高速動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡在垃圾填埋場(chǎng)中的計(jì)量
隨著政府對(duì)垃圾量監(jiān)管力度的加大,建立精準(zhǔn)、高效、智能的動(dòng)態(tài)稱重系 統(tǒng)勢(shì)在必行,本文著重介紹了智能稱重系統(tǒng)的應(yīng)用、優(yōu)缺點(diǎn)及其改進(jìn)措施,以期高速動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡稱重系統(tǒng)能早曰在垃圾填埋場(chǎng)中普及,并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
生活垃圾的稱重計(jì)量是垃圾處理的一個(gè)重要 環(huán)節(jié),對(duì)準(zhǔn)確分析垃圾處理設(shè)施的使用效率起重 要作用。隨著政府對(duì)垃圾量監(jiān)管力度的加大,如 何建立精準(zhǔn)、高效、智能的動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)己成為 環(huán)保部門(mén)的當(dāng)務(wù)之急。杭州市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè) 院以下簡(jiǎn)稱“杭州市質(zhì)檢院”通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)稱重 技術(shù)的研究,2010年為天子嶺垃圾填埋場(chǎng)開(kāi)發(fā)了 一套高速動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡稱重系統(tǒng),經(jīng)過(guò)一年多的運(yùn) 行,系統(tǒng)準(zhǔn)確可靠,有效稱重率達(dá)到99.7%以上。
一、動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)應(yīng)用
2010年前,天子嶺垃圾填埋場(chǎng)一直作為杭州 市區(qū)生活垃圾的唯一終端處置場(chǎng)所,承擔(dān)著3000 噸/天的生活垃圾處置任務(wù)。垃圾的稱重計(jì)量經(jīng)歷 過(guò)三個(gè)不同階段。
(一)人工計(jì)量
上世紀(jì)的垃圾計(jì)量,安裝電子汽車(chē)衡靜態(tài)稱重過(guò)往車(chē)輛,但由于效率低,實(shí)際采取人工記錄 點(diǎn)車(chē)數(shù)再乘以車(chē)噸位的方法進(jìn)行稱重。這種傳統(tǒng) 的人工記錄計(jì)量方式,不但作業(yè)量大、精確度低, 而且易出錯(cuò)、難統(tǒng)計(jì),對(duì)垃圾場(chǎng)使用年限、整體 填埋規(guī)劃不能提供準(zhǔn)確的計(jì)量分析數(shù)據(jù)。
(二)半自動(dòng)計(jì)量
2000年,在杭州市環(huán)保局的支持下,垃圾填 埋場(chǎng)開(kāi)始探索進(jìn)場(chǎng)生活垃圾的動(dòng)態(tài)稱重計(jì)量管理, 購(gòu)置60t動(dòng)態(tài)電子汽車(chē)衡建立智能稱重系統(tǒng)。通過(guò) 在車(chē)輛上安裝電子識(shí)別卡來(lái)讀取車(chē)輛信息,同時(shí) 把稱重計(jì)量數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄在計(jì)算機(jī)中,由于當(dāng)時(shí) 設(shè)備自身的局限性,車(chē)輛過(guò)秤速度慢、讀卡角度 小,導(dǎo)致運(yùn)行期間能夠自動(dòng)完成動(dòng)態(tài)稱重的車(chē)輛 僅占進(jìn)場(chǎng)總車(chē)輛的33% ,不得不采取人工記錄和 計(jì)算機(jī)自動(dòng)稱重相結(jié)合的方式,根據(jù)自動(dòng)稱重車(chē) 輛類型的重量作為參考對(duì)未能自動(dòng)稱重的車(chē)輛進(jìn)行人工補(bǔ)單。
(三)全自動(dòng)計(jì)量
