息,通过软件编程再以动画方式把各种状态信息直观地、集中地、实时地显示出来,同时把操作员的功能指令传送到相关的执行元件处,从而实现对处理站设备及其运作过程的监控、管理。后台监控系统主要用来完成以下任务:a.各工艺区域的主监控画面;b.主要设备的实时运作动画;c.中转站的模拟显示;d.处理站运作中由监控系统检测的各种报警信息;e.实现对主体设备运作参数的统计分析、图表和打印;f.系统运行的状态设定;g.控制及操作工艺设备;h.实现与处理站管理系统连接。

3PLC控制系统

PLC控制系统的主要功能为:接收本压装系统分布在处理站内压缩机控制柜、物料输送控制柜、除尘除臭控制柜等设备的各种现场信号,并发出控制指令,对现场电气设备(如压装机、电分拣机等)的工作状态进行控制。实现对主体设备和工艺流程的运行、控制和报警。具体包含储料垃圾量测定、垃圾压实控制、压缩机闸门起落、转运车箱位置控制、设备与动态运行跟踪、事故应急程序;控制单次适量进料、进料与压装连锁;皮运机启停自动控制,自动实现物料均匀下料,并通过物位计实时检测反馈并完成自动调控。

(1)垃圾分选控制

监控系统采集垃圾分选专用控制设备信息,通过工业以太网上传到中控室上位机,由PLC控制系统协调控制每一条分选线上的送料设备、分选设备的运行,根据分选设备运行情况控制其先后工序的设备协调运行,主要根据料仓料位信息,控制皮带输送机,链板给料机、筛分机等协调运行。

(2)垃圾的压缩控制

监控系统采集压级压缩专用控制设备信息,通过工业以太网上传到中控室上位机,由PLC控制系统协调控制每一台压缩设备的启停运行,同时配合压缩设备工作程序,控制送料设备、冲洗设备等连锁工作,检测转运车、集装箱等位置信息,自动完成整个垃圾投料、输送、压缩、冲洗的全过程操作。

(3)除尘除臭系统控制

系统采集卸料仓电动闸门开启信号以及地磁传感器车辆感应限号,控制抽风装置自动启停,当车辆达到门前0.5米位置且电动门开启时,风机自动启动,同时启动喷淋降尘系统,此时车辆可以进入卸料。卸料完毕,车辆出门,地磁感应器检测到车辆离去,电动门关闭,风机变频降到低速,同时关闭喷淋系统。

结束语

智能化城市生活垃圾处理监控与调度系统特别适合于由城市环卫部门或运营商统一管理的多处理站和收集站,远距离转运的城市垃圾处理,通过合理的调度可以大大提高设备运行效率,缩短转运距离,降低运行成本。

总之,人们生活需求不断提高,促使电气自动化的产生,作为现代化高新技术的一种,无论是学习者、应用者,还是研究者,都需要掌握丰富的理论知识,还需要应用者掌握高超的应用技能和技巧,才能取得更好的工作质量。

参考文献

[1]姜峰.生活垃圾转运站自动化管理设计研究.制造业自动化. 2012,34(10):154-156.

[2]史进友.生活垃圾中转站的自动化控制系统.工程技术 .2016(11):00306-00306.

[3]周斐.城市生活垃圾转运站的自动化管理系统设计.环境与卫生工程,2012,34(10):154-156.

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