CN112742842A - 一种远程监控式拆除垃圾分选自动控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种远程监控式拆除垃圾分选自动控制系统及其控制方法，系统包括主垃圾输送机构、辅助垃圾输送机构、承载机架、破碎机、震动筛、视频监控机构及驱动系统，破碎机嵌于承载机架内，并沿承载机架轴线自上向下分布，且相邻两破碎机间通过震动筛连通，震动筛另通过导流支管与至少一条辅助垃圾输送机构连通，主垃圾输送机构位于承载机架最下方位置的破碎机下方，视频监控机构分别与各主垃圾输送机构、辅助垃圾输送机构连接，驱动系统嵌于承载机架外表面。其使用方法包括设备安装，分类管理及回流治理等三个步骤。本发明可有效满足对各类拆除垃圾分类收集、管理作业的需要，垃圾分离管理作业精度和效率高，另有效的克服了粉尘污染现象。

Description

一种远程监控式拆除垃圾分选自动控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种拆除垃圾分类管理系统及方法，属于垃圾分类技术领域。

背景技术

目前在对建筑物等拆除后的垃圾进行分类管理时，当前虽然开发了大量的垃圾分类收集、分类粉碎等设备，中国专利，公开号为：CN208786541U，公开日为：20190426，专利名称为：一种建筑垃圾分类装置；中国专利，公开号为：20200519，公开日为：20200519，专利名称为：一种建筑垃圾分类回收装置，虽然可以一定程度满足使用的需要，但在实际使用中发现，当前所使用的传统垃圾分类设备运行时，一方面往往均缺乏有效且独立的对分类后垃圾的监控、识别能力，从而导致分类作业的工作效率、精度均相对较差；另一方面在运行中，往往是通过机械粉碎实现垃圾分类处理，而当前的粉碎设备往往均缺乏有效的除尘能力，从而导致建筑垃圾等进行分类处理时极易造成严重的粉尘污染。

因此针对这一需要，迫切需要开发一种全新的拆除垃圾分离控制及监管系统和相应的监管运行方法，以满足实际使用的需要。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种远程监控式拆除垃圾分选自动控制系统及方法，以达到满足实际工作的需要。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明的一种远程监控式拆除垃圾分选自动控制系统，包括主垃圾输送机构、辅助垃圾输送机构、承载机架、破碎机、震动筛、多个视频监控机构及驱动系统，所述承载机架为轴线与水平面垂直分布的框架结构；所述破碎机至少两个，嵌于承载机架内，并沿承载机架轴线自上向下分布，且相邻两破碎机间通过震动筛连通，所述震动筛另通过导流支管与至少一条辅助垃圾输送机构连通，所述主垃圾输送机构位于承载机架内，并位于承载机架最下方位置的破碎机下方，其上端面与破碎机轴线呈30°—90°夹角，所述主垃圾输送机构、辅助垃圾输送机构后半部分均嵌于承载机架内，并通过转台机构与承载机架铰接，所述主垃圾输送机构、辅助垃圾输送机构轴线与承载机架轴线呈0°—90°夹角，所述视频监控机构分别与各主垃圾输送机构、辅助垃圾输送机构连接，并位于主垃圾输送机构、辅助垃圾输送机构正上方，且视频监控机构光轴与主垃圾输送机构、辅助垃圾输送机构轴线相交并呈30°—90°夹角，所述驱动系统嵌于承载机架外表面，并分别与主垃圾输送机构、辅助垃圾输送机构、破碎机、震动筛、视频监控机构电气连接。

上述的视频监控机构包括定位架、承载台、透明防护罩、CCD摄像机、3D摄像头、辅助光源，所述定位架为“冂”字形框架结构，包覆在主垃圾输送机构、辅助垃圾输送机构外，其下端面与主垃圾输送机构、辅助垃圾输送机构外侧面间通过滑槽滑动连接，所述承载台与定位架上端面的下表面间通过转台机构铰接，承载台下端面与水平面呈0°—90°夹角，并与主垃圾输送机构、辅助垃圾输送机构上端面间间距不少于5厘米，所述透明防护罩包覆在承载台下端面外，并与承载台构成密闭腔体结构的监控腔，所述CCD摄像机、3D摄像头、辅助光源均嵌于监控腔内，并与承载台前端面连接，所述CCD摄像机、3D摄像头、辅助光源沿着承载台的轴线平行分布，且所述CCD摄像机、3D摄像头对称分布在辅助光源两侧。