2010年,浙江省環(huán)保局為了準(zhǔn)確掌握垃圾產(chǎn) 生量,對(duì)垃圾稱重的精度提出更高要求。為了提高 車(chē)輛通行過(guò)秤能力,對(duì)過(guò)秤速度也提出更高要求。 杭州市質(zhì)檢院響應(yīng)行政計(jì)量要求,在高速(車(chē)速 50km h下進(jìn)行自動(dòng)稱重管理系統(tǒng)硬件和軟件的技 改,建立一套穩(wěn)定的高速動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡稱重系統(tǒng),實(shí) 現(xiàn)了全自動(dòng)控制動(dòng)態(tài)稱重計(jì)量動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)流程 圖,如圖1所示,提高了垃圾處理效率。
(一)智能稱重系統(tǒng)特點(diǎn)
(1)實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守自動(dòng)識(shí)別車(chē)輛信息,自動(dòng) 記錄稱重計(jì)量數(shù)據(jù)和管理車(chē)輛信息。
(2)自動(dòng)指示車(chē)輛按序稱重,快捷、準(zhǔn)確、高效。
(3)防作弊功能,確保誠(chéng)信計(jì)量,所稱數(shù)據(jù)具 有不可更改性,數(shù)據(jù)匯總?cè)诵曰?,可?/span>EXCEL格 式輸出數(shù)據(jù),方便統(tǒng)計(jì)、查詢,可根據(jù)需要分類、 匯總不同類型的報(bào)表,數(shù)據(jù)存儲(chǔ),方便用戶信息 集成管理。
(4)數(shù)據(jù)歸檔、備份功能,讓系統(tǒng)保持在一個(gè) 較高的運(yùn)行速度,可將比較前期的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行 歸檔,既可以保留數(shù)據(jù)又可以保持高運(yùn)行速度, 同時(shí)定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行備份可以防止人為因素或不 可抗拒原因丟失數(shù)據(jù)或者數(shù)據(jù)被損壞。
(5)支持?jǐn)z像頭,支持圖像顯示、抓拍、圖片 附加文字功能,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、圖 像共享、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸和實(shí)時(shí)監(jiān)控。
(6)動(dòng)、靜態(tài)稱重切換自如,可以根據(jù)不同情 況采用不同的稱重方式。
(二)智能稱重系統(tǒng)流程
(1)系統(tǒng)建立后,在每輛運(yùn)輸車(chē)上安裝一張電 子識(shí)別卡,并將車(chē)輛基本資料錄入系統(tǒng)中。車(chē)輛第一次進(jìn)場(chǎng)由系統(tǒng)管理員確認(rèn)后正式開(kāi)通該卡。
(2)正常情況下,無(wú)須人工操作,運(yùn)輸車(chē)根據(jù) 信號(hào)燈指示,若顯示紅燈需在等候線外等候,待 綠燈亮?xí)r通行;若顯示綠燈則可以直接通行;控 制室的計(jì)算機(jī)上可顯示攝像頭覆蓋范圍內(nèi)的圖像。
(3)當(dāng)車(chē)輛以不超過(guò)50km/h的速度通過(guò)讀卡 器時(shí),讀卡器接收到安裝在車(chē)輛上的識(shí)別卡后將 信號(hào)傳到控制柜,讀取該車(chē)輛的基礎(chǔ)資料,同時(shí) 對(duì)許可車(chē)輛發(fā)送許可進(jìn)場(chǎng)指令到距離讀卡器約5m 的欄桿機(jī),欄桿迅速打開(kāi),車(chē)輛通行;秤前的信 號(hào)燈轉(zhuǎn)為紅燈。
