CN111254861A - 一种市政环卫车清洁系统 - Google Patents
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- E01H1/00—Removing undesirable matter from roads or like surfaces, with or without moistening of the surface
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Abstract
本发明公开了一种市政环卫车清洁系统，包括均与清洁系统总控制模块连接的前激光粉尘传感器、后激光粉尘传感器、中置扫盘调速控制器、中置喷水流量控制器、后置吸尘功率控制器和后置喷水流量控制器，其中，中置扫盘调速控制器、中置喷水流量控制器、后置吸尘功率控制器和后置喷水流量控制器分别与中置扫盘组件、中置喷水组件、后置吸尘组件和后置喷水组件连接；与现有技术相比，本发明能根据实际的环卫作业情况，对扫盘、喷水、吸尘的各部分组件在实车上进行匹配度优化布置，并根据环卫车清扫工作实际情况，协调控制中置扫盘组件、中置喷水组件、后置吸尘组件和后置喷水组件的工作状态，达到以最小的能耗实现清扫灰尘垃圾，同时及时抑尘的效果。
Description
技术领域
本发明属于环卫车智能控制技术领域，特别涉及一种市政环卫车清洁系统。
背景技术
清扫作业是公路养护工程的重要内容，随着科技的发展，为适应我国经济、技术及公路交通事业的发展需要，环卫作业工作正越来越多地使用各种环卫专用车辆进行，比如专用的环卫清扫车，环卫清扫车是近几年发展起来的重要的路面养护专用环卫车辆之一，是主要适合公路路面清扫作业的专用车辆，具备洒水喷雾、清扫、吸入垃圾等功能，不但可以清扫垃圾，而且还可以对道路上的空气介质进行除尘净化，保证了道路的干净整齐，防止尘土飞扬，但是，现有的环卫清扫车存在很多不足，比如，为了使防尘效果更好，简单的增加洒水喷头，不仅使路面过度潮湿，减小路面摩擦系数，提高了交通事故风险，也使车上存储的清水快速消耗，大大缩短了环卫车作业时间，同时降低了作业效率，或者为了增加环卫车作业效率，加快扫盘转速，但是喷水量又没有匹配，防尘效果欠佳。
因此，如何针对以上问题设计一种能够根据环卫车清扫工作实际情况，协调控制扫盘、喷水、吸尘的工作状态，达到以最小的能耗实现清扫灰尘垃圾，同时及时抑尘的效果，已成为现在急需解决的问题。
发明内容：
为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：
一种市政环卫车清洁系统，其特征在于：包括均与清洁系统总控制模块连接的前激光粉尘传感器、后激光粉尘传感器、中置扫盘调速控制器、中置喷水流量控制器、后置吸尘功率控制器和后置喷水流量控制器，其中，中置扫盘调速控制器、中置喷水流量控制器、后置吸尘功率控制器和后置喷水流量控制器分别与中置扫盘组件、中置喷水组件、后置吸尘组件和后置喷水组件连接；
所述前激光粉尘传感器，设置于车辆整个底盘前部并距中置扫盘一定距离，用于实时监测扫盘工作中的扬尘情况；
所述后激光粉尘传感器，设置于车辆整个底盘后部并距中置扫盘一定距离，用于实时监测扫盘经过后一段距离的扬尘情况；
所述中置扫盘调速控制器，用于调节中置扫盘组件的工作状态，通过实时控制中置扫盘组件中各扫盘的转速实现调节其工作状态的目的；
所述中置扫盘组件，用于清扫路面灰尘、树叶、纸屑等路面垃圾，布置于车辆整个底盘中部；
所述中置喷水流量控制器，用于调节中置喷水组件的工作状态，通过实时控制中置喷水组件中各喷头的喷水量实现调节其工作状态的目的；
所述中置喷水组件，用于通过喷头喷水实现洒水抑尘的目的，布置于车辆整个底盘中部；
所述后置吸尘功率控制器，用于调节后置吸尘组件的工作状态，通过实时控制后置吸尘组件中的吸尘器的功率(即吸尘器的吸力)实现调节其工作状态的目的；
