CN1358154A - 垃圾收集的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
一种真空垃圾收集系统,垃圾井筒(CH)通过对应的排放阀(DV)与输送管系统连接,通过打开垃圾井筒的排放阀从而在垃圾井筒和输送管系统之间实现连通。将排放阀以至对应的垃圾井筒划分成组(G1-G5),并在组的基础上通过打开排放阀实施有控制的排空垃圾。更特别是,控制系统在一定的时间选择一个组,以便打开在所选组内的排放阀。以这种方式,真空垃圾收集系统中获得的资源的使用基本得到改善,这样产生更高效和可靠的系统。上述解决方法特别是与水平控制排空相结合时对较大系统特别有效。
Description
技术领域
本发明通常涉及垃圾管理和废物处理,特别是涉及真空垃圾收集系统,控制在这种系统中垃圾排空的方法,和控制垃圾排空的控制系统。
技术背景
在低于大气压或真空压力下操作以便通过空气抽吸来输送垃圾的垃圾收集系统已使用多年,并且被公认为是对废物处理问题的一种有效、干净和方便的解决方案。这种垃圾抽吸输送系统,后面简称为真空垃圾收集系统,工作非常好,同时在较小且中等大小的居民住宅和办公楼区域出现的问题非常少。但是,在将真空垃圾收集系统放到较大以及具有属于高层建筑的多层建筑物的较大的居民住宅和办公楼区域中使用时,对系统的要求显著提高。
特别是,在高层建筑物中设置垃圾井筒时,短时间内倒入井筒的垃圾量可能非常大,并且在垃圾井筒定期性排空的时间间隔内,垃圾井筒中聚集的垃圾量经常非常大。在许多情况下,可通过缩短排空周期并且更频繁地排空垃圾并筒来解决该问题。但是,在大量垃圾井筒与系统连接的应用中,由于循环时间,因而不可能以这种方式解决问题,即使在减少到其最小量时,确保满意操作的时间仍太长。
试图通过在每个建筑物中提供两个单独的垃圾井筒来解决该容量问题。该解决方案不仅增加了整个系统的总成本,而且附加垃圾井筒的安置也需要额外的空间。
上述问题也在我们的国际申请WO98/47788中讨论过,该专利申请公开了设置在垃圾井筒中的排放阀之上的垃圾限制阀,以使垃圾能储存在限制阀之上的垃圾井筒中。这种装置在许多应用中结果看起来非常有效。但是,因为垃圾井筒本身用作垃圾的储存容积,所以,特别是在高层建筑和大系统中,存在在下一次排空前限制阀之上的井筒被垃圾填满到第一进入孔的危险。
出于该原因,已作各种尝试以便在至少一些垃圾井筒中提供所谓的扩展储存容积。在排放阀之上的位置提供扩展储存体积,它通常采取横截面实质上比垃圾井筒大的容器形式,并且允许相当大量的垃圾暂时储存。但是,扩展储存体积通常需要过多空间并且导致高的总投资成本。另外,因为垃圾在较长时间内通常储存在扩展储存体积中,必须使用更先进的通风系统。
最近,已引入所谓的水平控制排空来使真空垃圾收集系统的性能最优化。在水平控制的真空垃圾收集系统中,每个垃圾井筒设有一个水平传感器,用来指示现存的垃圾在垃圾井筒中堆积到预定水平。当垃圾达到预定水平时,水平传感器向控制系统发出水平指示信号。在水平控制排空时,控制系统给具有水平指示的垃圾井筒较高优先度,并且以“先来先服务”原则排空这种垃圾井筒。以这种方式,控制系统可改变系统通常使用的预定构造的排空顺序,并且利用水平指示引导垃圾收集到垃圾井筒中。
传统的水平控制排空结果表明在较小系统中在某些载荷条件下是有效的,它带来改进的系统性能。然而,在较大系统中,水平控制排空倾向于具有实际相反的效果,这导致系统的不同分支之间以非控制方式频繁转移,这使可用的垃圾收集资源低效使用。例如,在大而复杂的系统中水平控制排空时,排空频率,即每单位时间排放阀打开的数量,可容易地减少到小于在正常预定构造排空时排空频率的50%。另一个缺点是“先来先服务”原则不考虑垃圾井筒排空的顺序的结果。例如,通常存在不在队列第一位的处于临界区域中的垃圾井筒超载的危险。
相关技术
国际申请WO9/22238公开了垃圾区分收集的设备。该设备具有若干收集单元,每个收集单元包括若干容器,不同垃圾送到不同容器的构造,以及检测与每个容器中垃圾量有关的数据的装置。数据检测装置可采取传感器的形式,以便检测容器中的垃圾水平。
发明内容
本发明克服了已有技术构造的这些和其它缺点。
本发明的一个总的目的是提供一种有效且可靠的真空垃圾收集系统,以及这种系统中控制垃圾排空的改进方法。
特别是,最好真空垃圾收集系统在可靠性和操作成本上最优化,并且改进排空效率同时使操作干扰最小。
本发明的另一目的是提供在真空垃圾收集系统中实现有效的垃圾排空的改进控制系统。
本发明的又一目的是改进真空垃圾收集系统中传统的垃圾水平控制排空,以便在更大和更复杂的真空垃圾收集系统中保证满意和高效的操作。而且,最好,在系统中保证对不同载荷条件的满意操作。
