CN109898449A - 基于灰尘浓度检测的多级水幕除尘式扫路车及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于灰尘浓度检测的多级水幕除尘式扫路车及其控制方法，在吸尘的整个气流循环路径上设置多处灰尘传感器，在每处传感器之前设置不同模式的喷水装置，整体采用电控，根据不同位置传感器检测到的灰尘浓度数值，按控制系统逻辑电路的内置运算公式，自动开启不同位置的喷水装置，实现多级水幕式除尘。为了提高水的利用效率，增设污水循环系统。本发明相对于传统的滤筒除尘式干式扫路车，使用成本更低且能有效除尘。不管在潮湿路面或者干燥多灰路面，本车都可以使用，而且可以实现一次加水长时间作业，特别适用于城市环线、绕城高速等路况。

Description

基于灰尘浓度检测的多级水幕除尘式扫路车及其控制方法

技术领域

本发明主要属于环卫清扫设备领域，特别涉及一种基于灰尘浓度检测的多级水幕除尘式扫路车及其控制方法。

背景技术

随着城市化进程的不断加快，人们对环境卫生的要求越来越高。各种扫路车、洗扫车的应用和普及对美化城市发生着重要作用，扫路车尤其是干式扫路车在作业时容易产生扬尘，既造成了环境的二次污染，也危害了操作者及周边人员的身心健康。现有干式扫路车为了除尘，多在垃圾箱内采用滤筒除尘，要达到较好效果，则需要数量较多，过滤精度较高的滤筒，而这样也就容易造成滤筒堵塞，需考虑实用的滤筒清理装置，才能不影响滤筒使用。而且滤筒多为易损件，需按期更换。这就导致滤筒除尘使用成本居高不下。另，干式扫路车在使用时严禁路面有水，否则极易造成滤筒沾泥堵塞或浸水，影响使用效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：相对于传统的滤筒除尘式干式扫路车，研发一种适用性更广、使用成本更低且能有效除尘的基于灰尘浓度检测的多级水幕除尘式扫路车及其控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于灰尘浓度检测的多级水幕除尘式扫路车，包括扫盘、吸嘴、风机、水泵、吸筒，扫路车采用多级水幕除尘结构：

-在吸尘的整个气流循环路径上设置多处灰尘传感器；

-在每处传感器之前设置不同模式的喷水装置，形成多级水幕除尘结构，此处之前指灰尘的流动方向的从前到后的前方；

-控制系统配置为：按控制系统逻辑电路的内置的预设的灰尘浓度基准值，根据不同位置传感器检测到的灰尘浓度数值，与预设的灰尘浓度基准值对比进行判断后自动开启不同位置的喷水装置。

进一步地，所述的多级水幕除尘结构至少包括两级，其中一级水幕除尘机构位于吸筒内，二级水幕除尘机构位于垃圾箱内；

一级水幕除尘机构，采用环形喷管设置于吸筒内，第一喷嘴呈环形布置，喷水后形成360°水幕层，360°水幕层全覆盖所述吸筒的内截面；一级灰尘传感器设置于吸筒内，一级灰尘传感器设置于环形喷管的上方；

二级水幕除尘机构，采用横、纵喷管设置于垃圾箱内，横、纵喷管介于吸筒出风口与风机进风通道口之间，横、纵喷管上设有第二喷嘴，第二喷嘴呈横、纵布置，横、纵布置的第二喷嘴喷出的高压水雾构成“厂”型水幕；二级灰尘传感器设置于垃圾箱内靠近风机进风通道口处。

进一步地，所述的一级、二级灰尘传感器采用防水防腐材料制成；所述的一级、二级灰尘传感器均设有导流型的外保护装置。

进一步地，扫路车包括污水循环系统，污水循环系统至少包含污水泵、污水过滤组件，污水过滤组件包括清洗装置，所述清洗装置为气洗和/或水洗式清洗装置。

进一步地，扫路车包括控制系统，所述的控制系统包括灰尘浓度控制模块、电磁阀，所述灰尘浓度控制模块、电磁阀分别连接一级灰尘传感器、二级灰尘传感器；所述灰尘浓度控制模块配置为：按逻辑电路运算规则预设灰尘浓度基准值，当一级灰尘传感器检测到的灰尘浓度高于所述灰尘浓度基准值时，则由电磁阀控制的一级水幕除尘机构自动开启；当二级灰尘传感器检测到的灰尘浓度高于所述灰尘浓度基准值时，则由电磁阀控制的二级水幕除尘机构自动开启；一级及二级灰尘传感器检测到的灰尘浓度低于所述灰尘浓度基准值时，一级及二级水幕除尘机构均不开启。

