CZ24209U1 - Zařízení pro záznam hmotnosti sváženého směsného komunálního odpadu a optimalizaci svozových tras - Google Patents

Description

Zařízení pro záznam hmotnosti sváženého směsného komunálního odpadu a optimalizaci svozových tras Oblast techniky

Technické řešení se týká zařízení pro záznam hmotnosti sváženého směsného komunálního od5 pádu a optimalizaci svozových tras pomocí typizovaných sběrných nádob a kontejnerů. Zařízení dále umožňuje identifikovat jednotlivé sběrné nádoby, ověřit jejich registraci v systému, kontrolovat zeměpisnou polohu a činnost obsluhy svozového vozidla.

Dosavadní stav techniky

Náklady na svoz směsného odpadu pro většinu obcí představují nezanedbatelnou položku náklaio dů. Často vybíraný místní poplatek za provoz systému shromažďování, sběru, přepravy, třídění, využívání a odstraňování komunálních odpadů (poplatek za provoz systému nakládání s komunálním odpadem) není dostačující pro financování tohoto systému a obce musí jeho provoz dotovat ze svého rozpočtu. Svozové firmy nejčastěji fakturují obcím náklady na svoz směsného komunálního odpadu podle hmotnosti svezeného odpadu. Někdy však bývá vykazované množství is svezeného separovaného odpadu svozovými firmami značně vyšší, než jsou tyto hodnoty v obdobných regionech. Z tohoto hlediska je pro obce důležité, aby měly přehled a věrohodné informace o množství skutečně vyprodukovaného a také i svezeného odpadu, tím i podklad o oprávněnosti fakturovaných částek.

Svoz směsného komunálního odpadu se provádí pomocí svozového automobilu, který jej sváží nej častěji v předem stanovených intervalech. Jednotlivé sběrové nádoby jsou vyprázdněny do svozového automobilu s nástavbou na svoz pevného domovního. Tyto nástavby nejčastěji používají lineární nebo rotační způsob stlačování.

Množství svezeného separovaného odpadu bývá někdy vykazováno odhadem, jindy je rozpočítáváno na jednotlivé obce podle vážních protokolů z vážení vozidla pri jeho vykládání na skládce směsného komunálního odpadu. Tento systém může být pro některé obce nevýhodný, neboť množství směsného komunálního odpadu odevzdaného na skládku se rozpočítává na jednotlivé obce dle zvoleného klíče, např. počtu obyvatel. Rovněž tak obce nemají evidenci ani kontrolu nad množstvím skutečně sváženého směsného odpadu.