通过所附专利的权利要求书所限定的本发明可满足这些和其它目的。
本发明主要涉及真空垃圾收集系统,其中垃圾井筒经相应的排放阀与输送管系统连接,并且其中通过打开垃圾井筒的排放阀来建立垃圾井筒和输送管系统之间的连通。
本发明的想法是将排放阀以至相应的垃圾井筒划分成组,并且在分组的基础上通过打开排放阀并且开始收集排出的垃圾来完成垃圾的控制排空。更特别是,控制系统在一定的时间选择一个组,以便打开在所选组内的排放阀。以这种方式,真空垃圾收集系统中获得的资源的使用基本得到改善,这样产生更高效和可靠的系统。
上述解决方法结果特别是与水平控制排空相结合时对较大系统特别有效。通过在分组水平上而非在单个的排放阀的水平上完成水平控制排空,避免了传统水平控制排空的许多缺点,同时仍可获得其优点。
在分组操作中,控制系统可考虑整个组的总容量,也可考虑该组中的垃圾进入量。在将分组操作和水平控制排空相结合时,排放阀的每个组通常与给定的排空条件相关,这最好以相应的垃圾填满到预定阈值水平的垃圾井筒的数量为基础。
最好,每个组还与优先值相关,该优先值代表从该组收集垃圾的相对重要性。然后,控制系统构造成基于各组的优先值操作,以便在具有有效排空条件的各组中选择具有较高优先值的组进行垃圾排空和收集。
在本发明的第二方面,与水平控制排空相关,基于为许多垃圾井筒中的每一个提供水平指示系统,该系统包括用来指示井筒中堆积的垃圾的低水平的一第一低水平指示器,和用来指示井筒中堆积的垃圾的高水平的一第二高水平指示器。在高载荷模式下,控制系统监测第一低水平指示器,并且在系统准备从中收集垃圾时,打开与所指示的第一低水平相对应的排放阀。在低载荷模式下,控制系统监测第二高水平指示器,并且打开与所指示的第二高水平相对应的排放阀。
作为替换方式,一个或多个水平指示系统可包括一个模拟水平指示器,以代替两个分离状态的水平指示器,然后,控制系统适合响应在真空垃圾收集系统中在高载荷模式下以第一预定方式和低载荷模式下以第二预定方式的模拟水平指示器发出的水平信息。
传统水平控制排空中所使用的单个预定水平可能太高以致不能在该系统中在高载荷下防止垃圾井筒过载,而在本系统中的低载荷下,预定水平可能太低因而垃圾井筒远远不够充满到计划排空程度。通过以由本发明建议的方式使用两个不同水平,能够获得垃圾井筒过载危险和充满或即将充满的垃圾井筒排空最优化的事实之间的良好的权衡。
本发明的第二方面应用于排放阀组,也适用于独立的排放阀。
在对本发明的实施例的下述描述理解的基础上,可认识到本发明提供的其它优点。
附图说明
下面参考附图并结合下述的描述将更好地理解本发明与其进一步目的和优点,其中:
图1是表示真空垃圾收集系统的一个实例的示意图;
图2是表示根据本发明的所述真空垃圾收集系统的示意逻辑图;
图3是根据本发明的一个优选实施例的计算机实施的控制系统的示意图表;以及
图4是具有两个水平指示器的所示垃圾井筒的示意图。
具体实施方式
在所有附图中,对相应或类似元件使用相同的附图标记。
为了避免误解,应明确术语“垃圾”不仅代表传统的“家庭垃圾”或“生活垃圾”,还包括废物处理领域例如纸、衣服、洗衣房和包装的所有碎料。
为了更好地理解本发明,现参考图1对所示真空垃圾收集系统进行总体介绍。
系统概述
图1是说明真空垃圾收集系统的一个实例的示意图。作为一个实例,假设真空垃圾收集系统1安装在具有许多建筑物的居民和/或商业区中。每个建筑物2安装有一个垃圾井筒3,其中仅图示了下部。在该具体实例中,垃圾井筒是竖直贯穿建筑物延伸的竖直井筒,并且每个井筒通常具有几个入口部分(未表示)。每个垃圾井筒装备有一个可打开并且可关闭的排放阀4,最好位于建筑物的基部。打开排放阀4就建立了井筒3和地下输送管5之间的连通,以便将聚集在阀上的垃圾排入输送管中。当排放阀4关闭时,阻塞垃圾井筒的下端以提供井筒和输送管5之间的密封。
真空垃圾收集系统通常包括若干输送管5,输送管形成地下输送管系统,其中通过空气的抽吸将垃圾从输送到中央垃圾收集站6。输送管系统图示为具有一个主管道,若干分支管道连接到该主管道上。应该理解,本发明不仅限于此,并且输送管系统可采取其它结构。
系统中的每个分支在该分支的末端具有一个空气进气阀8。当中央垃圾收集站6处的主阀7打开时,输送管系统或其适当部分暴露到低于大气压力或真空压力中,并且当特定分支的空气进气阀8打开时,用于输送在分支输送管5中聚集的垃圾所需的空气进入系统并且将垃圾送到中央站6。断开阀(未表示)通常用来将输送管系统的不同部分相互彼此封闭,以确保各部分有足够的压力来有效抽吸输送。而且,真空垃圾收集系统包括一个控制系统10,用来控制系统中垃圾的排空。特别是,控制系统控制垃圾从垃圾井筒排空到输送管系统,并且根据公认的控制技术通过控制该系统的排放阀、进气阀、断开阀和主阀,从而将垃圾从输送管系统的不同分支抽吸输送到中央收集站。