上述滑槽与主垃圾输送机构、辅助垃圾输送机构轴线平行，并通过行走机构与定位架滑动连接，所述行走机构与驱动系统电气连接。

上述承载机架内表面设防尘板、上端面设加料斗，其中所述防尘板环绕承载机架轴线均布，与承载机架内表面连接并构成闭合腔体结构，所述加料斗与承载机架上端面连接，并通过导流管与位于承载机架内部最上方的破碎机连通。

上述的承载机架另设雾化喷淋机构，所述雾化喷淋机构包括蓄水箱、增压泵、超声波雾化装置、雾化喷嘴及湿度传感器，所述蓄水箱为轴线与水平面垂直分布的闭合腔体，并与蓄水箱外表面连接，所述超声波雾化装置若干，嵌于蓄水箱内并相互并联，所述蓄水箱上端面设一个加水口和一个排气口，所述排气口通过导流管与增压泵连通，所述增压泵通过导流管另与若干雾化喷嘴连通，所述雾化喷嘴嵌于承载机架内，所述蓄水箱、增压泵、超声波雾化装置、雾化喷嘴及湿度传感器分别分布于主垃圾输送机构、辅助垃圾输送机构的上端面且均位于承载机架的内部，所述湿度传感器数量是主垃圾输送机构、辅助垃圾输送机构数量的总和，所述增压泵、超声波雾化装置及湿度传感器均与驱动系统电气连接。

上述驱动系统包括为基于FPGA芯片、DSP芯片中任意一种为基础的数据处理电路，且所述驱动电路另设基于可编程控制器为基础的电气拖动电路及基于物联网控制器的无线数据通讯装置。

本发明的一种远程监控式拆除垃圾分选自动控制系统的控制方法，所述的远程监控式拆除垃圾分选自动控制系统的控制方法包括以下步骤；

S1，设备安装，首先将主垃圾输送机构、辅助垃圾输送机构、承载机架、破碎机、震动筛、视频监控机构及驱动系统进行组装，然后将组装后的承载机架安装到设定的工作位置，并使拆除垃圾的上料设备与加料斗连通，将主垃圾输送机构、辅助垃圾输送机构分别与外部各类粒径及类型物料收集设备连通，最后将控制系统与外部的供电电源系统及控制监管系统间建立数据连接，即可完成装配；

S2，分类管理，完成S1步骤后，通过驱动系统驱动本发明运行，然后将外部拆除后的垃圾通过加料斗添加到最顶部的破碎机中进行破碎，然后将破碎后的物料向下排放至震动筛内，经过震动筛筛选，将破碎后的小粒径物料通过辅助垃圾输送机构输送至外部的收集设备中，破碎后的大粒径物料则落入下一级的破碎机中进行破碎，继续进行破碎和筛选分离作业，直至通过所有的破碎机粉碎后并将最后剩余物料通过主垃圾输送机构输送至外部收集设备中，即可完成拆除垃圾分类筛选作业的需要，同时经过筛选后的物料在通过主垃圾输送机构、辅助垃圾输送机构输送过程中，一方面在物料从承载机架内输送到外部前，首先通过雾化喷淋机构对物料进行雾化喷淋，消除粉尘污染；另一方面在物料输送至承载机架外部后，通过视频监控机构的CCD摄像机、3D摄像头分别对物料进行视频监控和对物料进行三维扫描识别，从而达到对物料的输送作业过程、物料输送作业时的物料种类、结构体积进行全面监控和扫描测绘管理；

