CN108381986B - 垃圾收集设备、垃圾收集设备的控制方法和垃圾转运站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种垃圾收集设备、垃圾收集设备的控制方法和垃圾转运站。垃圾收集设备包括：收集槽(1)，包括用于输入垃圾的进口和用于输出垃圾的出口；推压部件(2)，可相对于所述出口沿第一方向移动，以将所述出口输出的垃圾朝垃圾收集箱(5)内推送；压力检测部件(4)，用于检测所述推压部件(2)推压所述垃圾的压力；以及控制器(11)，用于将所述压力控制在限定值以下，且在所述压力的增长率增加到预定值后，增大所述限定值。应用本申请的技术方案，改善了现有技术中人工清理堵塞的垃圾劳动强度大的问题。

Description

垃圾收集设备、垃圾收集设备的控制方法和垃圾转运站

技术领域

本发明涉及垃圾处理领域，具体而言，涉及一种垃圾收集设备、垃圾收集设备的控制方法和垃圾转运站。

背景技术

垃圾中转站一般用于生活垃圾的处理，在城镇环境卫生中越来越重要。但当前垃圾分类未严格执行，特别是乡镇垃圾中夹杂着衣物、编织物甚至是建筑垃圾。在压缩处理时，随着推头的压缩前进，长条状的编织物、建筑垃圾有可能在料槽下边沿与垃圾集装箱入口处产生卡料。卡料一般通过人工判断推头位置并结合料槽视频判断，卡料不易及时发现且发现时卡料已经发生，处理比较麻烦甚至需要人工手动清理，卡料后继续向料槽倒料又加大了处理难度。