本发明不涉及排放阀、空气进气阀、断开阀和主阀的特定设计,在本领域中这些阀是公知的,并且可以是用于真空垃圾收集系统中的任何传统类型。以同样的方式,中央垃圾收集站可以是本领域公知的任何传统的中央垃圾收集站。然而,通常一旦垃圾输送到中央站,垃圾就在中央站压缩并且存储在一个或多个容器中。
传统技术的问题分析
试图用不同方法解决如上所述的将真空垃圾收集系统放到具有高层建筑的更大且更复杂系统中使用时遇到的一般容量问题。水平控制排空已被认为是使垃圾收集系统性能最优化的有前途的途径。然而,在较大系统中,传统的水平控制排空通常导致可用资源的无效使用。
对传统的水平控制排空的认真分析使发明者得到如下结论,即将垃圾输送到中央收集站所需的抽吸时间,也被称为后抽吸时间,以不受控制方式在分支之间频繁转换,且事实是通常来自每个分支的一个单独垃圾井筒的垃圾送到收集站,而该收集站造成不适合较大且较复杂垃圾收集系统的传统的水平控制排空。传统上,当控制系统接收来自输送管系统的一个分支中的垃圾井筒的水平指示信号时,控制系统命令垃圾从井筒排出并且抽吸输送到中央站。从井筒抽吸输送到中央站所需的时间段称为后抽吸时间,系统在这个期间被占用,并且从其它分支的抽吸输送暂停。接着,当从其它分支中的垃圾井筒接受到水平指示信号时,控制系统命令排出垃圾并且从那个井筒抽吸输送,这就需要另一个后抽吸时期。以这种方式,控制系统在分支之间转换,使极少量的垃圾实际被收集到中央站。另外,“先来先服务”原则不考虑垃圾井筒被排空的顺序的结果。
问题解决方案-组操作
根据本发明的总体概念是将排放阀以至相应的垃圾井筒划分成组,并且通过打开排放阀并且每次在一组中初始垃圾的收集,实施垃圾的控制排空。该解决方案被认为就其本身而言是有效的,然而结合水平控制排空就特别有效。在后面的情况中,水平控制排空应用于组水平,以代替单独的排放阀的水平。通过以组为基础打开排放阀,来自一组垃圾井筒中合适数量的垃圾井筒的垃圾聚集并且共同输送到中央站。以这种方式,可基本改善真空垃圾收集系统中可用资源的使用。另外,在系统内的垃圾的控制排空中,可考虑垃圾进入一个完整组的总流入量,以及该组的总容量。
图2说明根据本发明的所述真空垃圾收集系统的示意逻辑图。图2的逻辑图表示了包括中央垃圾收集站RCS,采取输送管网络形式的输送管系统,排放阀/垃圾井筒DV/CH,断开阀SE1-SE2和进气阀AV1-AV8。
如图2所示,排放阀被分成组G1-G5。然而,应该理解如图2所示的组划分仅是一个例子,并且将排放阀划分成组的其它方法也是可行的。这些组通常依靠真空垃圾收集系统的结构和基于系统的特定需求来限定。
下面,参考本发明的优选实施例,结合组操作和系统控制的软件实现的功能,来说明本发明。
垃圾收集系统最好由计算机实现的控制系统来控制,它具有监测和控制垃圾收集系统的功能。
图3是根据本发明的一个优选实施例的计算机实现的控制系统的示意图。控制系统基本包括一个计算机或处理器系统,其中执行一个或多个计算机程序以实施监测和控制垃圾收集系统的功能。计算机控制系统10包括一个CPU11或其等价物,一个主存储器12,一个传统的信号接口13和一个传统的用户接口14。主存储器12具有计算机程序16的程序存储区15和数据的数据存储区17。控制系统10经传统的通信线路与垃圾收集系统的其它元件连接,并且控制系统使用信号接口13,以便接收来自垃圾收集系统的信号信息,并且将控制信号发送到垃圾收集系统的排放阀、进气阀、断开阀和主阀。
最好,使用面向对象的编程语言例如Java,C,C++或类似语言实现组操作和系统控制功能。
通常,控制系统10包括下述功能:
组定义功能
组选择功能
排空条件(可选)
优先度(可选)
系统控制功能包括排放阀控制和垃圾抽吸控制。
通常由系统管理员在特定组定义菜单中构造各组。在组定义菜单中,管理员定义哪个进气阀和哪个排放阀属于哪个组。在下表1中给出了与图2相关的组定义菜单的一个实例。
在上述表1给出的实例中,可以看到已定义了下述组:
所有AV1上的DV都属于组G1。
所有AV2上的DV都属于组G2。
所有AV3上的DV都属于组G3。
所有AV4-6上的DV都属于组G4。
所有AV7-8上的DV都属于组G5。
最好,控制系统可在不同模式中操作,并且进行构造排空,也进行水平控制排空。
构造排空(structured emptying):控制系统以预定顺序一个接一个通过组。替代地,例如当在一天结束时关闭系统的时候,组操作有缺失,则替换所有井筒,并且使输送管以构造好的且预定的顺序排空。