所述后置吸尘组件，用于将中置扫盘组件中扫盘向内清扫的灰尘等垃圾通过后置吸尘组件中的吸尘器吸入环卫车中的垃圾箱，布置于中置扫盘组件后面，以便及时将垃圾吸走；
所述后置喷水流量控制器，用于调节后置喷水组件的工作状态，通过实时控制后置喷水组件中各喷头的喷水量实现调节其工作状态的目的；
所述后置喷水组件，用于通过喷头喷水实现洒水抑尘的目的，布置于车辆整个底盘后部，作为中置喷水组件洒水抑尘效果欠佳时的二次补偿喷水，实现全过程抑尘的效果；
所述清洁系统总控制模块，用于接收前激光粉尘传感器和后激光粉尘传感器的实时监测数据，并经过清洁系统总控制模块内置的特定控制策略和控制算法进行数据分析后，将控制信号输出至中置扫盘调速控制器、中置喷水流量控制器、后置吸尘功率控制器和后置喷水流量控制器，进而根据环卫车清扫工作实际情况，分别控制中置扫盘组件、中置喷水组件、后置吸尘组件和后置喷水组件的工作状态，达到以最小的能耗实现清扫灰尘垃圾，同时及时抑尘的效果。
进一步的，所述中置扫盘组件数量为偶数，对称布设于车辆底盘中部左右两侧，数量至少为2个。
进一步的，所述中置喷水组件中喷头的数量与中置扫盘组件中扫盘的数量一致，布设位置左右两侧对称，且同侧的在同一中心线上提前扫盘一定距离布设，
便于先喷水后清扫，达到预先降尘的效果。
进一步的，所述后置吸尘组件于中的吸尘器数量至少一个，具体位置为中置扫盘组件中两侧扫盘的中间靠后位置，也可配置多个吸尘器或多个吸入口，以利于将两侧扫盘集中清扫后的垃圾全部吸走。
进一步的，所述后置喷水组件中的喷头数量至少为2个，布设于车辆整个底盘后部左右两侧对称位置，也可根据实际扫盘位置布设情况进行适当调整。
进一步的，所述激光灰尘传感器可根据实际需要，在不同位置设置多个，适应使用需求的同时提高监测精度。
进一步的，所述的任一种市政环卫车清洁系统总控制模块内置的特定控制策略和控制算法，按照前激光粉尘传感器和后激光粉尘传感器的实时监测数据分别设置为不同控制模式进行控制，具体控制策略和控制算法如下：
(1)低功耗工作模式
适用条件：c′1＜C1；
控制目标值：
①n＝N0；
②p＝P0；
③q1＝Q0；
④q2＝0；
(2)智能调节工作模式
适用条件：C1＜c′1＜C2；
控制目标值：
①
②
③
④q2＝0；
(3)后置补偿工作模式
适用条件：c′1＞C2；
控制目标值：
①n＝N；
②p＝P；
③q1＝Q1；
④
其中：c′1-前激光粉尘传感器监测的粉尘(TSP为主)浓度值；
c′2-后激光粉尘传感器监测的粉尘(TSP为主)浓度值；
C0-当天气象监测的粉尘(TSP为主)浓度背景值；
C1-中置扫盘调速控制器粉尘浓度控制阈值下限；
C2-中置扫盘调速控制器粉尘浓度控制阈值上限；
C3-后置喷水流量控制器粉尘浓度控制阈值；
n-中置扫盘调速控制器控制的目标转速值；
N0-中置扫盘组件低能耗工作状态下的最低转速(系统预设)；
N-中置扫盘组件设计的最大安全转速；
v-环卫清扫车当前实际车速；
v0-环卫清扫车正常工作时最佳车速(系统预设)；
m-差速补偿级数，默认取值为1；
p-后置吸尘功率控制器控制的目标功率值；
P0-后置吸尘组件低能耗工作状态下的最低功率(系统预设)；
P-后置吸尘组件设计的最大安全功率；
q1-中置喷水流量控制器控制的喷水流量值；
q2-后置喷水流量控制器控制的喷水流量值；
Q10-中置喷水组件低能耗工作状态下的最低喷水流量(系统预设)；
Q20-后置喷水组件低能耗工作状态下的最低喷水流量(系统预设)；
Q1-中置喷水组件设计的最大安全喷水流量；
Q2-后置喷水组件设计的最大安全喷水流量；
K1-中置喷水组件静态误差补偿系数；
K2-后置喷水组件静态误差补偿系数；
另外，K1和K2分别为中置喷水组件静态误差补偿系数和后置喷水组件静态误差补偿系数，具体算法为：