S3，回流治理，在S2步骤中视频监控机构监管作业中，通过扫描发现主垃圾输送机构、辅助垃圾输送机构输送的经过粉碎后输送的颗粒物料粒径大于设定粒径时，则通过驱动转台机构调整相应问题物料对应的输送机构一方面增加输送角度，降低物料输送速度，增加物料在破碎机、震动筛的停留时间，增加物料粉碎作业量；另一方面将不达标的物料通过外部收集设备再次输送至加料斗内进行循环粉碎，从而达到粉碎分类后物料的分类质量

本发明系统构成结构简单，使用灵活方便，通用性好，工作效率高，可有效满足对各类拆除垃圾分类收集、管理作业的需要，且垃圾分离管理作业精度和效率高，同时另有效的克服了传统拆除垃圾分类处理时普遍存在的粉尘污染现象，从而极大的提高了拆除垃圾分类管理工作的质量和效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明。

图1为本发明系统结构示意图；

图2为视频监控机构结构示意图；

图3为本发明方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1和2所示，一种远程监控式拆除垃圾分选自动控制系统，包括主垃圾输送机构1、辅助垃圾输送机构2、承载机架3、破碎机4、震动筛5、视频监控机构6及驱动系统7，承载机架3为轴线与水平面垂直分布的框架结构，破碎机4至少两个，嵌于承载机架3内，并沿承载机架3轴线自上向下分布，且相邻两破碎机4间通过震动筛5连通，震动筛5另通过导流支管8与至少一条辅助垃圾输送机构2连通，主垃圾输送机构1位于承载机架3内，并位于承载机架3最下方位置的破碎机4下方，其上端面与破碎机4轴线呈30°—90°夹角，主垃圾输送机构1、辅助垃圾输送机构2后半部分均嵌于承载机架3内，并通过转台机构9与承载机架3铰接，主垃圾输送机构1、辅助垃圾输送机构2轴线与承载机架3轴线呈0°—90°夹角，视频监控机构6分别与各主垃圾输送机构1、辅助垃圾输送机构2连接，并位于主垃圾输送机构1、辅助垃圾输送机构2正上方，且视频监控机构6光轴与主垃圾输送机构1、辅助垃圾输送机构2轴线相交并呈30°—90°夹角，驱动系统7嵌于承载机架3外表面，并分别与主垃圾输送机构1、辅助垃圾输送机构2、破碎机4、震动筛5、视频监控机构6电气连接。

重点说明的，所述的视频监控机构6包括定位架61、承载台62、透明防护罩63、CCD摄像机64、3D摄像头65、辅助光源66，所述定位架61为“冂”字形框架结构，包覆在主垃圾输送机构1、辅助垃圾输送机构2外，其下端面与主垃圾输送机构1、辅助垃圾输送机构2外侧面间通过滑槽67滑动连接，所述承载台62与定位架61上端面的下表面间通过转台机构9铰接，承载台62下端面与水平面呈0°—90°夹角，并与主垃圾输送机构1、辅助垃圾输送机构2上端面间间距不少于5厘米，所述透明防护罩63包覆在承载台62下端面外，并与承载台62构成密闭腔体结构的监控腔68，所述CCD摄像机64、3D摄像头65、辅助光源66均嵌于监控腔68内，并与承载台62前端面连接，所述CCD摄像机64、3D摄像头65、辅助光源66沿着承载台62的轴线平行分布，且CCD摄像机64、3D摄像头65对称分布在辅助光源66两侧。

进一步优化的，所述的滑槽67与主垃圾输送机构1、辅助垃圾输送机构2轴线平行，并通过行走机构与定位架61滑动连接，所述行走机构与驱动系统7电气连接。

本实施例中，所述的承载机架3内表面设防尘板31、上端面设加料斗32，其中所述防尘板31环绕承载机架3轴线均布，与承载机架3内表面连接并构成闭合腔体结构，所述加料斗32与承载机架3上端面连接，并通过导流管与位于承载机架3内部最上方的破碎机4连通。