水平控制排空:控制系统选择一组用于基于信号信息的垃圾的排空,该信号信息代表来自在真空垃圾收集系统中水平指示器或水平传感器的垃圾水平。这通常需要使用排空条件,每组赋予一个给定的排空条件。最好,至少一组的排空条件以该组中垃圾井筒的数量为基础,这些垃圾井筒至少填满到预定阈值水平的垃圾。典型地,每组与这种排空条件相关联。应理解可使用其它类型的排空条件。
在本文中,将每个组与优先值联系是有利的,该优先值代表从该组的排空垃圾的相对重要性。
通常由系统管理员在排空条件和优先度菜单中构造该排空条件和优先值,其实例在下面的表II中给出。
表II
组 | G1 | G2 | G3 | G4 | G5 |
优先值 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.20 | 0.20 |
水平排空条件 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 |
优先值表示该组的相对重要性,在表II中优先值是介于0和1之间的实数。通常由系统管理员以该组的垃圾井筒中的储存容量为基础,并且测量或假设垃圾进入该组的量,来决定每个组的优先值。在设定该组的优先值时可考虑其它系数例如对过载的敏感性和服务利用率。
水平排空条件指在安排排空垃圾的该组的时间表之前所需的水平指示的数量。
在使用排空条件时,具有根据一些标准建立的有效的排空条件的这些组的排空顺序是重要的。最好以适应方式确定排空顺序,因此在合适时更新;例如,每次或以规律的时间间隔附加的组得到有效的排空条件。
如果优先功能失效,则具有有效排空条件的组最好以预先构造的顺序安排垃圾的排空。
如果使用优先功能,则选择在具有有效排空条件的各组中具有最高优先值的组,以便排空和收集垃圾。如果几个组具有相同优先值,根据在特定组顺序表中定义的预定组顺序选择其中一个组,在下表III中给出了其中一个实例。
表III
组顺序表 | G1,G2,G3,G4,G5 |
优先功能的主要任务是确定具有有效排空条件的一些组中哪个组应被首先选择进行垃圾排空。其变化包括最优化算法的使用,该最优化算法依次安排具有有效排空条件的组排空,以便垃圾收集系统的操作相对于例如运行时间最优化。然后在利用获得的排空顺序基于分析结果修改由最优化算法获得的排空顺序。例如,虽然最好根据整个运行时间在另一组前选择一给定的组进行排空,但是其它组存在过载的危险是改变排空顺序并且首先将该组放到排空队列中的理由。
虽然选择组而非单独的排放阀进行排空,但是不必打开所选组的所有排放阀。事实上,仅打开一组中的那些排放阀是有利的,这些排放阀与垃圾填满到至少一些给定阈值水平的垃圾井筒相关,这如同后面示例。
所选组中的排放阀最好以构造好的顺序根据预定序列一个接一个的打开。通过该技术,可结合(在所选组中)水平控制排空和构造排空。应该理解,不必打开所选组中的所有排放阀。
管理员还可能将组与特定碎料菜单中的不同碎料关联,其实例在下面的表IV中给出。
表IV
组 | 碎料 |
G1 | 家庭垃圾(R) |
G2 | 家庭垃圾(R) |
G3 | 家庭垃圾(R) |
G4 | 纸(P) |
G5 | 纸(P) |
修正后的后抽吸时间——“组之间的抽吸时间”
为了使系统性能进一步优化,“组之间的抽吸时间”代表的特征用来控制输送管系统中的垃圾的抽吸,以便正好经过第二组的一个或多个分支与第一组的其中一个分支连接的点,或者,如果有属于在连接点的下游的第二组的排放阀,则正好经过最靠近收集站的第二组的那些排放阀,在向着收集站方向上输送来自第一组的垃圾。随后,在收集来自第二组的垃圾时,来自第一组的垃圾与第二组的垃圾一起向着收集站传输。换句话说,除非必需,来自一组的垃圾决不能自始至终传送到中央真空站。以这种方式节约了有价值的后抽吸时间。基于对输送管系统的结构和尺寸的了解,在特定的组间抽吸时间菜单中,由系统管理员构造组之间的抽吸时间,在下面的表V中给出了其一个实例。以秒为单位测量组之间的抽吸时间,并且给出安全限度。
如果组间抽吸时间等于到中央站的抽吸时间,那么垃圾自始至终直接抽吸传输到中央站。
改进的水平控制排空
传统的水平控制排空的进一步改进基于在不同载荷条件下对垃圾收集系统的操作的理解。
为了更好地理解,现参考图4进行说明,该图说明了安装在建筑物中的垃圾井筒的实例。垃圾井筒3以传统方式设置在建筑物2中,并且装备有可打开和关闭的排放阀4。排放阀4最好位于建筑物的底部,并且用来建立垃圾井筒3和地下输送管5之间的连通。而且,垃圾井筒3具有水平指示系统,该系统包括位于垃圾井筒3中不同水平处的两个或更多水平指示器24、25。水平指示器通常位于垃圾井筒壁上或其附近。在排放阀之上第一距离处布置一第一低水平指示器24,以便产生代表存在的垃圾堆到垃圾井筒内最低水平的信号信息,和在排放阀之上的较高距离处定位一第二较高水平指示器25,以便产生代表现存垃圾堆到垃圾井筒较高水平的信号信息。最好,第二较高水平指示器布置在靠近上地板处理入口。