进一步地，所述水泵、风机由上装动力装置驱动，上装动力装置为单独的上装发动机，或从底盘取力的分动箱，或驱动电机。

进一步地，采用电动底盘时，水泵、风机、液压泵全部用驱动电机驱动，上装动力装置采用单独的发动机时，水泵、风机都由所述发动机输出轴端通过皮带轮、皮带连接驱动，皮带轮与离合器为一体式，离合器为多用离心式自动离合器或气动离合器。

进一步地，当扫路车动力来源仅为底盘一台发动机时，上装动力装置来源为底盘发动机后安装取力器，取力器输出端通过传动轴驱动分动箱，分动箱为一分三，三个输出轴端分别驱动风机、水泵、液压油泵。

进一步地，分动箱三个输出端采用内置的气动离合，由电气控制接通需要的工作装置；或者，分动箱不带离合，根据需要外接离合器，以此来控制接通相应的工作装置工作。

本发明的技术方案的另一方面的一种基于灰尘浓度检测的多级水幕除尘式扫路车控制方法，其采用上述的基于灰尘浓度检测的多级水幕除尘式扫路车，包括以下步骤：

步骤200：开始作业；

步骤201：判断一级水幕除尘后是否达到排放标准，如果是则进入步骤202，否则进入步骤203；

步骤202：一级、二级水幕除尘不工作；

步骤203：一级水幕除尘工作；

步骤204：判断二级水幕除尘后是否达到排放标准，如果是则进入步骤205，否则进入步骤206；

步骤205：二级水幕除尘不工作；

步骤206：二级水幕除尘工作；

步骤207：判断二级水幕除尘后是否达到排放标准，如果是则进入步骤208，若否则进入步骤209；

步骤208：扫路车正常作业；

步骤209：报警器报警空气排放不达标，扫路车不工作。

在配备了扫盘、吸嘴、风机、水泵的扫路车上，采用多级水幕除尘。在吸尘的整个气流循环路径上设置多处灰尘传感器，在每处传感器之前设置不同模式的喷水装置，整体采用电控，根据不同位置传感器检测到的粉尘浓度数值，按控制系统逻辑电路的内置运算公式，自动开启不同位置的喷水装置，实现水幕式除尘。为了提高水的利用效率，增设污水循环系统。

所述的多级水幕除尘至少包括两级，其中一级水幕除尘位于吸筒内，二级水幕除尘位于垃圾箱内。

所述的一级水幕除尘机构，采用环形喷管设置于吸筒内，形成360°水幕无死角覆盖吸筒内截面。配备的一级灰尘传感器设置于吸筒内，环形喷管的上方。

所述的一级灰尘传感器须防水防腐，且有导流型的外保护装置，可以防止传感器受到高速沙尘的撞击损坏。

所述的二级水幕除尘机构，配合采用横、纵喷嘴设置于垃圾箱内，介于吸筒出风口与风机进风通道口之间。横、纵喷嘴喷出的高压水雾构成“厂”型水幕。配备的二级灰尘传感器设置于垃圾箱内靠近风机进风通道口处。

所述的污水循环系统，至少包含了污水泵、污水过滤组件。更多的，污水过滤组件应配备清洗装置，该清洗装置可为气洗、水洗或二者组合。

所述的控制系统，按逻辑电路运算公式，预设灰尘浓度基准值，当一级灰尘传感器检测到的灰尘浓度高于基准值时，则由电磁阀控制的一级水幕除尘机构自动开启。当二级灰尘传感器检测到的灰尘浓度高于基准值时，则由电磁阀控制的二级水幕除尘机构自动开启。灰尘传感器检测到的灰尘浓度低于基准值时，水幕除尘不开启。