其中：K1-中置喷水组件静态误差补偿系数；
K2-后置喷水组件静态误差补偿系数；
λ1-中置喷水组件静态误差补偿调整参数，与L1有关；
λ2-中置喷水组件静态误差补偿调整参数，与L2有关；
L1-前激光粉尘传感器与中置喷水组件喷头的距离；
K2-后置喷水组件喷头与后激光粉尘传感器的距离；
v-环卫清扫车当前实际车速；
v0-环卫清扫车正常工作时最佳车速(系统预设)；
说明：①激光粉尘传感器监测参数以颗粒物TSP浓度为主，其它粒径级别浓度参数为辅；
②差速补偿系数为
表征由于环卫清扫车的实际车速超过或滞后于最佳车速时，对控制目标值的补偿，m为差速补偿级数，根据速度差幅度分级调整，默认取值为1；
③多个喷头、扫盘、吸尘器均采用统一的控制策略和控制算法，且控制目标值若超过最大设计安全值，取最大设计安全值即可。
本发明工作原理：前激光粉尘传感器和后激光粉尘传感器实时监测粉尘浓度并将数据传输至清洁系统总控制模块，清洁系统总控制模块将已接收数据经过其内置的特定控制策略和控制算法进行数据分析后得出各控制信号值，并及时将对应控制信号输出至中置扫盘调速控制器、中置喷水流量控制器、后置吸尘功率控制器和后置喷水流量控制器，进而根据环卫车清扫工作实际情况，分别控制中置扫盘组件、中置喷水组件、后置吸尘组件和后置喷水组件的工作状态，达到以最小的能耗实现清扫灰尘垃圾，同时及时抑尘的效果。
与现有技术相比，本发明能根据实际的环卫作业情况，对扫盘、喷水、吸尘的各部分组件在实车上进行匹配度优化布置，并根据环卫车清扫工作实际情况，
协调控制中置扫盘组件、中置喷水组件、后置吸尘组件和后置喷水组件的工作状态，达到以最小的能耗实现清扫灰尘垃圾，同时及时抑尘的效果。
附图说明：
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的实车布置示意图；
图中：1-前激光粉尘传感器、2-中置喷水组件喷头、3-中置扫盘组件扫盘、4-后置吸尘组件吸尘器吸入口、5-后激光粉尘传感器、6-后置喷水组件喷头。
具体实施方式：
实施例1
一种市政环卫车清洁系统，其特征在于：包括均与清洁系统总控制模块连接的前激光粉尘传感器、后激光粉尘传感器、中置扫盘调速控制器、中置喷水流量控制器、后置吸尘功率控制器和后置喷水流量控制器，其中，中置扫盘调速控制器、中置喷水流量控制器、后置吸尘功率控制器和后置喷水流量控制器分别与中置扫盘组件、中置喷水组件、后置吸尘组件和后置喷水组件连接；
所述前激光粉尘传感器，设置于车辆整个底盘前部并距中置扫盘一定距离，用于实时监测扫盘工作中的扬尘情况；
所述后激光粉尘传感器，设置于车辆整个底盘后部并距中置扫盘一定距离，用于实时监测扫盘经过后一段距离的扬尘情况；
所述中置扫盘调速控制器，用于调节中置扫盘组件的工作状态，通过实时控制中置扫盘组件中各扫盘的转速实现调节其工作状态的目的；
所述中置扫盘组件，用于清扫路面灰尘、树叶、纸屑等路面垃圾，布置于车辆整个底盘中部；
所述中置喷水流量控制器，用于调节中置喷水组件的工作状态，通过实时控制中置喷水组件中各喷头的喷水量实现调节其工作状态的目的；
所述中置喷水组件，用于通过喷头喷水实现洒水抑尘的目的，布置于车辆整个底盘中部；
所述后置吸尘功率控制器，用于调节后置吸尘组件的工作状态，通过实时控制后置吸尘组件中的吸尘器的功率(即吸尘器的吸力)实现调节其工作状态的目的；
所述后置吸尘组件，用于将中置扫盘组件中扫盘向内清扫的灰尘等垃圾通过后置吸尘组件中的吸尘器吸入环卫车中的垃圾箱，布置于中置扫盘组件后面，以便及时将垃圾吸走；
所述后置喷水流量控制器，用于调节后置喷水组件的工作状态，通过实时控制后置喷水组件中各喷头的喷水量实现调节其工作状态的目的；
所述后置喷水组件，用于通过喷头喷水实现洒水抑尘的目的，布置于车辆整个底盘后部，作为中置喷水组件洒水抑尘效果欠佳时的二次补偿喷水，实现全过程抑尘的效果；