可见，料槽卡料浪费人力及时间，影响垃圾中转站正常的运营。所以实现垃圾中转站料槽卡料及时预防及处理对垃圾站综合管控、高效运营尤为重要。

发明内容

本发明提供一种垃圾收集设备、垃圾收集设备的控制方法和垃圾转运站，以改善人工清理堵塞的垃圾劳动强度大的问题。

根据本发明实施例的一个方面，本发明提供了一种垃圾收集设备，垃圾收集设备包括：

收集槽，包括用于输入垃圾的进口和用于输出垃圾的出口；

推压部件，可相对于出口沿第一方向移动，以将出口输出的垃圾朝垃圾收集箱内推送；

压力检测部件，用于检测推压部件推压垃圾的压力；以及

控制器，用于将压力控制在限定值以下，且在压力的增长率增加到预定值后，增大限定值。

可选地，垃圾收集设备还包括用于检测推压部件的移动距离的距离检测部件，

控制器用于在推压部件沿第一方向移动而通过易堵料的位置后降低限定值。

可选地，垃圾收集箱位于出口的一侧，易堵料的位置位于出口沿第一方向的邻近垃圾收集箱的一端。

可选地，垃圾收集设备还包括：

阻拦装置，具有允许垃圾进入收集槽的第一位置和阻拦垃圾进入收集槽的第二位置；以及

控制器用于：在推压部件沿第一方向运动m次且均不能通过易堵料的位置后，将阻拦装置切换到第二位置。

可选地，垃圾收集设备还包括：

警示装置，用于提示垃圾收集装置发生堵料；以及

控制器用于：在推压部件沿第一方向运动m次且均不能通过易堵料位置后，命令警示装置发出报警信息。

可选地，垃圾收集设备还包括：

通信装置，用于在发生堵料后将堵料信息发送至垃圾调度中心的控制系统；

控制器用于：在推压部件沿第一方向运动m次且均不能通过易堵料位置后，命令通信装置将堵料信息发送至垃圾调度中心的控制系统。

可选地，垃圾收集设备还包括：

液压缸，用于驱动推压部件移动；

阀组，用于调节液压缸引入的液压流体的压力；以及

控制器用于控制阀组的开度，以调节推压部件推压垃圾的压力。

根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种垃圾转运站，垃圾转运站包括上述的垃圾收集设备。

本发明实施例的另一个方面，提供了一种上述的垃圾收集设备的控制方法，控制方法包括：

获取推压部件推压垃圾的压力的增长率；

若增长率大于预定值，则增大推压部件推压垃圾的压力的限值。

可选地，获取推压部件推压垃圾的压力的增长率包括：

在推压部件沿第一方向移动的过程中，在时间上依次检测压力的值至少两次，并将第n次测得的压力值记为P；

根据公式K＝[P(n)-P(n-1)]/t计算增长率，其中，n≥2。

可选地，

在增大限制后，若推压部件连续m次不能通过易堵料，则判定垃圾收集设备发生堵料；

采取堵料处理措施，处理措施包括阻拦垃圾倒入收集槽、发出报警信息和将堵料信息向垃圾调度中心的控制系统发送中的至少一种。

应用本申请的技术方案，因在收集槽的出口若输出易堵垃圾后推压部件推压垃圾的压力的增长率变大，在增长率增大到预定值后可判定存在易堵垃圾，将推压部件推压垃圾的压力的限定值提高后，推压部件以更大的压力推压垃圾，以试图将易堵压力推送至垃圾收集箱，改善了人工清理易堵垃圾劳动强度大的问题。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明的实施例的垃圾收集设备的结构示意图；

图2示出了本发明的实施例的垃圾收集设备的控制系统图；

图3示出了本发明的实施例的垃圾收集设备的推压部件的位置的示意图；以及

图4示出了本发明的实施例的垃圾收集设备的控制流程图。

图中：1、收集槽；2、推压部件；3、液压缸；4、压力检测部件；5、垃圾收集箱；6、运输车；7、警示装置；8、阻拦装置；9、易堵垃圾；11、控制器；12、阀组；13、通信装置；14、壳体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本实施例的垃圾收集设备的结构示意图，图2示出了本实施例的垃圾收集设备的控制系统图。

结合图1和图2所示，本实施例的垃圾收集设备包括收集槽1、推压部件2、压力检测部件4和控制器11。收集槽1包括用于输入垃圾的进口和用于输出垃圾的出口，推压部件2可相对于收集槽1的出口沿第一方向移动，以将出口输出的垃圾推送至垃圾收集箱5内。垃圾收集箱5和推压部件2沿第一方向布置，并分别位于收集槽1的出口的两侧。

进一步地，收集槽1的出口位于收集槽1的底部，可选地出口朝向收集槽1的下方。推压部件2位于出口的一侧，并可向出口的另一侧的垃圾收集箱5运动，以将收集槽1的出口输出的垃圾推送至垃圾收集箱中。上述的第一方向为水平方向。

图3示出了本实施例的推压部件2位置变化的示意图。其中，A处为推压部件2沿上述的第一方向移动的最大距离的位置；C处为推压部件2沿第一方向移动的起始位置；B为收集槽1的出口的靠近垃圾收集箱5的一端位置。D、E位置分别位于B点的两侧，且与B点的距离相同。D点和E点代表垃圾收集箱5的容积的误差范围。图中的箭头代表第一方向。

推压部件2还可以相对于收集槽1沿与第一方向相反的第二方向移动，以返回起始位置A再次将收集槽1的出口输出的垃圾朝垃圾收集箱5内推送。

垃圾收集设备还包括用于在其内可运动地设置推压部件2的壳体14。推压部件2沿第一方向移动的过程中伸出壳体14，推压部件2沿第二方向移动的过程中缩回壳体14内。垃圾收集设备还包括设在壳体14内部用于驱动推压部件2移动的液压缸3。

推压部件2、壳体14和液压缸3为构成用于推送、压缩垃圾的压缩装置的主要部分。

垃圾收集设备还包括用于检测推压部件2推压垃圾的压力的压力检测部件4和控制器11。

在推压部件2将垃圾推送至垃圾收集箱5内后，随着推压部件2继续沿第一方向朝垃圾收集箱5内移动，垃圾被压缩，推压部件2推压垃圾的压力随着垃圾的压缩程度的增加而增大，控制器11用于限定推压部件2压缩垃圾的压力，也即限定垃圾的压缩程度。

在上述的压力到达限定值Pmax后，控制器11令推压部件2沿与第一方向相反的第二方向移动，以准备再次将垃圾朝垃圾收集箱5内推送。

如图1所示，若收集槽1的出口输出的垃圾包含衣物、编织物或建筑垃圾等易堵垃圾9时，上述的易堵垃圾9容易卡在收集槽1的出口与垃圾收集箱5之间，从而影响垃圾向垃圾收集箱5输送，在易堵垃圾9卡在收集槽1的出口和垃圾收集箱5之间后，垃圾的流动性下降，上述的推压部件2推压垃圾的压力迅速的增大，且压力的增长率大于推压部件2压缩垃圾的过程中的压力的增长率。