Svozové společnosti naopak nemají podrobný přehled o množství produkce směsného odpadu v průběhu roku, v jednotlivých částech obcí (dle ulic nebo jednotlivých producentů), aby mohly provádět optimalizaci svozových tras z hlediska najetých kilometrů, sváženého množství (naplnění svozového automobilu) nebo četnosti svozů. Sběrné nádoby jsou vyprazdňovány v pevných intervalech bez ohledu na jejich zaplnění či predikovanou produkci odpadu v průběhu roku. Z toho vyplývá i částečná neefektivita svozů, kdy svozové automobily jezdí nevytížené, nebo na35 opak jezdí přeplněné a poškozují zejména místní komunikace. Svozové společnosti též nemají přehled o pohybu svozového automobilu a využívání časového fondu pracovníky.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky do značné míry snižuje zařízení pro záznam hmotnosti sváženého směsného komunálního odpadu a optimalizaci svozových tras, které je namontováno na svozovém automo40 bilu a jehož podstata spočívá v tom, že se skládá z čtecího zařízení RFID kódu (Rádio frequency Identification - je bezkontaktní systém využívající rádiové frekvence elektromagnetického pole pro přenos dat z pasivního čipu na čtečku kódu), napojeného na první A/D převodník, z tenzometrického čidla váhy napojeného na A/D převodník, prvního tenzometrického čidla zatížení napojeného na A/D převodník, druhého tenzometrického čidla zatížení napojeného na A/D pře45 vodník, třetího tenzometrického čidla zatížení napojeného na A/D převodník, čtvrtého tenzometrického čidla zatížení napojeného na A/D převodník, pátého tenzometrického čidla zatížení napojeného na A/D převodník, šestého tenzometrického čidla zatížení napojeného na A/D převod- 1 CZ 24209 Ul nik, přičemž výstupy prvního A/D převodníku, druhého A/D převodníku, třetího A/D převodníku, čtvrtého A/D převodníku, pátého A/D převodníku, Šestého A/D převodníku, sedmého A/D převodníku, osmého A/D převodníku jsou přímo napojeny na vstupy měřicího mikropočítače, který je propojen s komunikačním mikropočítačem, na který je napojen modul DGPS (Diferen5 ciální GPS je jeden ze způsobů, kterým lze zpřesnit výsledky měření v systému, kdy je využito tzv. referenčních stanic o známých souřadnicích, přičemž referenční stanice vyhodnocuje odchylky měření systému GPS), modul GPS (Global Positioning System - globální družicový polohový systém, který umožňuje určit polohu a přesný čas kdekoliv na Zemi) navigace, tiskárna, modulu GSM (Globální Systém pro Mobilní komunikaci, který má signální i hovorové kanály io digitální; GSM je buňková síť, tj. mobilní telefony se připojují do sítě prostřednictvím nejbližší buňky; GSM síť funguje na několika radiových frekvencích) s anténou modulu GSM, a sériový výstup pro připojení externí paměti k mikropočítačovému modulu.

Toto zařízení umožňuje svozovým firmám i obcím získávat evidenci o množství a produkci směsného komunálního odpadu (případně i separovaných složek komunálního odpadu, které jsou sváženy pomocí daného typu vyprazdňovacího zařízení namontovaného na svozovém automobilu) dle jednotlivých sběrových nádob (původců odpadu identifikovaných pomocí RFID kódu), sledovat činnost i produktivitu obsluhy svozového vozu a optimalizovat svozové trasy na základě dosavadních zkušeností.

Přehled obrázku na výkrese

Technické řešení je blíže vysvětleno pomocí jednoho výkresu, který znázorňuje obrázek 1 - zařízení pro záznam hmotnosti sváženého směsného komunálního odpadu a optimalizaci tras.

Příklad provedení technického řešení

Jednotlivé sběrové nádoby jsou vybaveny pasivním RFID čipem, který umožňuje jejich jednoznačnou identifikaci. Vysílač (snímač, etečka) periodicky vysílá do okolí elektromagnetické im25 pulzy, a pokud se v její blízkosti objeví pasivní RFID čip využije přijímanou energii k nabití svého napájecího kondenzátoru a odešle odpověď - tzv, EPC (elektronické číslo produktu), v tomto případě číslo umožňující identifikovat sběrovou nádobu (popelnici). Tento údaj je zaznamenám čtečkou a odeslán do měřicího mikropočítače i zařízení. Čtecí zařízení JT RFID kóduje umístěno na vyklápěcím zařízení sběrového vozu a pasivní RFID čip je umístěn na sběrové ná30 době ve stanovené výšce (tak aby se co nejvíce přiblížil čtečce) a na straně sběrové nádoby, kde jsou umístěny úchyty, do kterých se upevňují sběrové nádoby při jejich vyklápění. Dále je vyklápěcí zařízení vybaveno tenzometrickým čidlem 12 (snímačem váhy), které po zavěšení a vyzdvižení sběrové nádoby do stanovené polohy umožňuje její individuální zvážení a tento údaj se odešle do měřicího mikropočítače I zařízení. Svozový automobil je též vybaven tenzometrickými čidly (snímači zatížení), která jsou ve speciálním uchycení připevněna mezi šasi vozu a nástavbou. U dvounápravového provedení podvozku svozového automobilu jsou většinou nutná čtyři tenzometrická čidla a u třínápravového provedení podvozku se většinou používá šest tenzometrických čidel (počet čidel však záleží na konstrukčním provedení sběrového vozu). Tato čidla zaznamenávají celkové zatížení svozového automobilu a tento údaj zaznamenávají do měřicího mikropočítače 1. Měřicí mikropočítač 1 zpracovává údaje identifikující jednotlivé sběrové nádoby z čtecího zařízení JT RFID kódu, tenzometrického čidla J2 (snímače váhy sběrových nádob) a tenzometrických čidel (snímačů zatížení automobilu).