只要传感器不干扰垃圾井筒的正常操作,本发明可使用能够对连续存在的垃圾感应的任何传统类型的水平传感器。水平指示器的实例是:
机械水平传感器(例如具有延伸进井筒内的弹簧偏压指状件的类型);
光水平传感器(例如基于光电池的水平传感器);和
超声传感器。
水平指示器产生的信号信息直接传输或者经过分布的控制单元26传送到控制系统,并且控制系统响应来自垃圾收集系统中的许多垃圾井筒中的水平指示系统的信号信息,以便进行受控的垃圾排空。分布的控制单元26也可用来使来自控制系统的控制信号发送到排放阀4。
可以不同模式操作控制系统。显然,当控制系统以特定控制模式操作时,它导致垃圾收集系统以相应的垃圾收集模式操作。管理员使用时间表菜单根据假定处理样式构造何时允许不同的模式和一天中的体积。下面在表VI中给出这种时间表菜单的实例。
实例VI
开始 | 停止 | 模式 | 优先度 | 天 | 碎料 |
0.700 | 10.00 | 高载荷模式 | 所有天 | 所有 | |
10.00 | 17.00 | 低载荷模式 | 无效 | 所有天 | P |
17.00 | 23.00 | 高载荷模式 | 有效 | 所有天 | R |
23.00 | 构造模式 | 所有天 | R |
在特定实例中,可使用三种操作模式:低载荷模式,高载荷模式和构造排空模式。如这里所见的,垃圾收集系统在一天的不同时间段以低载荷模式和高载荷模式操作。垃圾从系统中所有垃圾井筒和管的最终构造收集在23.00(11p.m.)完成。其后,垃圾收集系统在夜间停止并且关闭。
自然,为了性能最优化或者使系统适合改变了的垃圾处理样式容易改变时间表。
根据本发明的想法是使用低水平作为高载荷模式的水平控制排空的阈值水平,高水平作为低载荷模式下的阈值水平。在高载荷模式下,控制系统监测第一低水平指示器,并且在系统准备好从中收集垃圾时响应指示的低水平而打开排放阀。在低载荷模式下,监测第二高水平指示器,并且响应指示的高水平打开排放阀。
通过合适的设置上述两个水平,能够获得垃圾井筒过载的危险和排空垃圾井筒至几乎空的危险之间的良好的均衡。在所有垃圾井筒中水平要求相同。事实上,使水平适应垃圾井筒所处特定区域的处理样式是有利的。在前面,水平指示器已描述为分离状态的水平指示器,这些指示器不指示系统中的垃圾的实际“模拟”水平。然而,替代的方式是,水平指示系统设置为模拟水平指示器,例如超声波传感器。在这种情况下,控制系统仍使用两个分离的水平,并且以与上述基本相同方式响应来自模拟水平指示器的信号信息。在高载荷模式下,控制系统通过尽快打开相应排放阀,响应代表垃圾正堆积到垃圾井筒中至少低水平的信号信息。在低载荷模式下,控制系统通过打开对应排放阀,响应代表垃圾正堆积到垃圾井筒中至少较高水平的信号信息。
上述改进的水平控制排空应用于单个的垃圾井筒/排放阀水平,也适合应用于组水平。
当应用于组水平时,最好使用下述原理:
在高载荷模式下,每组具有一个排空条件,该排空条件基于垃圾充满到低水平的垃圾井筒数量。
在低载荷模式下,每组具有一个排空条件,该排空条件基于垃圾充满到较高水平的垃圾井筒数量。
在每个载荷模式下,仅打开具有至少低水平指示的排放阀。
基于结合组操作的上述计划的水平控制排空在大而复杂的垃圾收集系统中特别有效。
下面,参考图2和上面给出的表I-VI描述结合高载荷水平控制排空和优先功能的组操作和系统控制的示范实例。
例子
高载荷水平控制排空17:00开始。
17:00时的系统状态
组: G1 G2 G3 G4 G5
当前优先度: 0.30 0.30 0.30 0.20 0.20
水平数量: 0 3 1 0 1
有效排空条件: 否 是 是 否 是
组G2,G3和G5具有有效排空条件。控制系统启动中央真空站。它探测出在G2,G3和G5中G2和G3具有最高优先度,因为G2和G3都属于碎料R,系统转换到碎料R。参考表III的组顺序表,因为在表中G3在G2前,通过打开主阀,断开阀SE1和进气阀AV3开始组G3的排空过程。接着,最好以构造好的顺序,通过将合适的控制信号发送到具有低水平指示的组G3的DVs,来打开具有低水平指示的组G3的所有DVs。
为了确保所有组最终排空,每当已选择一组排空时,控制系统就增加每个具有有效排空条件的未被选择组的优先度系数,并且同时将所选组的优先度系数重置为该组的最初优先度系数。因此,G2的优先度增加0.30(是最初优选权系数G2的一倍的系数)至0.60,而G5增加0.20至0.40。
17:03时的系统状态
组: G1 G2 G3 G4 G5
当前优先度: 0.30 0.60 0.30 0.20 0.40