所述的扫路车，其喷水处不止多级水幕，其扫盘和吸嘴也可有喷水抑尘。

与现有技术相比，本发明的优点在于：相对于传统的滤筒除尘式干式扫路车，本扫路车基于灰尘浓度检测，采用多级水幕除尘，配备污水循环系统，适用性更广、使用成本更低且能有效除尘。不管在潮湿路面或者干燥多灰路面，本车都可以使用，而且可以实现一次加水长时间作业，特别适用于城市环线、绕城高速等路况。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。

图1为本发明的基于灰尘浓度检测的多级水幕除尘式扫路车的一个实施例的结构示意图；

图2为本发明的基于灰尘浓度检测的多级水幕除尘式扫路车控制方法的除尘控制逻辑图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的描述

如图1所示，实施例1：基于灰尘浓度检测的多级水幕除尘式扫路车，由底盘1、水箱2、垃圾箱10、扫盘16、吸嘴14、风机5、水泵3、上装动力装置4、污水循环装置7等组成。工作时扫盘16展开，增大清扫宽度，把垃圾扫至车腹，由吸嘴14把垃圾吸入垃圾箱10。水箱2提供的水用于喷水除尘，污水循环装置7可过滤垃圾箱内脏水，再次循环用于喷水除尘。

所述水泵3、风机5等工作部件由上装动力装置4驱动，上装动力装置4可以是单独的上装发动机，也可以为从底盘取力的分动箱，也可以为驱动电机。尤其是，当采用电动底盘时，若动力电池可用功率足够用于上装工作，则水泵、风机、液压泵全部用驱动电机驱动，该种方式解放了布置空间，各工作机构不用紧凑的聚在一起；当上装动力装置为单独的发动机时，也就是一台扫路车用了两台发动机，则水泵、风机都由发动机输出轴端通过皮带轮、皮带连接驱动，一般的，皮带轮与离合器做成一体式，离合器多用离心式自动离合器或气动离合器；当扫路车动力来源仅为底盘一台发动机时，上装动力装置来源为底盘发动机后安装取力器，取力器输出端通过传动轴，驱动分动箱，分动箱可为一分三，三个输出轴端分别驱动风机、水泵、液压油泵。分动箱三个输出端都可做成内置的气动离合，由电气控制接通需要的工作装置。或者，也可分动箱不带离合，根据需要外接离合器，以此来控制哪个工作装置工作。

通过科学计算匹配，选择合适容积的水箱2及垃圾箱10，水箱2储存的清水主要为两级水幕除尘处供水，水箱出水口与水泵进水口之间设置有水过滤器。上装动力装置4通过皮带驱动或传动轴驱动水泵3，为除尘用的一级水幕12及二级水幕8处提供高压水雾。水路系统分配处，除了两级水幕处供水，还有供于吸嘴14的水路13，可用于抽吸初次降尘；供于左右扫盘16的水路15，用于清扫时压尘。

一级水幕除尘机构12，采用环形喷管设置于吸筒内，第一喷嘴也呈环形布置，喷水后可形成360°水幕无死角覆盖筒内截面。配备的一级灰尘传感器9设置于吸筒内，环形喷管的上方；该一级灰尘传感器9须防水防腐，且有导流型的外保护装置，可以防止传感器受到高速沙尘的撞击损坏。

二级水幕除尘机构8，配合采用横、纵喷管设置于垃圾箱内，介于吸筒出风口与风机进风通道口之间。横、纵喷管的第二喷嘴喷出的高压水雾构成“厂”型水幕。配备的二级灰尘传感器6设置于垃圾箱内靠近风机进风通道口处。该二级灰尘传感器6须防水防腐，且有导流型的外保护装置，可以防止传感器受到高速沙尘的撞击损坏。

实施例2：基于灰尘浓度检测的多级水幕除尘式扫路车包括扫盘、吸嘴、风机、水泵、吸筒，扫路车采用多级水幕除尘结构：

-在吸尘的整个气流循环路径上设置多处灰尘传感器；

-在每处传感器之前设置不同模式的喷水装置，形成多级水幕除尘结构，此处之前指灰尘的流动方向的从前到后的前方；

-控制系统配置为：按控制系统逻辑电路的内置的预设的灰尘浓度基准值，根据不同位置传感器检测到的灰尘浓度数值，与预设的灰尘浓度基准值对比进行判断后自动开启不同位置的喷水装置。