值得注意的，所述的承载机架3另设雾化喷淋机构，所述雾化喷淋机构包括蓄水箱11、增压泵12、超声波雾化装置13、雾化喷嘴14及湿度传感器15，所述蓄水箱11为轴线与水平面垂直分布的闭合腔体，并与蓄水箱11外表面连接，所述超声波雾化装置13若干，嵌于蓄水箱11内并相互并联，所述蓄水箱11上端面设一个加水口16和一个排气口17，所述排气口17通过导流管与增压泵12连通，所述增压泵12通过导流管另与若干雾化喷嘴14连通，所述雾化喷嘴14嵌于承载机架3内；所述蓄水箱11、增压泵12、超声波雾化装置13、雾化喷嘴14及湿度传感器15分别分布于主垃圾输送机构1、辅助垃圾输送机构2的上端面且皆位于承载机架3的内部，所述湿度传感器15数量是主垃圾输送机构1、辅助垃圾输送机构2数量的总和，所述增压泵12、超声波雾化装置13及湿度传感器15均与驱动系统7电气连接。

本实施例中，所述驱动系统7包括为基于FPGA芯片、DSP芯片中任意一种为基础的数据处理电路，且所述驱动电路另设基于可编程控制器为基础的电气拖动电路及基于物联网控制器的无线数据通讯装置。

如图3所示，一种远程监控式拆除垃圾分选自动控制系统的控制方法，包括以下步骤；

S1，设备安装，首先将构成本发明的主垃圾输送机构、辅助垃圾输送机构、承载机架、破碎机、震动筛、视频监控机构及驱动系统进行组装，然后将组装后的本发明通过承载机架安装到指定的工作位置，并使拆除垃圾的上料设备与本发明的加料斗32连通，将本发明的主垃圾输送机构、辅助垃圾输送机构分别与外部各类粒径及类型物料收集设备连通，最后将控制系统与外部的供电电源系统及控制监管系统间建立数据连接，即可完成本发明装配；

S2，分类管理，完成S1步骤后，通过驱动系统驱动本发明运行，然后将外部拆除后的垃圾通过加料斗32添加到本发明最顶部的破碎机中进行破碎，然后将破碎后的物料向下排放至震动筛内，经过震动筛筛选，将破碎后的小粒径物料通过辅助垃圾输送机构输送至外部的收集设备中，破碎后的大粒径物料则落入下一级的破碎机中进行破碎，继续进行破碎和筛选分离作业，直至通过所有的破碎机粉碎后并将最后剩余物料通过主垃圾输送机构输送至外部收集设备中，即可完成拆除垃圾分类筛选作业的需要，同时经过筛选后的物料在通过主垃圾输送机构、辅助垃圾输送机构输送过程中，一方面在物料从承载机架内输送到外部前，首先通过雾化喷淋机构对物料进行雾化喷淋，消除粉尘污染；另一方面在物料输送至承载机架外部后，通过视频监控机构的CCD摄像机、3D摄像头分别对物料进行视频监控和对物料进行三维扫描识别，从而达到对物料的输送作业过程、物料输送作业时的物料种类、结构体积进行全面监控和扫描测绘管理；

S3，回流治理，在S2步骤中视频监控机构监管作业中，通过扫描发现主垃圾输送机构、辅助垃圾输送机构输送的经过粉碎后输送的颗粒物料粒径大于设定粒径时，则通过驱动转台机构调整相应问题物料对应的输送机构一方面增加输送角度，降低物料输送速度，增加物料在破碎机、震动筛的停留时间，增加物料粉碎作业量；另一方面将不达标的物料通过外部收集设备再次输送至加料斗32内进行循环粉碎，从而达到粉碎分类后物料的分类质量。

本发明系统构成结构简单，使用灵活方便，通用性好，工作效率高，可有效满足对各类拆除垃圾分类收集、管理作业的需要，且垃圾分离管理作业精度和效率高，同时另有效的克服了传统拆除垃圾分类处理时普遍存在的粉尘污染现象，从而极大的提高了拆除垃圾分类管理工作的质量和效率。

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)