Dále je zařízení vybaveno komunikačním mikropočítačem 2, který zpracovává údaje z měřicího mikropočítače 1, údaje o zeměpisné poloze a času z modulu 20 DGPS (rovněž se osvědčilo po45 užití modemu přijímajícího korekční RTK signál ze sítě GSM) a tyto data ukládá do externí paměti 23 nebo přes GSM modul 21 a anténu 26 modulu GSM odesílá do podnikového informačního systému, který data vyhodnocuje a sleduje polohu svozového vozu. Komunikační mikropočítače 1 zpracovává a vyhodnocuje údaje z měřicího mikropočítače 2. V případě dosažení maximální nosnosti svozového automobilu je obsluha na tuto skutečnost upozorněna. Dále komuni-2CZ 24209 Ul kační mikropočítač 2 umožňuje vytisknout vážní protokol (identifikace jednotlivých sběrových nádob, datum a čas vyprázdnění, údaje o poloze, váhu jednotlivých sběrových nádob a celkovou hmotnost všech vyprázdněných nádob např. v obci nebo části obce) přes připojenou tiskárnu 24, případně jsou tato data odeslána do podnikového informačního systému. Komunikační mikropo5 čítač 2 je rovněž propojen s modulem J9 GSP navigace, které umožňuje obsluze zobrazit navigaci (mapu) nejkratší nebo nejrychlejší trasy na místo vyložení (skládku nebo sběrný či překladový dvůr). Na základě dat z informačního systému (informace o předchozím zaplnění nádob umožňuje obsluze informační systém stanovit nejoptimálnější trasu cesty zpět z místa vyložení svozového automobilu. Dále systém určí místo, ze kterého obsluha začne nové svážení (plnění autoio mobilu), stanoví optimální trasu svozu a pomocí navigace naviguje svozový automobil tak, aby došlo jeho optimálnímu zaplnění i využití času obsluhy. Po zavedení tohoto zařízení došlo k poklesu nákladů o 9 %, zvýšení výkonnosti svozového automobilu o 16 % a zlepšení pracovní morálky obsluhy.