实施例3：基于灰尘浓度检测的多级水幕除尘式扫路车包括多级水幕除尘结构，所述的多级水幕除尘结构至少包括两级，其中一级水幕除尘机构位于吸筒内，二级水幕除尘机构位于垃圾箱内；一级水幕除尘机构，采用环形喷管设置于吸筒内，第一喷嘴呈环形布置，喷水后形成360°水幕层，360°水幕层全覆盖所述吸筒的内截面；一级灰尘传感器设置于吸筒内，一级灰尘传感器设置于环形喷管的上方；二级水幕除尘机构，采用横、纵喷管设置于垃圾箱内，横、纵喷管介于吸筒出风口与风机进风通道口之间，横、纵喷管上设有第二喷嘴，第二喷嘴呈横、纵布置，横、纵布置的第二喷嘴喷出的高压水雾构成“厂”型水幕；二级灰尘传感器设置于垃圾箱内靠近风机进风通道口处。

实施例4：基于灰尘浓度检测的多级水幕除尘式扫路车扫路车包括控制系统，所述的控制系统包括灰尘浓度控制模块、电磁阀，所述灰尘浓度控制模块、电磁阀分别连接一级灰尘传感器、二级灰尘传感器；所述灰尘浓度控制模块配置为：按逻辑电路运算规则预设灰尘浓度基准值，当一级灰尘传感器检测到的灰尘浓度高于所述灰尘浓度基准值时，则由电磁阀控制的一级水幕除尘机构自动开启；当二级灰尘传感器检测到的灰尘浓度高于所述灰尘浓度基准值时，则由电磁阀控制的二级水幕除尘机构自动开启；一级及二级灰尘传感器检测到的灰尘浓度低于所述灰尘浓度基准值时，一级及二级水幕除尘机构均不开启。

如图2所示，基于灰尘浓度检测的多级水幕除尘式扫路车的控制方法，设置有尘浓度监测传感器，通过灰尘浓度判断是否进行除尘。

开始作业200后判断一级水幕是否达到排放标准201，如果是则一级、二级水幕除尘不工作202，否则一级水幕除尘工作203。然后判断二级水幕除尘后是否达到排放标准204，如果是则二级水幕除尘不工作205，否则二级水幕除尘工作206。然后再判断二级水幕除尘后是否达到排放标准207，如果是则扫路车正常作业，若否则报警器报警空气排放不达标。具体步骤如下：

步骤200：开始作业；

步骤201：判断一级水幕是否达到排放标准，如果是则进入步骤202，否则进入步骤203；

步骤202：一级、二级水幕除尘不工作；

步骤203：一级水幕除尘工作；

步骤204：判断二级水幕除尘后是否达到排放标准，如果是则进入步骤205，否则进入步骤206；

步骤205：二级水幕除尘不工作；

步骤206：二级水幕除尘工作；

步骤207：判断二级水幕除尘后是否达到排放标准，如果是则进入步骤208，若否则进入步骤209；

步骤208：扫路车正常作业；

步骤209：报警器报警空气排放不达标，扫路车不工作。

以上结合附图详细描述了本发明的一种实施例，但是，本发明并不限于上述实施例中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的控制步骤方法，能够以电子硬件或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法、步骤、模块、系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的模块、实施例仅仅是示意性的，例如，所述步骤的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备，或一些特征可以忽略，或不执行。

另外需要说明的是，在上述具体实施例中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。

Claims (10)

1.一种基于灰尘浓度检测的多级水幕除尘式扫路车，包括扫盘、吸嘴、风机、水泵、吸筒，其特征在于，扫路车采用多级水幕除尘结构：

-在吸尘的整个气流循环路径上设置多处灰尘传感器；

-在每处传感器之前设置不同模式的喷水装置，形成多级水幕除尘结构，此处之前指灰尘的流动方向的从前到后的前方；

-控制系统配置为：按控制系统逻辑电路的内置的预设的灰尘浓度基准值，根据不同位置传感器检测到的灰尘浓度数值，与预设的灰尘浓度基准值对比进行判断后自动开启不同位置的喷水装置。

2.根据权利要求1所述的一种基于灰尘浓度检测的多级水幕除尘式扫路车，其特征在于，

所述的多级水幕除尘结构至少包括两级，其中一级水幕除尘机构位于吸筒内，二级水幕除尘机构位于垃圾箱内；

一级水幕除尘机构，采用环形喷管设置于吸筒内，第一喷嘴呈环形布置，喷水后形成360°水幕层，360°水幕层全覆盖所述吸筒的内截面；一级灰尘传感器设置于吸筒内，一级灰尘传感器设置于环形喷管的上方；