所述清洁系统总控制模块，用于接收前激光粉尘传感器和后激光粉尘传感器的实时监测数据，并经过清洁系统总控制模块内置的特定控制策略和控制算法进行数据分析后，将控制信号输出至中置扫盘调速控制器、中置喷水流量控制器、后置吸尘功率控制器和后置喷水流量控制器，进而根据环卫车清扫工作实际情况，分别控制中置扫盘组件、中置喷水组件、后置吸尘组件和后置喷水组件的工作状态，达到以最小的能耗实现清扫灰尘垃圾，同时及时抑尘的效果。
实施例2
一种市政环卫车清洁系统，其特征在于：包括均与清洁系统总控制模块连接的前激光粉尘传感器、后激光粉尘传感器、中置扫盘调速控制器、中置喷水流量控制器、后置吸尘功率控制器和后置喷水流量控制器，其中，中置扫盘调速控制器、中置喷水流量控制器、后置吸尘功率控制器和后置喷水流量控制器分别与中置扫盘组件、中置喷水组件、后置吸尘组件和后置喷水组件连接；
所述前激光粉尘传感器，设置于车辆整个底盘前部并距中置扫盘一定距离，用于实时监测扫盘工作中的扬尘情况；
所述后激光粉尘传感器，设置于车辆整个底盘后部并距中置扫盘一定距离，用于实时监测扫盘经过后一段距离的扬尘情况；
所述中置扫盘调速控制器，用于调节中置扫盘组件的工作状态，通过实时控制中置扫盘组件中各扫盘的转速实现调节其工作状态的目的；
所述中置扫盘组件，用于清扫路面灰尘、树叶、纸屑等路面垃圾，布置于车辆整个底盘中部；
所述中置喷水流量控制器，用于调节中置喷水组件的工作状态，通过实时控制中置喷水组件中各喷头的喷水量实现调节其工作状态的目的；
所述中置喷水组件，用于通过喷头喷水实现洒水抑尘的目的，布置于车辆整个底盘中部；
所述后置吸尘功率控制器，用于调节后置吸尘组件的工作状态，通过实时控制后置吸尘组件中的吸尘器的功率(即吸尘器的吸力)实现调节其工作状态的目的；
所述后置吸尘组件，用于将中置扫盘组件中扫盘向内清扫的灰尘等垃圾通过后置吸尘组件中的吸尘器吸入环卫车中的垃圾箱，布置于中置扫盘组件后面，以便及时将垃圾吸走；
所述后置喷水流量控制器，用于调节后置喷水组件的工作状态，通过实时控制后置喷水组件中各喷头的喷水量实现调节其工作状态的目的；
所述后置喷水组件，用于通过喷头喷水实现洒水抑尘的目的，布置于车辆整个底盘后部，作为中置喷水组件洒水抑尘效果欠佳时的二次补偿喷水，实现全过程抑尘的效果；
所述清洁系统总控制模块，用于接收前激光粉尘传感器和后激光粉尘传感器的实时监测数据，并经过清洁系统总控制模块内置的特定控制策略和控制算法进行数据分析后，将控制信号输出至中置扫盘调速控制器、中置喷水流量控制器、后置吸尘功率控制器和后置喷水流量控制器，进而根据环卫车清扫工作实际情况，分别控制中置扫盘组件、中置喷水组件、后置吸尘组件和后置喷水组件的工作状态，达到以最小的能耗实现清扫灰尘垃圾，同时及时抑尘的效果。
所述中置扫盘组件数量为偶数，对称布设于车辆底盘中部左右两侧，数量至少为2个。
所述中置喷水组件中喷头的数量与中置扫盘组件中扫盘的数量一致，布设位置左右两侧对称，且同侧的在同一中心线上提前扫盘一定距离布设，便于先喷水后清扫，达到预先降尘的效果。
所述后置吸尘组件于中的吸尘器数量至少一个，具体位置为中置扫盘组件中两侧扫盘的中间靠后位置，也可配置多个吸尘器或多个吸入口，以利于将两侧扫盘集中清扫后的垃圾全部吸走。
所述后置喷水组件中的喷头数量至少为2个，布设于车辆整个底盘后部左右两侧对称位置，也可根据实际扫盘位置布设情况进行适当调整。
所述激光灰尘传感器可根据实际需要，在不同位置设置多个，适应使用需求的同时提高监测精度。
本发明方案中各部分的参考配置型号及数量如下表：
| 序号 | 部件名称 | 型号 | 数量 | 备注 |
| 1 | 前激光粉尘传感器 | PM3006 | 至少1个，布设多个视需求而定。 | 激光散射原理 |
| 2 | 后激光粉尘传感器 | PM3006 | 至少1个，布设多个视需求而定。 | 激光散射原理 |