水平数量: 0 3 0 0 1
有效排空条件: 否 是 否 否 是
组G2和G5具有有效排空条件。控制系统检测到在G2和G5中G2具有最高优先度。使用表V,可看到从组G3到组G2的抽吸时间是30秒。这意味着从组G3的最后DV已排空开始控制系统等待30秒,以便G3的垃圾至少经过G2的井筒输送到输送管系统中。随后,组G3的进气阀AV3关闭,并且开始组G2的排空过程。打开进气阀AV2,然后以构造好的顺序打开具有低水平指示的G2的所有DVs。将G2的优先度系数重置为0.30,并且G5的优先度系数从0.20增加至0.60。
17:05时的系统状态
组: G1 G2 G3 G4 G5
当前优先度: 0.30 0.30 0.30 0.20 0.60
水平数量: 0 0 1 0 1
有效排空条件: 否 否 是 否 是
组G3和G5具有有效地排空条件。控制系统检测到G3和G5中G5(用于碎料P)具有最高优先度。现在,系统等待30秒,G2和中央之间的抽吸时间(因为G5属于另一碎料和组G3和G2的垃圾的另一部分必须在系统转换到碎料P之前收集)。随后,系统转换到碎料P(纸),并且以构造好的顺序打开断开阀SE2,进气阀AV7和AV8以及具有低水平指示的对应的排放阀,来运行G5的排空过程。将G5的优先度系数重置为0.20,而G3的优先度系数增加0.30为0.60。
17:09时的系统状态,
组: G1 G2 G3 G4 G5
当前优先度: 0.30 0.30 0.60 0.20 0.20
水平数量: 0 0 1 0 0
有效排空条件: 否 否 是 否 否
组3具有有效的排空条件。系统等待50秒(G5和中央之间的抽吸时间),因为G3属于另一碎料R,并且属于另一部分。然后,系统转换回碎料R,打开断开阀SE1,并且运行组G3的排空过程。将G3的优先度系数重置为0.30。
17:12时的系统状态
组: G1 G2 G3 G4 G5
当前优先度: 0.30 0.30 0.30 0.20 0.20
水平数量: 0 0 0 0 0
有效排空条件:否 否 否 否 否
无有效的排空条件。控制系统或者启动构造排空或者进入待机状态。在后一种情况下,如果在系统中无低水平指示发生,则一会后停止中央。
例如通过改变上面给定的表中的设置,在需要时可改进每天的垃圾排空和收集过程。
根据本发明的真空垃圾收集系统,每个垃圾井筒以及连接到系统的较大量垃圾井筒能处理较大量的垃圾。这使得系统特别适用于具有高层建筑物和具有连接到相同系统中的许多建筑物或者较大的机场垃圾系统中。应该理解,虽然专用于复杂的高载荷应用,根据本发明的系统可用于所有的ARCS(自动垃圾收集系统)的应用。
上述实施例仅作为实例给出,应该理解本发明不仅限于此。包含在其中的公开的和要求权利的基本原理的进一步修改、改变和改进均在本发明的范围和实质中。
Claims (37)
1.一种真空垃圾收集系统,它包括垃圾收集站(6,RCS),用于将垃圾输送到收集站的输送管系统(5),通过相应的排放阀(4)与输送管系统(5)连接的许多垃圾井筒(3),和用于从垃圾井筒向输送管系统控制垃圾排空并将排出的垃圾收集到垃圾收集站的控制系统(10),通过打开垃圾井筒的排放阀在垃圾井筒和输送管系统之间实现连通;
其特征在于,控制系统(10)包括按排放阀的组(G1-G5)操作的装置,该装置用于一次选择一个组,以打开所选择的组内的排放阀和初始收集排放的垃圾。
2.根据权利要求1所述的真空垃圾收集系统,其特征在于组操作装置基于组(G1-G5)的排空条件操作,因此,可选择具有有效排空条件的组,以排空垃圾,每个组给出一预定的排空条件。
3.根据权利要求2所述的真空垃圾收集系统,其特征在于,该系统还包括在许多垃圾井筒的每个中的水平指示系统(24,25),以产生代表相应的垃圾井筒中的垃圾水平的信号信息,而且组操作装置响应来自水平指示系统(24,25)的信号信息,以确定对于每个组来说组的排空条件是否有效。
4.根据权利要求3所述的真空垃圾收集系统,其特征在于,每个组的排空条件基于垃圾井筒的数量,该垃圾井筒充填有至少堆积到预定阈值水平的垃圾。
5.根据权利要求4所述的真空垃圾收集系统,其特征在于,每个水平指示系统(24,25)包括一第一低水平指示器(24)和一第二较高水平指示器(25),该第一低水平指示器(24)用于产生代表存在的垃圾在垃圾井筒内堆积到的至少一第一低水平的信号信息,该第二较高水平指示器(25)用于产生代表存在的垃圾在垃圾井筒内堆积到的一第二较高水平的信号信息;和
组操作装置包括用来在预定的时间段内分别在低载荷模式和高载荷模式下操作垃圾收集系统的装置,其中第一低水平用作高载荷模式下的阈值水平,第二较高水平用作低载荷模式下的阈值水平。