因此，通过判断推压部件2沿第一方向移动的过程中的推压垃圾的压力的增长率可以判断是否有易堵垃圾9卡在收集槽1的出口和垃圾收集箱5之间。

控制器11还用于根据压力检测部件4检测到的推压部件2推压垃圾的压力计算上述压力的增长率K。在推压部件2沿第一方向移动的过程中，在时间上依次检测压力的值至少两次，并将第n次测得的压力值记为P(n)。

然后，根据公式K＝[P(n)-P(n-1)]/t计算压力的增长率K，其中t为第n次检测上述的压力与第n-1次检测上述的压力的时间差。

本实施例中，控制器11在上述的压力的增长率到达预定值Kset后，则判定存在易堵垃圾9卡在收集槽1的出口和垃圾收集箱5之间；然后控制器11增大上述的限定值Pmax，以尝试利用推压部件2将易堵垃圾9朝垃圾收集箱5内推送。

在收集槽1的出口没有易堵垃圾9输出时，上述的限定值为第一设定值Pset1。在控制器11判定收集槽1的出口与垃圾收集箱5之间存在易堵垃圾9时，则将上述的限定值Pmax修订为第二Pset2。其中，Pset2>Pset1。

在收集槽1的出口没有易堵垃圾9输出时，推压部件2处于将垃圾朝垃圾收集箱5内推送的一般压缩工作状态，在推压部件2推压垃圾的压力到达第一设定值Pset1后，控制器11令推压部件2沿第二方向移动。

在控制器11判定收集槽1的出口与垃圾收集箱5之间存在易堵垃圾9时，推压部件2处于以更大压力推压垃圾的强压工作状态，在推压部件2推压垃圾的压力到达第二设定值Pset2后，控制器11才令推压部件2沿第二方向移动，以试图利用推压部件2加工易堵垃圾9推送到垃圾收集箱5内。

本实施例中，垃圾收集设备还包括用于驱动推压部件2移动的液压缸3和用于调节驱动液压缸的液压流体的压力的阀组12。控制器11用于控制阀组12的开度以控制液压缸3的压力。在推压部件2推压垃圾移动的过程中，液压缸3内的液压流体的压力与推压部件2推压垃圾的压力是正相关的。垃圾的流动性越差，推压部件2推压垃圾的压力也就越大，相应地，液压缸3流入的液压流体的压力需求也就越大。

可选地，压力检测部件4用于检测液压缸内液压流体的压力，该压力能够反映推压部件2推压垃圾的压力。

垃圾收集设备还包括用于检测推压部件2沿第一方向移动的距离的距离检测部件10，控制器11可根据推压部件2沿第一方向移动的距离判断推压部件2是否已经通过易堵料的位置。

上述的易堵料的位置是指位于出口的沿第一方向的邻近垃圾收集箱5的一端。如图1所示，收集槽1的出口输出的垃圾在推压部件2的推送下逐渐朝垃圾收集箱5内移动，当收集槽1的出口输出的垃圾包含易堵垃圾时，易堵垃圾9被推压部件2推送至出口的沿第一方向的邻近垃圾收集箱5的一端后，易堵垃圾9准备离开收集槽1的出口而进入到垃圾收集箱5中，流动性差或体积较大的易堵垃圾9容易卡在收集槽1和垃圾收集箱5之间。

若推压部件2在连续m次沿第一方向朝垃圾收集箱5内推送垃圾的过程均没能通过上述的易堵料位置，则控制器11判定垃圾收集设备发生堵料。

图3示出了本实施例的推压部件2位置变化的示意图。其中，A处为推压部件2沿上述的第一方向移动的最大距离的位置；C处为推压部件2沿第一方向移动的起始位置；B为收集槽1的出口的靠近垃圾收集箱5的一端。D、E位置分别位于B点的两侧，且与B点的距离相同。D点和E点代表垃圾收集箱5的容积的误差范围。垃圾收集箱5的容积的误差范围与油缸测长传感器精度和卡料中心位置有关，实例中取5cm；L1为C、E间距离；L2为C、D间距离；推头伸长方向如图中推头伸长方向。

如图1所示，本实施例的垃圾收集设备还包括阻拦装置8，阻拦装置具有允许垃圾进入到收集槽1的第一位置和阻拦垃圾进入收集槽1的第二位置。

在控制器11判定垃圾收集设备发生堵料后，将阻拦装置8切换至第二位置，以防止继续有垃圾进入到收集槽1，从而使得垃圾收集设备的堵料更加严重。

本实施例中，垃圾由运输车6倒入收集槽1的进口中。阻拦装置8用于阻拦运输车6驶向收集槽1。阻拦装置8可以为伸缩门或拦杆机。拦杆机包括用于阻挡运输车的拦杆，拦杆具有阻挡运输车的第一位置和允许运输车驶向收集槽1的第二位置，拦杆机还包括用于驱动拦杆转动的马达，以使的拦杆在第一位置和第二位置之间切换。