| 3 | 中置喷水组件中喷头 | 实车配置型号 | 至少2个，布设多个视需求而定。 | |
| 4 | 中置扫盘组件中扫盘 | 实车配置型号 | 至少2个，布设多个视需求而定。 | |
| 5 | 后置吸尘组件中吸尘器 | 实车配置型号 | 至少1个，布设多个视需求而定。 | |
| 6 | 后置喷水组件中的喷头 | 实车配置型号 | 至少1个，布设多个视需求而定。 |
实施例3
一种市政环卫车清洁系统，其特征在于：包括均与清洁系统总控制模块连接的前激光粉尘传感器、后激光粉尘传感器、中置扫盘调速控制器、中置喷水流量控制器、后置吸尘功率控制器和后置喷水流量控制器，其中，中置扫盘调速控制器、中置喷水流量控制器、后置吸尘功率控制器和后置喷水流量控制器分别与中置扫盘组件、中置喷水组件、后置吸尘组件和后置喷水组件连接；
所述前激光粉尘传感器，设置于车辆整个底盘前部并距中置扫盘一定距离，用于实时监测扫盘工作中的扬尘情况；
所述后激光粉尘传感器，设置于车辆整个底盘后部并距中置扫盘一定距离，用于实时监测扫盘经过后一段距离的扬尘情况；
所述中置扫盘调速控制器，用于调节中置扫盘组件的工作状态，通过实时控制中置扫盘组件中各扫盘的转速实现调节其工作状态的目的；
所述中置扫盘组件，用于清扫路面灰尘、树叶、纸屑等路面垃圾，布置于车辆整个底盘中部；
所述中置喷水流量控制器，用于调节中置喷水组件的工作状态，通过实时控制中置喷水组件中各喷头的喷水量实现调节其工作状态的目的；
所述中置喷水组件，用于通过喷头喷水实现洒水抑尘的目的，布置于车辆整个底盘中部；
所述后置吸尘功率控制器，用于调节后置吸尘组件的工作状态，通过实时控制后置吸尘组件中的吸尘器的功率(即吸尘器的吸力)实现调节其工作状态的目的；
所述后置吸尘组件，用于将中置扫盘组件中扫盘向内清扫的灰尘等垃圾通过后置吸尘组件中的吸尘器吸入环卫车中的垃圾箱，布置于中置扫盘组件后面，以便及时将垃圾吸走；
所述后置喷水流量控制器，用于调节后置喷水组件的工作状态，通过实时控制后置喷水组件中各喷头的喷水量实现调节其工作状态的目的；
所述后置喷水组件，用于通过喷头喷水实现洒水抑尘的目的，布置于车辆整个底盘后部，作为中置喷水组件洒水抑尘效果欠佳时的二次补偿喷水，实现全过程抑尘的效果；
所述清洁系统总控制模块，用于接收前激光粉尘传感器和后激光粉尘传感器的实时监测数据，并经过清洁系统总控制模块内置的特定控制策略和控制算法进行数据分析后，将控制信号输出至中置扫盘调速控制器、中置喷水流量控制器、后置吸尘功率控制器和后置喷水流量控制器，进而根据环卫车清扫工作实际情况，分别控制中置扫盘组件、中置喷水组件、后置吸尘组件和后置喷水组件的工作状态，达到以最小的能耗实现清扫灰尘垃圾，同时及时抑尘的效果。
所述中置扫盘组件数量为偶数，对称布设于车辆底盘中部左右两侧，数量至少为2个。
所述中置喷水组件中喷头的数量与中置扫盘组件中扫盘的数量一致，布设位置左右两侧对称，且同侧的在同一中心线上提前扫盘一定距离布设，便于先喷水后清扫，达到预先降尘的效果。
所述后置吸尘组件于中的吸尘器数量至少一个，具体位置为中置扫盘组件中两侧扫盘的中间靠后位置，也可配置多个吸尘器或多个吸入口，以利于将两侧扫盘集中清扫后的垃圾全部吸走。
所述后置喷水组件中的喷头数量至少为2个，布设于车辆整个底盘后部左右两侧对称位置，也可根据实际扫盘位置布设情况进行适当调整。
所述激光灰尘传感器可根据实际需要，在不同位置设置多个，适应使用需求的同时提高监测精度。
本发明方案中各部分的参考配置型号及数量如下表：
| 序号 | 部件名称 | 型号 | 数量 | 备注 |
| 1 | 前激光粉尘传感器 | PM3006 | 至少1个，布设多个视需求而定。 | 激光散射原理 |
| 2 | 后激光粉尘传感器 | PM3006 | 至少1个，布设多个视需求而定。 | 激光散射原理 |
| 3 | 中置喷水组件中喷头 | 实车配置型号 | 至少2个，布设多个视需求而定。 | |