6.根据权利要求5所述的真空垃圾收集系统,其特征在于,组操作装置构造成仅打开在选定的组内的那些排放阀,这些排放阀对应于具有低水平指示的垃圾井筒,所述排放阀以构造好的预定顺序打开。
7.根据权利要求2所述的真空垃圾收集系统,其特征在于,组操作装置包括用于适当地确定排空顺序的装置,其中选择具有有效排空条件的组以排空和收集垃圾。
8.根据权利要求2所述的真空垃圾收集系统,其特征在于,组操作装置包括用来使每个组与代表从该组收集垃圾的相对重要性的优先值相联系的装置;和
组操作装置还基于各组的优先值操作,因此,选择在具有有效排空条件的组中具有最高优先值的组以便排空和收集垃圾。
9.根据权利要求8所述的真空垃圾收集系统,其特征在于,组操作装置构造成如果多于一个组具有最高的优先值,则根据预定的组顺序选择这些组中的其中一个。
10.根据权利要求8所述的真空垃圾收集系统,其特征在于,组操作装置还包括:
每次选择一个组以便排空和收集垃圾时,用于增加具有有效排空条件的每个非选择的组的优先值的装置;和
用于将所选择的组的优先值重设定为与各组相关联的初始优先值的装置。
11.根据权利要求10所述的真空垃圾收集系统,其特征在于,增加装置增加每个非选择组的优先值,该非选择组具有最好等于与该组相关联的初始优先值的恒定值的有效排空条件。
12.根据权利要求1所述的真空垃圾收集系统,其特征在于,一组排放阀由属于输送管系统的相同分支的一套排放阀限定。
13.根据权利要求1所述的真空垃圾收集系统,其特征在于,输送管系统包括许多分支,且一第一组排放阀由一个或多个分支的排放阀限定,第二组排放阀由一个或多个其它分支的排放阀限定,控制系统(10)包括用来控制输送管系统内的垃圾的抽吸的装置,以便来自第一组的垃圾在朝向收集站(6,RCS)的方向上刚好经过第二组的分支与第一组的其中一个分支连接的点输送,或者,如果存在属于连接点的下游的第二组的排放阀,则刚好经过最接近收集站(6,RCS)的第二组的那些排放阀输送,随后从第一组如此输送的垃圾与第二组的垃圾一起向收集站输送。
14.一种从许多垃圾井筒(3)经过相应的排放阀(4)控制排空垃圾进入真空垃圾收集系统内的输送管系统(5)内的方法,通过打开垃圾井筒的排放阀(4)实现垃圾井筒(3)与输送管系统(5)之间的连通,其特征在于:
将排放阀划分成组(G1-G5),以便控制垃圾的排空,至少一个组包括若干排放阀;和
通过在组的基础上打开排放阀,实施控制排空垃圾。
15.如权利要求14所述的方法,其特征在于,实施控制排空垃圾的步骤基于一次在一个组内初始打开排放阀并收集排放的垃圾。
16.如权利要求14所述的方法,其特征在于,给每个组分配预定的排空条件,并选择一个组,以便从具有有效排空条件的那些组中排空。
17.如权利要求16所述的方法,其特征在于,如果没有组具有有效的排空条件,则根据一个预定的构造好的组顺序实施选择的步骤。
18.如权利要求16所述的方法,其特征在于,
对每个垃圾井筒指示垃圾井筒中的垃圾水平;和
对每组排放阀确定组的排空条件响应水平指示是否有效或无效,其中至少一个组的排空条件基于许多垃圾井筒,该垃圾井筒填充的垃圾至少达到预定的阈值水平。
19.如权利要求18所述的方法,其特征在于,真空垃圾收集系统在预定的时间段内分别在低载荷模式和高载荷模式下操作,在真空垃圾收集系统内一第一低水平用作高载荷模式下的阈值水平,而在真空垃圾收集系统内一第二高水平用作低载荷模式下的阈值水平。
20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,仅打开选定的组内的那些排放阀,该排放阀对应于具有堆积到至少第一低水平的垃圾指示的垃圾井筒。
21.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,适当地确定具有有效排空条件的那些组的排空顺序,并基于适当确定的排空顺序来选择排空的组。
22.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,使每个组与代表从组排空垃圾的相对重要性的优先值相联系;
选择在具有有效排空条件的组中具有最高优先值的组以便排空垃圾。
23.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,如果多于一个组具有最高的优先值,则根据预定的组顺序选择这些组中的其中一个。
24.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,每次选择一个组以便排空和收集垃圾时,增加具有有效排空条件的每个非选择的组的优先值;和
将所选择的组的优先值重设定为与组相关联的初始优先值。