(4)車(chē)輛通過(guò)欄桿機(jī)后,位于欄桿機(jī)下的地感 線圈自動(dòng)感測(cè)到車(chē)輛已通過(guò)并將信息傳輸?shù)娇刂?/span> 柜,控制柜向動(dòng)態(tài)衡發(fā)出指令,開(kāi)始采集稱重計(jì) 量數(shù)據(jù);同時(shí),欄桿機(jī)根據(jù)指令關(guān)閉;動(dòng)態(tài)衡將 數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng),計(jì)算機(jī)將采集到的數(shù)據(jù)作 為毛重記錄并將其減去已在系統(tǒng)中記錄的自重得 出凈重并保存,秤后信號(hào)燈顯示綠燈,車(chē)輛駛離 動(dòng)態(tài)衡;若系統(tǒng)出現(xiàn)故障,秤后信號(hào)燈顯示紅燈, 需手動(dòng)控制或重新計(jì)量。
(5)進(jìn)場(chǎng)車(chē)輛若為非注冊(cè)車(chē)輛,系統(tǒng)會(huì)發(fā)出指 令,請(qǐng)示系統(tǒng)管理員是否放行,系統(tǒng)管理員通過(guò) 手動(dòng)同意放行后車(chē)輛可以過(guò)秤。
每輛車(chē)通過(guò)這一流程需約5 s的時(shí)間,通行效 率非常高。
三、稱重系統(tǒng)應(yīng)用效果
通過(guò)動(dòng)態(tài)智能稱重管理系統(tǒng)的應(yīng)用,垃圾填 埋場(chǎng)可以及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握杭州市區(qū)、每家運(yùn)輸 公司、每輛車(chē)日、周、月、年的垃圾統(tǒng)計(jì)情況, 以及每個(gè)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站任何一段時(shí)期的垃圾量,為 各個(gè)區(qū)域居民生活垃圾產(chǎn)生量以及垃圾成分的調(diào) 研工作提供可靠的數(shù)據(jù),指導(dǎo)環(huán)衛(wèi)清潔服務(wù)公司 掌握車(chē)輛運(yùn)行情況、合理分配運(yùn)輸經(jīng)費(fèi)、考核駕 駛員工作績(jī)效等。
四、稱重系統(tǒng)使用總結(jié)
(一)通過(guò)對(duì)稱重系統(tǒng)硬件的改造和軟件的升 級(jí),大大提高了通行過(guò)秤速度,特別是欄桿與讀 卡器位置設(shè)定、操作系統(tǒng)人性化設(shè)計(jì)等細(xì)節(jié)問(wèn)題 的充分考慮,保證了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行.
(二)駕駛員的支持配合是稱重系統(tǒng)成功使用 的重要因素之日常管理中,現(xiàn)場(chǎng)管理人員提 高服務(wù)意識(shí)的同時(shí),實(shí)現(xiàn)對(duì)駕駛員(包括車(chē)輛 的考核,建立稱重計(jì)量的有序工作機(jī)制。
(三)欄桿作為引導(dǎo)駕駛員通行的一個(gè)“指揮 棒,打開(kāi)速度快、落下速度慢,引導(dǎo)著車(chē)輛的有 序通行;同時(shí),在進(jìn)秤前設(shè)置導(dǎo)向車(chē)道和減速裝 置,使所有車(chē)輛限速通過(guò),保證動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)的 準(zhǔn)確運(yùn)行。
五、稱重系統(tǒng)改進(jìn)措施
(一)三秤并用,提高效率。為進(jìn)一步提高稱 重準(zhǔn)確度,需對(duì)出場(chǎng)車(chē)輛通過(guò)動(dòng)態(tài)衡稱重系統(tǒng), 獲取車(chē)輛自重值;同時(shí)為進(jìn)一步提高通行效率需 增加進(jìn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)衡數(shù)量,逐步建立起“二進(jìn)一出” 的稱重模式。
(二)增加語(yǔ)音提示和夜間發(fā)光指示功能。讀 卡器讀卡是否成功,系統(tǒng)可以通過(guò)人工智能進(jìn)行 語(yǔ)音提示或者夜間讀卡器發(fā)光提示,使車(chē)輛通行 更快捷;同時(shí)在稱重區(qū)域內(nèi)設(shè)置電子顯示屏,向 駕駛員及時(shí)傳遞稱重信息。