| 4 | 中置扫盘组件中扫盘 | 实车配置型号 | 至少2个，布设多个视需求而定。 | |
| 5 | 后置吸尘组件中吸尘器 | 实车配置型号 | 至少1个，布设多个视需求而定。 | |
| 6 | 后置喷水组件中的喷头 | 实车配置型号 | 至少1个，布设多个视需求而定。 |
所述的任一种市政环卫车清洁系统总控制模块内置的特定控制策略和控制算法，按照前激光粉尘传感器和后激光粉尘传感器的实时监测数据分别设置为不同控制模式进行控制，具体控制策略和控制算法如下：
(1)低功耗工作模式
适用条件：c′1＜C1；
控制目标值：
①n＝N0；
②p＝P0；
③q1＝Q0；
④q2＝0；
(2)智能调节工作模式
适用条件：C1＜c′1＜C2；
控制目标值：
①
②
③
④q2＝0；
(3)后置补偿工作模式
适用条件：c′1＞C2；
控制目标值：
①n＝N；
②p＝P；
③q1＝Q1；
④
其中：c′1-前激光粉尘传感器监测的粉尘(TSP为主)浓度值；
c′2-后激光粉尘传感器监测的粉尘(TSP为主)浓度值；
C0-当天气象监测的粉尘(TSP为主)浓度背景值；
C1-中置扫盘调速控制器粉尘浓度控制阈值下限；
C2-中置扫盘调速控制器粉尘浓度控制阈值上限；
C3-后置喷水流量控制器粉尘浓度控制阈值；
n-中置扫盘调速控制器控制的目标转速值；
N0-中置扫盘组件低能耗工作状态下的最低转速(系统预设)；
N-中置扫盘组件设计的最大安全转速；
v-环卫清扫车当前实际车速；
v0-环卫清扫车正常工作时最佳车速(系统预设)；
m-差速补偿级数，默认取值为1；
p-后置吸尘功率控制器控制的目标功率值；
P0-后置吸尘组件低能耗工作状态下的最低功率(系统预设)；
P-后置吸尘组件设计的最大安全功率；
q1-中置喷水流量控制器控制的喷水流量值；
q2-后置喷水流量控制器控制的喷水流量值；
Q10-中置喷水组件低能耗工作状态下的最低喷水流量(系统预设)；
Q20-后置喷水组件低能耗工作状态下的最低喷水流量(系统预设)；
Q1-中置喷水组件设计的最大安全喷水流量；
Q2-后置喷水组件设计的最大安全喷水流量；
K1-中置喷水组件静态误差补偿系数；
K2-后置喷水组件静态误差补偿系数；
另外，K1和K2分别为中置喷水组件静态误差补偿系数和后置喷水组件静态误差补偿系数，具体算法为：
其中：K1-中置喷水组件静态误差补偿系数；
K2-后置喷水组件静态误差补偿系数；
λ1-中置喷水组件静态误差补偿调整参数，与L1有关；
λ2-中置喷水组件静态误差补偿调整参数，与L2有关；
L1-前激光粉尘传感器与中置喷水组件喷头的距离；
K2-后置喷水组件喷头与后激光粉尘传感器的距离；
v-环卫清扫车当前实际车速；
v0-环卫清扫车正常工作时最佳车速(系统预设)；
说明：①激光粉尘传感器监测参数以颗粒物TSP浓度为主，其它粒径级别浓度参数为辅；
②差速补偿系数为
表征由于环卫清扫车的实际车速超过或滞后于最佳车速时，对控制目标值的补偿，m为差速补偿级数，根据速度差幅度分级调整，默认取值为1；
③多个喷头、扫盘、吸尘器均采用统一的控制策略和控制算法，且控制目标值若超过最大设计安全值，取最大设计安全值即可。
本发明工作原理：前激光粉尘传感器和后激光粉尘传感器实时监测粉尘浓度并将数据传输至清洁系统总控制模块，清洁系统总控制模块将已接收数据经过其内置的特定控制策略和控制算法进行数据分析后得出各控制信号值，并及时将对应控制信号输出至中置扫盘调速控制器、中置喷水流量控制器、后置吸尘功率控制器和后置喷水流量控制器，进而根据环卫车清扫工作实际情况，分别控制中置扫盘组件、中置喷水组件、后置吸尘组件和后置喷水组件的工作状态，达到以最小的能耗实现清扫灰尘垃圾，同时及时抑尘的效果。