25.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,实施控制排空垃圾的步骤包括基于划分的组的垃圾井筒内的垃圾的水平一次选择一个组的步骤。
26.一种控制系统,它用于从许多垃圾井筒(3)经过相应的排放阀(4)控制排空垃圾进入真空垃圾收集系统内的输送管系统(5)内,通过打开垃圾井筒的排放阀(4)实现垃圾井筒(3)与输送管系统(5)之间的连通,其特征在于,该控制系统(10)包括:
选择组内的排放阀的装置,一次选择一个组;和
用于向所选定的组内的排放阀发送控制信号以便初始打开这些排放阀的装置。
27.如权利要求26所述的控制系统,其特征在于,所述控制系统还包括用于给每组分配预定的排空条件的装置,该排空条件基于相应组内的垃圾水平,所述选择装置构造成选择一个组,以便从具有有效排空条件的那些组中排空。
28.一种真空垃圾收集系统,它包括垃圾收集站(6,RCS),用于将垃圾输送到收集站的输送管系统(5),通过相应的排放阀(4)与输送管系统连接的许多垃圾井筒(3),用于产生信号信息的许多垃圾井筒的每个中的水平指示系统,该信号信息代表垃圾井筒中的垃圾水平,和响应从水平指示系统发出的信号信息以便从垃圾井筒向输送管系统控制排空垃圾的控制系统(10),通过打开垃圾井筒的排放阀实现垃圾井筒和输送管系统之间的连通,
其特征在于,该控制系统(10)包括下面的装置:
在预定的时间段内分别在低载荷模式下和高载荷模式下操作垃圾收集系统的装置;
在高载荷模式下,当真空收集系统准备从中收集垃圾时响应信号信息的装置,该信号信息代表通过打开对应的排放阀垃圾在垃圾井筒内堆积到的至少第一低水平;和
在低载荷模式下,当真空收集系统准备从中收集垃圾时响应信号信息的装置,该信号信息代表通过打开对应的排放阀垃圾在垃圾井筒内堆积到的至少第二高水平。
29.如权利要求28所述的真空垃圾收集系统,其特征在于,控制系统(10)包括按排放阀的组(G1-G5)操作的装置,以便能够一次在一组内打开排放阀和收集排放的垃圾,每组具有基于垃圾井筒的数量的排空条件,该垃圾井筒充填有在高载荷模式下直至第一低水平的垃圾,和在低载荷模式下直至第二高水平下的垃圾。
30.如权利要求29所述的真空垃圾收集系统,其特征在于,组操作装置包括:
用来将每组与代表从组内排空垃圾的相对重要性的优先值相联系的装置;和
用来选择在具有用于排空垃圾的有效排空条件的各组中具有最高优先值的组的装置。
31.如权利要求28所述的真空垃圾收集系统,其特征在于,至少一个水平指示系统包括一个模拟水平指示器。
32.如权利要求28所述的真空垃圾收集系统,其特征在于,至少一个水平指示系统包括用来指示垃圾井筒中现存的堆积到的垃圾的第一低水平的一第一低水平指示器,和用来指示垃圾井筒中现存的堆积的垃圾的第二高水平的一第二较高水平指示器。
33.一种从许多垃圾井筒(3)经过相应的排放阀(4)水平控制排空垃圾进入真空垃圾收集系统内的输送管系统(5)内的方法,通过打开垃圾井筒的排放阀(4)实现垃圾井筒(3)与输送管系统(5)之间的连通,其特征在于:
在预定的时间段内分别在低载荷模式下和高载荷模式下操作垃圾收集系统;
将一第一低水平作为在高载荷模式下水平控制排空的阈值水平;和
将一第二高水平作为在低载荷模式下水平控制排空的阈值水平。
34.如权利要求33所述的方法,其特征在于,
在许多垃圾井筒的每个中提供至少两个水平指示器(24,25),一第一低水平指示器(24)用于指示在垃圾井筒内堆积的垃圾的一第一低水平,第二较高水平指示器(25)用于指示在垃圾井筒内堆积的垃圾的一第二高水平;
在真空垃圾收集系统内,在高载荷模式下,当真空收集系统准备从中收集垃圾时,监控第一低水平指示器(24),并响应所指示的第一低水平打开排放阀;
在真空垃圾收集系统内,在低载荷模式下,当真空收集系统准备从中收集垃圾时,监控第二高水平指示器(25),并响应所指示的第二高水平打开排放阀。
35.如权利要求33或34所述的方法,其特征在于,
将排放阀划分成组(G1-G5);和
通过一次在一个组内初始打开排放阀和收集排放的垃圾进行水平控制排空;每组具有基于垃圾井筒的数量的排空条件,该垃圾井筒内填有在高载荷模式下直至第一低水平的垃圾和在低载荷模式下直至第二高水平的垃圾。
36.如权利要求35所述的方法,其特征在于,每组与表示从组内排空垃圾的相对重要性的优先值相联系,和在具有有效排空条件的组中,选择具有最高优先值的组,以排空垃圾。
37.如权利要求36所述的方法,其特征在于,仅打开对应于具有低水平指示的垃圾井筒的所选择的组的那些排放阀。
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