垃圾收集设备还包括用于提示垃圾收集设备发生堵料的警示装置7，在控制器11判定垃圾收集设备发生堵料后，控制器11令警示装置发出报警信息，以提醒运输车6的驾驶员不要在向收集槽内倾倒垃圾，也提醒维护人员及时对垃圾收集设备进行维护清理。

垃圾收集设备还包括用于发生堵料后将堵料信息发送至垃圾调度中心的控制系统的通信装置13。在控制器11判定垃圾收集设备发生堵料后，控制器11令通信装置13将堵料信息发送至垃圾调度中心的控制系统的通信装置13。

图4示出了本实施例的垃圾收集设备控制流程图。如图4所示，本实施例的垃圾收集设备的控制方法包括：

S101：进行一般压缩。

S102：压缩控制器，根据油缸油压传感器采集压力值P(n)并存储；在如图2中的CD区间内计算斜率K＝(P(n)-P(n-1))/tn,其中实例中tn取控制周期的整数3倍。

S103：判断K>Kset是否成立,其中Kset为压力斜率的阈值，为一个实验值，当大于此值时认为压力上升过快，推头可能遇到长条状的编织物、建筑垃圾；如果K>Kset成立，则跳转S104提前进入强压；否则跳转S101，继续一般压缩；其中Pset1，Pset2的数值根据调试情况调整，且Pset1<Pset2。

S104：Pmax＝Pset2，提前进入强压。进入强压后，记录第m次压缩的最远行程Lmax(m)。

S105：判断强压次数阈值内是否发生最远行程Lmax(m)>L2，其中强压次数阈值根据调试情况调整，实例中取3次。若强压次数阈值内发生最远行程Lmax(m)>L2，则认为卡料风险解除，跳转S107，进入一般压缩；否则，发生卡料，跳转S106，进行倾倒阻拦。

S106：进行警示、警报、通知调度系统，进行垃圾倾倒阻拦，压缩控制器控制报警装置7a、指示装置7b进行报警及指示告知倾倒车辆停止倾倒，控制阻拦装置阻拦垃圾倾倒车辆继续进入，通知调度系统发生卡料。

S107：Pmax＝Pset1，退出强压。

本实施例基于现有的推压部件2的在压缩垃圾的压力达到预定值后沿第二方向回缩的情况，也即在驱动油缸的油压达到预定值后，推压部件沿第二方向回缩。

控制器11接收来自油缸油压传感器检测的油缸油压，并按一定周期计算油压斜率k，当斜率超过阈值kset时，判断认定为存在卡料风险，系统改变推压部件2回缩条件中的油压限定值，自动控制推压部件进行提前强压，增大推压部件2推压垃圾的压缩力，预防卡料的发生；当强压时检测推头位置，在规定的强压次数内，推压部件2单次压缩最远距离超过规定距离，则卡料风险解除；若在规定的强压次数内，推头单次压缩最远距离未超过规定距离，则确实发生卡料，控制器控制报警装置7a、指示装置7b进行报警及指示，控制阻拦装置进行倾倒阻拦，防止增加卡料处理难度。

作为优选方案，判断存在卡料风险、提前强压原理为：长条状的编织物、建筑垃圾出现时，虽然不一定卡料，但存在卡料的风险，如果用一般压缩则压缩力不足，存在垃圾累积、卡料可能。将当前推头缩回条件中的油缸压力阈值分为一般压缩和提前强压，一般压缩适用于集装箱未满箱时，向集装箱内压缩垃圾；提前强压适用于垃圾阻力比较大时，将垃圾压入集装箱内；一般压缩的油压阈值Pset1<提前强压油压阈值Pset2。

压缩控制器根据油缸油压传感器采集压力值P(n)并存储，其中n为第n个采样；在推头起点到料槽与压缩机机壳结合处的区间内计算斜率K＝(P(n)-P(n-1))/t,其中t为两次采样之间的时间间隔，为控制周期的整数倍；判断K>Kset是否成立，其中Kset为压力斜率的阈值，为一个实验值，当大于此值时认为压力上升过快，推头可能遇到长条状的编织物、建筑垃圾；如果K>Kset成立，则Pmax＝Pset2，提前进入强压；否则Pmax＝Pset1，继续一般压缩；其中Pset1，Pset2的数值根据调试情况调整。