Zařízení pro záznam hmotnosti sváženého směsného komunálního odpadu a optimalizaci tras podle obrázku 1 je složeno z mikropočítačového modulu 25, který sestává z měřicího mikropočítače 1 a komunikačního mikropočítače 2. Měřicí mikropočítač 1 kontroluje stav čidel a komunikační mikropočítač 2 zajišťuje komunikaci mezi modulem 20 DGPS, externí pamětí 23 přes sériový výstup 22, modulem 19 GPS navigace, tiskárnou 24 a GSM modulem 21 po sériových linkách (např. RS232), s měřicím mikropočítačem 1 je komunikace prováděna po osmibitové sběrnici. Zařízení obsahuje šest čítačů vytvořených programově a dva, které jsou součástí HW mikropočítačového modulu 25. K měřicímu mikropočítači 1 je připojeno čtecí zařízení 11 RIFD kódu a tenzometrické čidlo 12 váhy přes první A/D převodník 3 a druhý A/D převodník 4, první tenzometrické čidlo 1_3 zatížení a druhé tenzometrické Čidlo 14 zatížení, jsou připojeny přes třetí A/D převodník 5 a čtvrtý A/D převodník 6, třetí tenzometrické čidlo 15 zatížení a čtvrté tenzo25 metrické čidlo 16 zatížení, jsou připojeny přes pátý A/D převodník 7 a šestý A/D převodník 8, páté tenzometrické čidlo 17 zatížení a šesté tenzometrické čidlo 18 zatížení, jsou připojena přes sedmý A/D převodník 9 a osmý A/D převodník 10. Externí paměť 23 je mobilní a lze ji připojit nebo odpojit od mikropočítačového modulu 25 sériovým výstupem 22, připojit k PC a přenést naměřená data. Naměřená data lze rovněž přenášet on-line do podnikového informačního systé30 mu pomocí modulu 21 GSM s anténou 26 modulu GSM, pomocí kterého lze rovněž data z podnikového informačního systému on-line přijímat a přes komunikační mikropočítač 2 přenášet do modulu 19 GPS navigace, kde jsou dále zpracována. Zapojení umožňuje získávat datové soubory složené z datových vět, které obsahují data z čtecího zařízení H RF1D kódu, tenzometrického čidla 12 váhy, prvního tenzometrického čidla 13 zatížení, druhého tenzometrického Čidla 14 zatí35 žení, třetího tenzometrického čidla Γ5 zatížení, čtvrtého tenzometrického čidla 16 zatížení, pátého tenzometrického čidla 17 zatížení, šestého tenzometrického čidla 18 zatížení společně s daty o zeměpisné poloze a času z modulu 20 DGPS. Příklad možného zapojení je objasněn na výkresu, obrázek 1 - Blokové schéma zapojení zařízení pro záznam hmotnosti sváženého směsného komunálního odpadu a optimalizaci tras.

Průmyslová využitelnost

Zařízení pro záznam hmotnosti sváženého směsného komunálního odpadu a optimalizaci tras podle technického řešení lze využívat všude tam, kde je nutné identifikovat nakládané nebo vykládané kontejnery (nádoby), vážit jejich momentální hmotnost, zjišťovat údaje o zeměpisné poloze a času vykládání nebo nakládání. Získaná data lze využít k analýze činnosti svozového automobilu, optimalizaci svozových nebo rozvozových tras a navádění jízdní trasy svozového automobilu pri jízdě.

Zařízení pro identifikaci a vážení nádob pro sběr separovaných složek komunálního odpadu je využitelné v logistice ve všech odvětvích hospodářství, kde se rozváží nebo sváží materiál, který je nutné vážit a identifikovat místo nakládání nebo vykládání.

Claims (1)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zařízení pro záznam hmotnosti sváženého směsného komunálního odpadu a optimalizaci tras, vyznačující se tím, zeje tvořeno z čtecího zařízení (11) RFID kódu, napojeného na první A/D převodník (3), z tenzometrického čidla (12) váhy napojeného na druhý A/D pře5 vodník (4), prvního tenzometrického čidla (13) zatížení napojeného na třetí A/D převodník (5), druhého tenzometrického čidla (14) zatížení napojeného na čtvrtý A/D převodník (6), třetího tenzometrického čidla (15) zatížení napojeného na pátý A/D převodník (7), čtvrtého tenzometrického čidla (16) zatížení napojeného na šestý A/D převodník (8), pátého tenzometrického čidla (17) zatížení napojeného na sedmý A/D převodník (9), šestého tenzometrického čidla (18) zatíio žení napojeného na osmý A/D převodník (10), přičemž výstupy prvního A/D převodníku (3), druhého A/D převodníku (4), třetího A/D převodníku (5), čtvrtého A/D převodníku (6), pátého A/D převodníku (7), šestého A/D převodníku (8), sedmého A/D převodníku (9), osmého A/D převodníku (10) jsou přímo napojeny na vstupy měřicího mikropočítače (l), který je propojen s komunikačním mikropočítačem (2), na který je napojen modul (20) DGPS, modul (19) GPS na15 vigace, tiskárna (24), modulu (21) GSM s anténou (26) modulu GSM, a sériový výstup (22) pro připojení externí paměti (23) k mikropočítačovému modulu (25).