1.一种远程监控式拆除垃圾分选自动控制系统，其特征在于：包括主垃圾输送机构(1)、辅助垃圾输送机构(2)、承载机架（3）、破碎机（4）、震动筛（5）、多个视频监控机构（6）及驱动系统（7），所述承载机架（3）为轴线与水平面垂直分布的框架结构；所述破碎机（4）至少两个，嵌于承载机架（3）内，并沿承载机架（3）轴线自上向下分布，且相邻两破碎机（4）间通过震动筛（5）连通，所述震动筛（5）另通过导流支管（8）与至少一条辅助垃圾输送机构(2)连通，所述主垃圾输送机构(1)位于承载机架（3）内，并位于承载机架（3）最下方位置的破碎机（4）下方，其上端面与破碎机（4）轴线呈30°—90°夹角，所述主垃圾输送机构(1)、辅助垃圾输送机构(2)后半部分均嵌于承载机架（3）内，并通过转台机构（9）与承载机架（3）铰接，所述主垃圾输送机构(1)、辅助垃圾输送机构(2)轴线与承载机架（3）轴线呈0°—90°夹角，所述视频监控机构（6）分别与各主垃圾输送机构(1)、辅助垃圾输送机构(2)连接，并位于主垃圾输送机构(1)、辅助垃圾输送机构(2)正上方，且视频监控机构（6）光轴与主垃圾输送机构(1)、辅助垃圾输送机构(2)轴线相交并呈30°—90°夹角，所述驱动系统（7）嵌于承载机架（3）外表面，并分别与主垃圾输送机构(1)、辅助垃圾输送机构(2)、破碎机（4）、震动筛（5）、视频监控机构（6）电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种远程监控式拆除垃圾分选自动控制系统，其特征在于：所述的视频监控机构（6）包括定位架（61）、承载台（62）、透明防护罩（63）、CCD摄像机（64）、3D摄像头（65）、辅助光源(66)，所述定位架（61）为“冂”字形框架结构，包覆在主垃圾输送机构(1)、辅助垃圾输送机构(2)外，其下端面与主垃圾输送机构(1)、辅助垃圾输送机构(2)外侧面间通过滑槽（67）滑动连接，所述承载台（62）与定位架（61）上端面的下表面间通过转台机构（9）铰接，承载台（62）下端面与水平面呈0°—90°夹角，并与主垃圾输送机构(1)、辅助垃圾输送机构(2)上端面间间距不少于5厘米，所述透明防护罩（63）包覆在承载台（62）下端面外，并与承载台（62）构成密闭腔体结构的监控腔（68），所述CCD摄像机（64）、3D摄像头（65）、辅助光源(66)均嵌于监控腔（68）内，并与承载台（62）前端面连接，所述CCD摄像机（64）、3D摄像头（65）、辅助光源（66）沿着承载台（62）的轴线平行分布，且所述CCD摄像机（64）、3D摄像头（65）对称分布在辅助光源（66）两侧。

3.根据权利要求2所述的一种远程监控式拆除垃圾分选自动控制系统，其特征在于：所述滑槽（67）与主垃圾输送机构(1)、辅助垃圾输送机构(2)轴线平行，并通过行走机构与定位架（61）滑动连接，所述行走机构与驱动系统（7）电气连接。

4.根据权利要求1所述的一种远程监控式拆除垃圾分选自动控制系统，其特征在于：所述承载机架（3）内表面设防尘板（31）、上端面设加料斗（32），其中所述防尘板（31）环绕承载机架（3）轴线均布，与承载机架（3）内表面连接并构成闭合腔体结构，所述加料斗（32）与承载机架（3）上端面连接，并通过导流管与位于承载机架（3）内部最上方的破碎机（4）连通。