(三)為保證進(jìn)場(chǎng)垃圾車(chē)輛的暢通無(wú)阻,建議 在安裝動(dòng)態(tài)衡時(shí),保證秤體與路面在同一水平面 上,同時(shí)在秤體進(jìn)場(chǎng)道路前設(shè)置減速帶和警示標(biāo) 志,這樣既可以保證進(jìn)場(chǎng)垃圾車(chē)輛的快速通行, 又可以保證通行安全,提高了運(yùn)行效率。
(四)建立電子圖像數(shù)據(jù)庫(kù)
(1)固定環(huán)衛(wèi)車(chē)輛
對(duì)轄區(qū)內(nèi)所有固定進(jìn)場(chǎng)垃圾車(chē)輛進(jìn)行數(shù)字化 統(tǒng)一管理,對(duì)上秤車(chē)輛自動(dòng)進(jìn)行圖像采集,所拍 攝照片自動(dòng)生成本次計(jì)量數(shù)據(jù)和車(chē)輛信息,并可 以按照垃圾車(chē)輛的類型和垃圾車(chē)輛的歸屬區(qū)域錄 入智能管理系統(tǒng),不僅可以根據(jù)需要調(diào)出各類數(shù) 據(jù),而且可以根據(jù)需要調(diào)出圖像信息,增加數(shù)據(jù) 的說(shuō)服力,對(duì)一些違規(guī)運(yùn)輸車(chē)輛可以提供現(xiàn)場(chǎng)違 規(guī)證據(jù)。
(2)社會(huì)垃圾車(chē)輛
對(duì)于社會(huì)進(jìn)場(chǎng)垃圾車(chē)輛,由需要處理垃圾的 單位提出申請(qǐng),填埋場(chǎng)統(tǒng)一發(fā)放智能管理卡片, 在進(jìn)場(chǎng)前對(duì)該種車(chē)輛進(jìn)行錄入系統(tǒng)管理。對(duì)社會(huì) 車(chē)輛采取“黑名單”管理模式,對(duì)不服從規(guī)定計(jì) 量的車(chē)輛信息列入系統(tǒng)黑名單,系統(tǒng)可以自動(dòng)拒
絕該車(chē)輛通行。
(3)其他垃圾車(chē)輛
對(duì)于—些零星處理的社會(huì)垃圾,按照正常申 請(qǐng)程序進(jìn)場(chǎng),由于這部分車(chē)輛運(yùn)輸時(shí)間不固定, 運(yùn)輸垃圾種類也不同,一般在控制室由手動(dòng)作業(yè) 錄入稱量系統(tǒng)。因?yàn)檫@類垃圾相對(duì)較少,且比較 分散,所以對(duì)這部分車(chē)輛單獨(dú)統(tǒng)計(jì)、管理,這樣 對(duì)自動(dòng)化管理作業(yè)影響也較小。
(五)提高運(yùn)行效率
加強(qiáng)對(duì)管理人員的培訓(xùn)。智能動(dòng)態(tài)操作系統(tǒng) 是計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng),對(duì)于操作人員的計(jì)算機(jī)水平 有一定要求。對(duì)于整套操作系統(tǒng),管理人員要非 常熟悉,同時(shí)嚴(yán)禁非操作人員上機(jī),保證操作系 統(tǒng)的正常運(yùn)作,操作人員注意維護(hù)計(jì)算機(jī)的健康 運(yùn)行。
另外對(duì)于可能發(fā)生的智能操作系統(tǒng)問(wèn)題,建 立應(yīng)急預(yù)案,由現(xiàn)場(chǎng)管理人員進(jìn)行手動(dòng)操作。
(六)實(shí)時(shí)監(jiān)控、錄像備案
在動(dòng)態(tài)衡進(jìn)出場(chǎng)道路上安裝攝像頭,實(shí)時(shí)監(jiān) 控,保證有案可查。
六、結(jié)束語(yǔ)
鑒于智能稱重系統(tǒng)的上述優(yōu)點(diǎn),可以適用于我 國(guó)的垃圾處理填埋場(chǎng),也可為環(huán)衛(wèi)行業(yè)及其他領(lǐng)域 的科學(xué)管理和決策提供更好的服務(wù),既可以節(jié)省大 量人力物力,又可以提高工作效率。同時(shí)希望高速 動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡稱重系統(tǒng)早日實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,降低投入成 本,提高與國(guó)外類似管理系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)力。