与现有技术相比，本发明能根据实际的环卫作业情况，对扫盘、喷水、吸尘的各部分组件在实车上进行匹配度优化布置，并根据环卫车清扫工作实际情况，协调控制中置扫盘组件、中置喷水组件、后置吸尘组件和后置喷水组件的工作状态，达到以最小的能耗实现清扫灰尘垃圾，同时及时抑尘的效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种市政环卫车清洁系统，其特征在于：包括均与清洁系统总控制模块连接的前激光粉尘传感器、后激光粉尘传感器、中置扫盘调速控制器、中置喷水流量控制器、后置吸尘功率控制器和后置喷水流量控制器，其中，中置扫盘调速控制器、中置喷水流量控制器、后置吸尘功率控制器和后置喷水流量控制器分别与中置扫盘组件、中置喷水组件、后置吸尘组件和后置喷水组件连接；
所述前激光粉尘传感器，设置于车辆整个底盘前部并距中置扫盘一定距离，用于实时监测扫盘工作中的扬尘情况；
所述后激光粉尘传感器，设置于车辆整个底盘后部并距中置扫盘一定距离，用于实时监测扫盘经过后一段距离的扬尘情况；
所述中置扫盘调速控制器，用于调节中置扫盘组件的工作状态，通过实时控制中置扫盘组件中各扫盘的转速实现调节其工作状态的目的；
所述中置扫盘组件，用于清扫路面灰尘、树叶、纸屑等路面垃圾，布置于车辆整个底盘中部；
所述中置喷水流量控制器，用于调节中置喷水组件的工作状态，通过实时控制中置喷水组件中各喷头的喷水量实现调节其工作状态的目的；
所述中置喷水组件，用于通过喷头喷水实现洒水抑尘的目的，布置于车辆整个底盘中部；
所述后置吸尘功率控制器，用于调节后置吸尘组件的工作状态，通过实时控制后置吸尘组件中的吸尘器的功率(即吸尘器的吸力)实现调节其工作状态的目的；
所述后置吸尘组件，用于将中置扫盘组件中扫盘向内清扫的灰尘等垃圾通过后置吸尘组件中的吸尘器吸入环卫车中的垃圾箱，布置于中置扫盘组件后面，以便及时将垃圾吸走；
所述后置喷水流量控制器，用于调节后置喷水组件的工作状态，通过实时控制后置喷水组件中各喷头的喷水量实现调节其工作状态的目的；
所述后置喷水组件，用于通过喷头喷水实现洒水抑尘的目的，布置于车辆整个底盘后部，作为中置喷水组件洒水抑尘效果欠佳时的二次补偿喷水，实现全过程抑尘的效果；
所述清洁系统总控制模块，用于接收前激光粉尘传感器和后激光粉尘传感器的实时监测数据，并经过清洁系统总控制模块内置的特定控制策略和控制算法进行数据分析后，将控制信号输出至中置扫盘调速控制器、中置喷水流量控制器、后置吸尘功率控制器和后置喷水流量控制器，进而根据环卫车清扫工作实际情况，分别控制中置扫盘组件、中置喷水组件、后置吸尘组件和后置喷水组件的工作状态，达到以最小的能耗实现清扫灰尘垃圾，同时及时抑尘的效果。
2.根据权利要求1所述的一种市政环卫车清洁系统，其特征在于：所述中置扫盘组件数量为偶数，对称布设于车辆底盘中部左右两侧，数量至少为2个。
3.根据权利要求1所述的一种市政环卫车清洁系统，其特征在于：所述中置喷水组件中喷头的数量与中置扫盘组件中扫盘的数量一致，布设位置左右两侧对称，且同侧的在同一中心线上提前扫盘一定距离布设，便于先喷水后清扫，达到预先降尘的效果。
4.根据权利要求1所述的一种市政环卫车清洁系统，其特征在于：所述后置吸尘组件于中的吸尘器数量至少一个，具体位置为中置扫盘组件中两侧扫盘的中间靠后位置，也可配置多个吸尘器或多个吸入口，以利于将两侧扫盘集中清扫后的垃圾全部吸走。
5.根据权利要求1所述的一种市政环卫车清洁系统，其特征在于：所述后置喷水组件中的喷头数量至少为2个，布设于车辆整个底盘后部左右两侧对称位置，也可根据实际扫盘位置布设情况进行适当调整。
6.根据权利要求1所述的一种市政环卫车清洁系统，其特征在于：所述激光灰尘传感器可根据实际需要，在不同位置设置多个，适应使用需求的同时提高监测精度。
7.根据权利要求1-6所述的任一种市政环卫车清洁系统，其特征在于：所清洁系统总控制模块内置的特定控制策略和控制算法，按照前激光粉尘传感器和后激光粉尘传感器的实时监测数据分别设置为不同控制模式进行控制，具体控制策略和控制算法如下：