5.根据权利要求1所述的一种远程监控式拆除垃圾分选自动控制系统，其特征在于：所述的承载机架（3）另设雾化喷淋机构，所述雾化喷淋机构包括蓄水箱（11）、增压泵（12）、超声波雾化装置(13)、雾化喷嘴（14）及湿度传感器（15），所述蓄水箱（11）为轴线与水平面垂直分布的闭合腔体，并与蓄水箱（11）外表面连接，所述超声波雾化装置(13)若干，嵌于蓄水箱（11）内并相互并联，所述蓄水箱（11）上端面设一个加水口（16）和一个排气口（17），所述排气口（17）通过导流管与增压泵（12）连通，所述增压泵（12）通过导流管另与若干雾化喷嘴（14）连通，所述雾化喷嘴（14）嵌于承载机架（3）内，所述蓄水箱（11）、增压泵（12）、超声波雾化装置(13)、雾化喷嘴（14）及湿度传感器（15）分别分布于主垃圾输送机构(1)、辅助垃圾输送机构(2)的上端面且均位于承载机架（3）的内部，所述湿度传感器（15）数量是主垃圾输送机构(1)、辅助垃圾输送机构(2)数量的总和，所述增压泵（12）、超声波雾化装置(13)及湿度传感器（15）均与驱动系统（7）电气连接。

6.根据权利要求1所述的一种远程监控式拆除垃圾分选自动控制系统，其特征在于：所述驱动系统（7）包括为基于FPGA芯片、DSP芯片中任意一种为基础的数据处理电路，且所述驱动电路另设基于可编程控制器为基础的电气拖动电路及基于物联网控制器的无线数据通讯装置。

7.根据权利要求1所述的一种远程监控式拆除垃圾分选自动控制系统的控制方法，其特征在于：所述的远程监控式拆除垃圾分选自动控制系统的控制方法包括以下步骤；

S1，设备安装，首先将主垃圾输送机构(1)、辅助垃圾输送机构(2)、承载机架（3）、破碎机（4）、震动筛（5）、视频监控机构（6）及驱动系统（7）进行组装，然后将组装后的承载机架（3）安装到设定的工作位置，并使拆除垃圾的上料设备与加料斗（32）连通，将主垃圾输送机构(1)、辅助垃圾输送机构(2)分别与外部各类粒径及类型物料收集设备连通，最后将控制系统与外部的供电电源系统及控制监管系统间建立数据连接，即可完成装配；

S2，分类管理，完成S1步骤后，通过驱动系统（7）驱动本发明运行，然后将外部拆除后的垃圾通过加料斗（32）添加到最顶部的破碎机（4）中进行破碎，然后将破碎后的物料向下排放至震动筛（5）内，经过震动筛（5）筛选，将破碎后的小粒径物料通过辅助垃圾输送机构(2)输送至外部的收集设备中，破碎后的大粒径物料则落入下一级的破碎机（4）中进行破碎，继续进行破碎和筛选分离作业，直至通过所有的破碎机（4）粉碎后并将最后剩余物料通过主垃圾输送机构(1)输送至外部收集设备中，即可完成拆除垃圾分类筛选作业的需要，同时经过筛选后的物料在通过主垃圾输送机构(1)、辅助垃圾输送机构(2)输送过程中，一方面在物料从承载机架（3）内输送到外部前，首先通过雾化喷淋机构对物料进行雾化喷淋，消除粉尘污染；另一方面在物料输送至承载机架（3）外部后，通过视频监控机构（6）的CCD摄像机（64）、3D摄像头（65）分别对物料进行视频监控和对物料进行三维扫描识别，从而达到对物料的输送作业过程、物料输送作业时的物料种类、结构体积进行全面监控和扫描测绘管理；

S3，回流治理，在S2步骤中视频监控机构（6）监管作业中，通过扫描发现主垃圾输送机构(1)、辅助垃圾输送机构(2)输送的经过粉碎后输送的颗粒物料粒径大于设定粒径时，则通过驱动转台机构（9）调整相应问题物料对应的输送机构一方面增加输送角度，降低物料输送速度，增加物料在破碎机（4）、震动筛（5）的停留时间，增加物料粉碎作业量；另一方面将不达标的物料通过外部收集设备再次输送至加料斗（32）内进行循环粉碎，从而达到粉碎分类后物料的分类质量。

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