一种智能垃圾清运系统及清运方法
技术领域
本发明涉及一种垃圾清运系统,具体地涉及一种智能垃圾清运系统及其清运方法,通过本智能垃圾清运系统,实现垃圾收运信息化、系统化管理。
背景技术
随着生活水平的提高,人们对周围生活环境卫生的要求越来越高,各大城市虽然在不断加大环卫建设的投入,但是,环境卫生整洁度的提升效果不明显,尤其是一些公共垃圾投放点,成为城市环境卫生整顿的重点难题。目前,生活垃圾清运时,垃圾运输车一般到垃圾投放点将所有垃圾桶的垃圾进行清运,在这种清运方式下,因清运是按照既定的计划进行,而不是根据垃圾桶的存储状态,导致清运过程中对一些尚未装满垃圾的垃圾桶也一并清理,或者一些垃圾桶已满却清运不及时,另一方面,对于一些城市而言,道路资源有限,投入较多的垃圾运输车会占用行车道路,给城市交通带来不便。
目前,一般城镇生活垃圾的收运流程为:放置在城镇各处的垃圾桶等垃圾收集设施收集垃圾,然后环卫工人将收集的垃圾用垃圾车转运到垃圾中转站,在垃圾中转站压缩后,用垃圾运输车将垃圾二次转运送往垃圾填埋厂或垃圾焚烧厂集中进行最终处理。这两次垃圾转运过程均存在“污水滴漏、气味污染”等问题,对环境危害较大。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种智能垃圾清运系统,包括智能深埋垃圾桶、垃圾收运监控管理中心及垃圾运输车;其中,智能深埋垃圾桶由外桶和内桶组成,外桶部分埋入地下,用于防止垃圾中污水外渗及地下水内渗,内桶可拆卸地设置于外桶中,用于存储投入的垃圾,所述智能深埋垃圾桶能够检测垃圾收集状态并通知垃圾收运监控管理中心;垃圾收运监控管理中心用于接收所述垃圾收集状态并根据所述垃圾收集状态调度管辖区域的垃圾运输车;垃圾运输车用于根据垃圾收运监控管理中心发送的清运指令清运垃圾。
优选地,所述智能深埋垃圾桶上安装有满载触发装置,用于检测所述垃圾收集状态。
优选地,所述满载触发装置包括感应装置和通过绳索连接在感应装置下方的吊坠,所述感应装置能够检测到吊坠靠自重下垂的状态和吊坠被垃圾托起的状态并据此判断所述垃圾桶是否满载。
优选地,所述智能深埋垃圾桶上设置有信息发送装置,用于将所述智能深埋垃圾桶的垃圾收集状态及能够确认其位置的信息发送至所述垃圾收运监控管理中心。
优选地,所述智能深埋垃圾桶的内桶的底部安装有污水箱,污水箱通过锁钩装置与内桶体相连并紧扣在内桶体底部,锁钩装置的一侧为铰接,另一侧为锁钩机构,锁钩机构能够通过解锁装置控制开合,污水箱顶部设置有将垃圾与污水隔离的隔板。
优选地,所述污水箱底部开设有排污口,排污口通过一个一侧与污水箱底部铰接,另一侧与拉绳连接的挡板进行密封,通过拉动拉绳能够控制挡板的开合。
优选地,所述智能深埋垃圾桶的内桶体的内侧下方安装有可更换的防尘袋,防尘袋为圆筒状,两端通透,安装后防尘袋下边沿在长度方向上长于内桶体。
优选地,所述垃圾运输车包括车身、设置在垃圾仓内的垃圾压缩机、设置在垃圾仓底部的污水收集管道及污水收集箱;其中,车身用于承载安装于其上的部件;垃圾压缩机用于压缩倒入的垃圾;污水收集管道,用于收集垃圾压缩时产生的污水,并将污水导入污水收集箱;污水收集箱用于存储垃圾中的污水。
优选地,所述垃圾运输车还包括用于将智能深埋垃圾桶的内桶从地下吊至车身上方的吊臂,吊臂上安装有称重装置及数据传输装置,对吊起的智能深埋垃圾桶进行称量,并将称量的数据传输至所述垃圾收运监控管理中心。
优选地,所述垃圾收运监控管理中心根据所述智能深埋垃圾桶及所述垃圾运输车反馈的信息安排清运计划,将清运指令发送至相应的垃圾运输车。