二级水幕除尘机构，采用横、纵喷管设置于垃圾箱内，横、纵喷管介于吸筒出风口与风机进风通道口之间，横、纵喷管上设有第二喷嘴，第二喷嘴呈横、纵布置，横、纵布置的第二喷嘴喷出的高压水雾构成“厂”型水幕；二级灰尘传感器设置于垃圾箱内靠近风机进风通道口处。

3.根据权利要求1所述的一种基于灰尘浓度检测的多级水幕除尘式扫路车，其特征在于，所述的一级、二级灰尘传感器采用防水防腐材料制成；所述的一级、二级灰尘传感器均设有导流型的外保护装置。

4.根据权利要求1所述的一种基于灰尘浓度检测的多级水幕除尘式扫路车，其特征在于，扫路车包括污水循环系统，污水循环系统至少包含污水泵、污水过滤组件，污水过滤组件包括清洗装置，所述清洗装置为气洗和/或水洗式清洗装置。

5.根据权利要求1所述的一种基于灰尘浓度检测的多级水幕除尘式扫路车，其特征在于，扫路车包括控制系统，所述的控制系统包括灰尘浓度控制模块、电磁阀，所述灰尘浓度控制模块、电磁阀分别连接一级灰尘传感器、二级灰尘传感器；所述灰尘浓度控制模块配置为：按逻辑电路运算规则预设灰尘浓度基准值，当一级灰尘传感器检测到的灰尘浓度高于所述灰尘浓度基准值时，则由电磁阀控制的一级水幕除尘机构自动开启；当二级灰尘传感器检测到的灰尘浓度高于所述灰尘浓度基准值时，则由电磁阀控制的二级水幕除尘机构自动开启；一级及二级灰尘传感器检测到的灰尘浓度低于所述灰尘浓度基准值时，一级及二级水幕除尘机构均不开启。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种基于灰尘浓度检测的多级水幕除尘式扫路车，其特征在于，所述水泵、风机由上装动力装置驱动，上装动力装置为单独的上装发动机，或从底盘取力的分动箱，或驱动电机。

7.根据权利要求1至5任一项所述的一种基于灰尘浓度检测的多级水幕除尘式扫路车，其特征在于，采用电动底盘时，水泵、风机、液压泵全部用驱动电机驱动，上装动力装置采用单独的发动机时，水泵、风机都由所述发动机输出轴端通过皮带轮、皮带连接驱动，皮带轮与离合器为一体式，离合器为多用离心式自动离合器或气动离合器。

8.根据权利要求1至5任一项所述的一种基于灰尘浓度检测的多级水幕除尘式扫路车，其特征在于，当扫路车动力来源仅为底盘一台发动机时，上装动力装置来源为底盘发动机后安装取力器，取力器输出端通过传动轴驱动分动箱，分动箱为一分三，三个输出轴端分别驱动风机、水泵、液压油泵。

9.根据权利要求8所述的一种基于灰尘浓度检测的多级水幕除尘式扫路车，其特征在于，分动箱三个输出端采用内置的气动离合，由电气控制接通需要的工作装置；或者，分动箱不带离合，根据需要外接离合器，以此来控制接通相应的工作装置工作。

10.一种基于灰尘浓度检测的多级水幕除尘式扫路车控制方法，其特征在于，其采用权利要求1至9任一项所述的一种基于灰尘浓度检测的多级水幕除尘式扫路车，包括以下步骤：

步骤200：开始作业；

步骤201：判断一级水幕除尘后是否达到排放标准，如果是则进入步骤202，否则进入步骤203；

步骤202：一级、二级水幕除尘不工作；

步骤203：一级水幕除尘工作；

步骤204：判断二级水幕除尘后是否达到排放标准，如果是则进入步骤205，否则进入步骤206；

步骤205：二级水幕除尘不工作；

步骤206：二级水幕除尘工作；

步骤207：判断二级水幕除尘后是否达到排放标准，如果是则进入步骤208，若否则进入步骤209；

步骤208：扫路车正常作业；

步骤209：报警器报警空气排放不达标，扫路车不工作。