(1)低功耗工作模式
适用条件：c′1＜C1；
控制目标值：
①n＝N0；
②p＝P0；
③q1＝Q0；
④q2＝0；
(2)智能调节工作模式
适用条件：C1＜c′1＜C2；
控制目标值：
①
②
③
④q2＝0；
(3)后置补偿工作模式
适用条件：c′1＞C2；
控制目标值：
①n＝N；
②p＝P；
③q1＝Q1；
④
其中：c′1-前激光粉尘传感器监测的粉尘(TSP为主)浓度值；
c′2-后激光粉尘传感器监测的粉尘(TSP为主)浓度值；
C0-当天气象监测的粉尘(TSP为主)浓度背景值；
C1-中置扫盘调速控制器粉尘浓度控制阈值下限；
C2-中置扫盘调速控制器粉尘浓度控制阈值上限；
C3-后置喷水流量控制器粉尘浓度控制阈值；
n-中置扫盘调速控制器控制的目标转速值；
N0-中置扫盘组件低能耗工作状态下的最低转速(系统预设)；
N-中置扫盘组件设计的最大安全转速；
v-环卫清扫车当前实际车速；
v0-环卫清扫车正常工作时最佳车速(系统预设)；
m-差速补偿级数，默认取值为1；
p-后置吸尘功率控制器控制的目标功率值；
P0-后置吸尘组件低能耗工作状态下的最低功率(系统预设)；
P-后置吸尘组件设计的最大安全功率；
q1-中置喷水流量控制器控制的喷水流量值；
q2-后置喷水流量控制器控制的喷水流量值；
Q10-中置喷水组件低能耗工作状态下的最低喷水流量(系统预设)；
Q20-后置喷水组件低能耗工作状态下的最低喷水流量(系统预设)；
Q1-中置喷水组件设计的最大安全喷水流量；
Q2-后置喷水组件设计的最大安全喷水流量；
K1-中置喷水组件静态误差补偿系数；
K2-后置喷水组件静态误差补偿系数；
另外，K1和K2分别为中置喷水组件静态误差补偿系数和后置喷水组件静态误差补偿系数，具体算法为：
其中：K1-中置喷水组件静态误差补偿系数；
K2-后置喷水组件静态误差补偿系数；
λ1-中置喷水组件静态误差补偿调整参数，与L1有关；
λ2-中置喷水组件静态误差补偿调整参数，与L2有关；
L1-前激光粉尘传感器与中置喷水组件喷头的距离；
K2-后置喷水组件喷头与后激光粉尘传感器的距离；
v-环卫清扫车当前实际车速；
v0-环卫清扫车正常工作时最佳车速(系统预设)；
(4)
说明：①激光粉尘传感器监测参数以颗粒物TSP浓度为主，其它粒径级别浓度参数为辅；
②差速补偿系数为
表征由于环卫清扫车的实际车速超过或滞后于最佳车速时，对控制目标值的补偿，m为差速补偿级数，根据速度差幅度分级调整，默认取值为1；
③多个喷头、扫盘、吸尘器均采用统一的控制策略和控制算法，且控制目标值若超过最大设计安全值，取最大设计安全值即可。
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| CN202010168610.8A CN111254861B (zh) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | 一种市政环卫车清洁系统 |
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| CN202010168610.8A CN111254861B (zh) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | 一种市政环卫车清洁系统 |
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- 2020-03-11 CN CN202010168610.8A patent/CN111254861B/zh active Active
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