本发明还提供一种智能深埋垃圾桶,包括外桶、置于外桶中的内桶及安装于外桶桶盖内侧的满载触发装置和信息发送装置;其中,外桶用于防止垃圾中污水外渗及地下水内渗;内桶,用于存储投入的垃圾;安装于外桶桶盖内侧的满载触发装置和信息发送装置,能够检测所述智能深埋垃圾桶的存储状态,并将所述智能深埋垃圾桶的存储状态及能够确认其位置的信息发送反馈。
本发明还提供一种垃圾运输车,包括车身、设置在垃圾仓内的垃圾压缩机、设置在垃圾仓底部的污水收集管道及污水收集箱;其中,车身用于承载安装于其上的部件;垃圾压缩机用于压缩倒入的垃圾;污水收集管道,用于收集垃圾压缩时产生的污水,并将污水导入污水收集箱;污水收集箱用于存储垃圾中的污水。
本发明还提供一种智能垃圾清运方法,包括用智能深埋垃圾桶收集垃圾及检测垃圾收集状态并通知垃圾收运监控管理中心的垃圾收集步骤;垃圾收运监控管理中心接收所述垃圾收集状态并根据所述垃圾收集状态调度管辖区域的垃圾运输车的垃圾车调度步骤;垃圾运输车根据垃圾收运监控管理中心发送的清运指令清运垃圾的垃圾清运步骤。其中,在所述垃圾收集步骤中,所述智能深埋垃圾桶由外桶和内桶组成,外桶部分埋入地下,用于防止垃圾中污水外渗及地下水内渗,内桶可拆卸地设置于外桶中,用于存储投入的垃圾。
优选地,在所述智能深埋垃圾桶上安装满载触发装置,用于检测所述垃圾收集状态;所述满载触发装置包括感应装置和通过绳索连接在感应装置下方的吊坠,所述感应装置能够检测到吊坠靠自重下垂的状态和吊坠被垃圾托起的状态并据此判断所述垃圾桶是否满载。
优选地,在所述智能深埋垃圾桶上设置信息发送装置,用于将所述智能深埋垃圾桶的垃圾收集状态及能够确认其位置的信息发送至所述垃圾收运监控管理中心。
优选地,在所述智能深埋垃圾桶的内桶的底部安装污水箱,污水箱通过锁钩装置与内桶体相连并紧扣在内桶体底部,锁钩装置的一侧为铰接,另一侧为锁钩机构,锁钩机构能够通过解锁装置控制开合,污水箱顶部设置有将垃圾与污水隔离的隔板。
优选地,在所述污水箱底部开设排污口,排污口通过一个一侧与污水箱底部铰接,另一侧与拉绳连接的挡板进行密封,通过拉动拉绳能够控制挡板的开合。
优选地,在所述智能深埋垃圾桶的内桶体的内侧下方安装可更换的防尘袋,防尘袋为圆筒状,两端通透,安装后防尘袋下边沿在长度方向上长于内桶体。
优选地,所述垃圾运输车包括车身、设置在垃圾仓内的垃圾压缩机、设置在垃圾仓底部的污水收集管道及污水收集箱;其中,车身用于承载安装于其上的部件;垃圾压缩机用于压缩倒入的垃圾;污水收集管道,用于收集垃圾压缩时产生的污水,并将污水导入污水收集箱;污水收集箱用于存储垃圾中的污水。
优选地,所述垃圾运输车还包括用于将智能深埋垃圾桶的内桶从地下吊至车身上方的吊臂,吊臂上安装有称重装置及数据传输装置,对吊起的智能深埋垃圾桶进行称量,并将称量的数据传输至所述垃圾收运监控管理中心。
优选地,所述垃圾收运监控管理中心根据所述智能深埋垃圾桶及所述垃圾运输车反馈的信息安排清运计划,将清运指令发送至相应的垃圾运输车。
在本发明提供的智能垃圾清运系统及其清运方法中,智能深埋垃圾桶采用外桶、内桶两层桶的结构、深埋入地下的安装方式,使垃圾桶使用寿命更长、污染更小、占用空间更少。内桶的底部安装有污水箱,将垃圾与污水隔离,减少垃圾桶中异味的产生,内桶的内侧靠近下方安装有可更换的防尘袋,有效防止垃圾倾倒时飞扬、散落,垃圾桶桶盖内侧安装有满载触发装置和信息发送,满载后自动发送满载信息至垃圾收运监控管理中心,使垃圾桶的存储状态信息化。垃圾收运监控管理中心根据垃圾运输车的位置地图、装运状态等信息合理安排清运计划,并及时将清运指令发送至合适地点的垃圾运输车的终端,简单高效。