作为优选方案，判断卡料现象、倾倒阻拦原理，进入强压后，记录第m次压缩的最远行程Lmax(m)，判断一个强压周期内，是否发生最远行程Lmax(m)>L2，其中L2为确定推头已经离开易卡料位置的长度，一个强压周期内的强压次数根据调试情况调整。若一个强压周期内发生最远行程Lmax(m)>L2，则认为卡料风险解除，Pmax＝Pset1，进入一般压缩；否则，发生卡料，进行警示、警报、通知调度系统，进行垃圾倾倒阻拦，压缩控制器控制报警装置、指示装置进行报警及指示告知倾倒车辆停止倾倒，控制阻拦装置阻拦垃圾倾倒车辆继续进入，通知调度系统发生卡料。

以上所述仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种垃圾收集设备，其特征在于，包括：

收集槽(1)，包括用于输入垃圾的进口和用于输出垃圾的出口；

推压部件(2)，可相对于所述出口沿第一方向移动，以将所述出口输出的垃圾朝垃圾收集箱(5)内推送；

压力检测部件(4)，用于检测所述推压部件(2)推压所述垃圾的压力；以及

控制器(11)，用于将所述压力控制在限定值以下，且在所述压力的增长率增加到预定值后，增大所述限定值。

2.根据权利要求1所述的垃圾收集设备，其特征在于，还包括用于检测所述推压部件(2)的移动距离的距离检测部件(10)，

所述控制器(11)用于在所述推压部件(2)沿第一方向移动而通过易堵料的位置后降低所述限定值。

3.根据权利要求2所述的垃圾收集设备，其特征在于，所述垃圾收集箱(5)位于所述出口的一侧，所述易堵料的位置位于所述出口沿所述第一方向的邻近所述垃圾收集箱(5)的一端。

4.根据权利要求1所述的垃圾收集设备，其特征在于，还包括：

阻拦装置(8)，具有允许垃圾进入所述收集槽(1)的第一位置和阻拦所述垃圾进入所述收集槽(1)的第二位置；以及

所述控制器(11)用于：在所述推压部件(2)沿第一方向运动m次且均不能通过易堵料的位置后，将所述阻拦装置(8)切换到所述第二位置。

5.根据权利要求1所述的垃圾收集设备，其特征在于，还包括：

警示装置(7)，用于提示所述垃圾收集装置发生堵料；以及

所述控制器用于：在所述推压部件沿第一方向运动m次且均不能通过易堵料的位置后，命令所述警示装置发出报警信息。

6.根据权利要求1所述的垃圾收集设备，其特征在于，还包括：

通信装置，用于在发生堵料后将堵料信息发送至垃圾调度中心的控制系统；

所述控制器用于：在所述推压部件沿第一方向运动m次且均不能通过易堵料的位置后，命令所述通信装置将堵料信息发送至垃圾调度中心的控制系统。

7.根据权利要求1所述的垃圾收集设备，其特征在于，还包括：

液压缸(3)，用于驱动所述推压部件(2)移动；

阀组(12)，用于调节所述液压缸(3)引入的液压流体的压力；以及

所述控制器(11)用于控制所述阀组的开度，以调节所述推压部件(2)推压所述垃圾的压力。

8.一种垃圾转运站，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的垃圾收集设备。

9.一种权利要求1至7中任一项所述垃圾收集设备的控制方法，其特征在于，包括：

获取所述推压部件(2)推压垃圾的压力的增长率；

若所述增长率大于预定值，则增大所述推压部件(2)推压垃圾的压力的限值。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述获取所述推压部件(2)推压垃圾的压力的增长率包括：

在所述推压部件(2)沿所述第一方向移动的过程中，在时间上依次检测所述压力的值至少两次，并将第n次测得的压力值记为P(n)；

根据公式K＝[P(n)-P(n-1)]/t计算所述增长率，其中，n≥2。

11.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，

在增大所述限值后，若所述推压部件(2)连续m次不能通过易堵料的位置，则判定所述垃圾收集设备发生堵料；

采取堵料处理措施，所述处理措施包括阻拦垃圾倒入所述收集槽(1)、发出报警信息和将堵料信息向垃圾调度中心的控制系统发送中的至少一种。