垃圾运输车在接收到清运指令后再到指定地点进行清运,避免人力、运力资源的浪费,同时也避免了小规模多批次转运过程中造成的污水滴漏、气味污染及投入过多的垃圾运输车造成的交通拥堵。垃圾运输车上安装的垃圾压缩机及污水收集箱,对倒入的垃圾进行压缩处理,将污水与垃圾分离,减轻后续垃圾处理工序的压力。吊装式垃圾运输车的吊臂上安装的称重装置及数据传输装置,能够对吊起的每一桶垃圾进行称量,并将称量的数据传输至垃圾收运监控管理中心,便于统计每个收集点的垃圾的重量和每车垃圾的重量,进一步提高转运效率。
附图说明
图1为本发明的实施方式涉及的智能垃圾清运系统的工作示意图;
图2为本发明的实施方式涉及的智能深埋垃圾桶的外桶的结构示意图;
图3为本发明的实施方式涉及的智能深埋垃圾桶的内桶的结构示意图;
图4为本发明的实施方式涉及的智能深埋垃圾桶的垃圾倾倒的示意图;
图5为本发明的实施方式涉及的智能深埋垃圾桶的垃圾倾倒的改进的示意图;
图6为本发明的实施方式涉及的智能深埋垃圾桶的满载自动报警系统;
图7为本发明的实施方式涉及的智能深埋垃圾桶的信息发送装置的结构示意图;
图8为本发明的实施方式涉及的吊装式垃圾运输车辆的结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图所示实施方式阐述本发明。此次公开的实施方式可以认为在所有方面均为例示,不具限制性。本发明的范围不受以下实施方式的说明所限,仅由权利要求书的范围所示,而且包括与权利要求范围具有同样意思及权利要求范围内的所有变形。
本发明涉及的智能垃圾清运系统,包括智能深埋垃圾桶、吊装式垃圾运输车和垃圾收运监控管理中心。图1为本发明的实施方式涉及的智能垃圾清运系统的工作示意图。如图1所示,在系统搭建初期,根据各个区域的垃圾量、运距等信息,整体规划、安装智能深埋垃圾桶;当安置在居民区、车站、道路等各个区域的智能深埋垃圾桶在使用过程中满载后,通过智能深埋垃圾桶上安装的满载触发装置与信息发送装置,将满载信息发送至负责整个管辖区域的吊装式垃圾运输车的调度和监控的垃圾收运监控管理中心;垃圾收运监控管理中心根据吊装式垃圾运输车的位置地图、工作状态等安排清运计划,将清运指令发送至合适地点的吊装式垃圾运输车的终端;终端收到信息后反馈垃圾收运监控管理中心已收到清运指令;指定的吊装式垃圾运输车成为专用运输车,到达清运指令中给出的各信号点收集垃圾,执行清运指令;垃圾收集完成后,运输至垃圾处理厂进行处理。
下面具体阐述本发明所涉及的智能垃圾清运系统及其清运方法。智能深埋垃圾桶由外桶1和内桶2组成。图2为本发明的实施方式涉及的智能深埋垃圾桶的外桶的结构示意图。如图2所示,外桶1置于地坑中,桶口15露出地面,外桶1用于防止垃圾中污水外渗及地下水内渗。外桶1由外桶体11和桶盖12组成,外桶体11为保护层,桶体采用密闭结构,一般选用硬质塑料或装饰用木质材料,外桶体1的桶口15上设置有桶盖12,桶盖12内侧上安装有气弹簧13和桶盖支架14,为桶盖12的开合提供助力,桶盖12通常处于闭合状态。在垃圾投放过程中,通过手工或其他方式开启桶盖12。
图3为本发明的实施方式涉及的智能深埋垃圾桶的内桶的结构示意图。如图3所示,内桶2为储料层,用于存储投入的垃圾,内桶2置于外桶中,一般选用机械强度高、渗透性小的高分子材料,如高密度聚乙烯等。内桶2的内桶体21的上沿处设置有均分于四个方位的吊环(吊带)22,用于垃圾满桶时将内桶2吊起倾倒垃圾。内桶体21内侧靠近下方有通过螺栓、压条安装的可更换的防尘袋23,防尘袋23为圆筒状,两端通透,安装后下边沿在长度方向长于内桶体,用于防止垃圾倾倒时飞扬、散落。内桶体21底部安装有污水箱24,污水箱24的上部安装有多孔隔板25,多孔隔板25可为多层,多孔隔板25将垃圾与污水隔离,使污水流入污水箱24中存储。污水箱24通过锁钩装置与内桶体21相连并紧扣在其桶底,锁钩装置的一侧为铰接,另一侧为锁钩机构26,锁钩机构26通过拉动拉绳27来远距离控制。拉绳27也可以选用如按钮等其他解锁机构。
图4为本发明的实施方式涉及的智能深埋垃圾桶的垃圾倾倒的示意图。如图4所示,当拉动拉绳27时,污水箱24打开,污水从污水箱24的开口的一侧排出,垃圾也随之从防尘袋23中排出。
图4中的垃圾倾倒方式可以进一步改进,图5为本发明的实施方式涉及的智能深埋垃圾桶的垃圾倾倒的改进的示意图。如图5所示,在污水箱24的底部开设一个排污口,排污口通过一个一侧与污水箱24底部铰接、另一侧与拉绳29连接的挡板28来密封,挡板与排污口之间可以通过在排污口处安装橡胶圈进行密封,也可以在两者上安装磁铁块通过磁力作用进行密封。拉绳29可以远距离控制。当垃圾满桶将内桶2吊起准备倾倒垃圾时,拉动拉绳29,挡板28被拉起,排污口打开,污水箱24中的污水排出,污水排完后,松开拉绳29,拉动拉绳27,污水箱24打开,垃圾从防尘袋23中排出。
图6为本发明的实施方式涉及的智能深埋垃圾桶的满载自动报警系统。如图6所示,智能深埋垃圾桶的满载自动报警系统由满载触发装置31与信息发送装置32组成。信息发送装置32通常安装于桶盖12的内侧。满载触发装置31由桶盖支架14、感应装置34、吊绳35、吊坠36组成,用于检测智能深埋垃圾桶的存储状态。感应装置34可以选择例如微动开关等。感应装置34连接信息发送装置32,拉绳35一端连接吊坠36,一端连接感应装置34,当垃圾未满载时,通过吊坠36的重力作用使感应装置34常开,当垃圾满载时,吊坠36被垃圾顶起,重力破坏,感应装置34闭合,信息发送装置32通电工作。其中,吊绳35、吊坠36和感应装置34也可以设置为两组,两组中的吊坠分别设置在两根吊绳上,第一组中的吊坠处于满桶的3/4处,第二组中的吊坠处于满桶位置处,当桶中垃圾到达满桶的3/4处及满桶位置时时,吊坠重力受破坏,对应的感应装置闭合,向垃圾收运监控管理中心发送信息,反馈垃圾桶的存储状态。以上两组中的吊坠也可以设置在同一根吊绳上,吊绳的一端连接两个分别处于满桶的3/4处和满桶位置的吊坠,吊绳的另一端连接一个位置传感器,位置传感器能够检测出吊坠的位置并转换成输出信号,向垃圾收运监控管理中心反馈垃圾桶的存储状态。另外,也可以在桶盖12上安装一个小型步进电机来拉动吊绳35,在桶中设置若干目标位置,如 3/4、7/8、满桶等位置,当桶中垃圾到目标位置时,感应装置闭合,向垃圾收运监控管理中心发送信息,随后小型步进电机将吊坠36拉升至下一目标位置。
图7为本发明的实施方式涉及的智能深埋垃圾桶的信息发送装置的结构示意图。如图7所示,信息发送装置32包括电源46、单片机控制电路板41、GSM通信模块42、天线43 、SIM卡接口44等。模拟开关切换电路上经由串口连接有GSM通信模块42,GSM通信模块42上连接有一天线43和SIM卡接口44,时钟电路49控制单片机控制电路板41的工作,有线报警输入模块48外接满载触发装置31,单片机控制电路板41用于采集有线报警输入模块48输入的报警信号。当满载时,SIM卡接口44将单片机控制电路板41采集到的超过设定值的满载报警信号经模拟开关切换电路由GSM通信模块42以信息方式发送到垃圾收运系统的垃圾收运监控管理中心的一个或者多个接收终端上,信息中至少包括垃圾桶的及存储状态及能够确认垃圾桶位置的信息。指示灯47通过灯的不同状态来表示不同的通信状态,接收信息的终端通过信息发送装置32中的设置按钮45进行设置。信息发送装置32中使用的软件包括GSM短信息发送、接收协议子程序,报警感应器数据采集子程序,按键控制子程序,时钟子程序及其他控制程序。
本发明的智能深埋垃圾桶有全埋和半埋两种安装形式,全埋式适用于环卫工人倾倒垃圾,垃圾桶高出地面约15厘米,桶口15直径约1.7米,半埋式适用于一般居民倾倒垃圾,垃圾桶高出地面约100厘米,桶口15直径约0.5米。每个收集点可有多个桶并排放置,分类存放垃圾,实现垃圾分类。本发明的智能深埋垃圾桶的寿命一般大于8-10年。
本发明的智能深埋垃圾桶配备吊桶式垃圾运输车进行垃圾的清运。图8为本发明的实施方式涉及的吊装式垃圾运输车辆的结构示意图。如图8所示,吊桶式垃圾运输车的车头与车身之间安装有与智能深埋垃圾桶配套的吊臂51,用于将智能深埋垃圾桶的内桶2通过吊环(吊带)22从地下吊至车身上方,然后拉动拉绳27,污水箱24打开,垃圾及污水进入垃圾进料口52,位于垃圾进料口52的下方,安装在垃圾仓内的垃圾压缩机53,将倒入的垃圾压实,使污水沿垃圾仓底部的污水收集管道(未图示)进入污水收集箱54,使垃圾进入垃圾压缩箱55,车身上安装的检测装置(未图示),检测装置根据垃圾压缩机53的推杆在垃圾压缩箱55中的压缩进程确认车辆的装载情况,在清运过程中实时向垃圾收运监控管理中心反馈车辆的装载情况。吊装式垃圾运输车的车身下方安装有高压水枪56,其连接清水箱57,用于冲洗脏的外桶1和内桶2,而车身下方安装的吸水水枪58用于将清洗后外桶1中积存的污水抽吸入污水收集箱54。垃圾倾倒完毕后,吊臂51将内桶2重新对接,使污水箱24闭合后,将内桶2套入外桶1中。另外,吊臂51上安装有称重装置及数据传输装置,用于对吊起的每一桶垃圾进行称量,并将称量的数据传输至垃圾收运监控管理中心,用于统计每个收集点的垃圾的重量和每车垃圾的重量。另外,在吊桶式垃圾运输车上安装GPS系统,便于车辆统一管理。
当选用图5中的改进的智能深埋垃圾桶时,在吊装式垃圾运输车上再设置一组污水进水口及对应的污水管道,当垃圾桶被吊起时,拉动拉绳打开排污口,污水箱中的污水从排污口流入污水进水口,流经污水管道进入污水收集箱,随后开启解锁机构,内桶的污水箱打开,使桶中垃圾倾倒入垃圾进料口,进行垃圾压缩等后续工作。
吊桶式垃圾压缩运输车装满垃圾后,运往垃圾终端处理厂或二次压缩转运站。运距小于20公里的,一般直接送到垃圾处理场所;运距小于40公里大于20公里的,可直接送到垃圾处理场所,也可送入大型垃圾压缩转运站,视具体情况而定;运距大于40公里的,可送入大型垃圾压缩转运站二次转运送入垃圾处理厂。常规中、远距离垃圾运输选用的垃圾运输车主要有两种,额定总质量约16吨、可装载垃圾约8吨的和额定总质量约25吨、可装载垃圾约12吨,当然,可根据需要选用更小型或更大型车辆。
本发明中的垃圾收运监控管理中心负责整个管辖区域的吊装式垃圾运输车的调度和监控。
安装在各个区域的智能深埋垃圾桶通过其上安装的满载触发装置与信息发送装置,能够及时将垃圾桶的存储状态及位置信息发送至的垃圾收运监控管理中心,吊装式垃圾运输车在清运过程中也实时向垃圾收运监控管理中心反馈车辆的装载情况及位置信息。垃圾收运监控管理中心根据智能深埋垃圾桶及吊装式垃圾运输车反馈的信息安排清运计划,将清运指令发送至合适地点的吊装式垃圾运输车的终端,终端在收到清运指令后向垃圾收运监控管理中心进行反馈。垃圾收运监控管理中心根据收到的每个收集点的垃圾的重量和每车垃圾的重量等信息,可以对管辖各个区域垃圾产生情况进行分析统计,进一步提高转运效率。