一种垃圾吊自动抓取料堆识别装置的制作方法

本实用新型涉及一种料堆识别装置，尤其是涉及一种垃圾吊自动抓取料堆识别装置，属于生活垃圾焚烧发电技术领域。

背景技术：

生活垃圾焚烧发电是使用特殊的垃圾焚烧设备，以生活垃圾为燃烧介质，在对垃圾进行焚烧处理的同时，利用其产生的能量发电的一种发电方式，实现垃圾处理的无害化、减量化、资源化的目的。垃圾在进入焚烧系统之前的存储过程中，首先将垃圾倒入垃圾池中贮存5-7天，垃圾池上方设置的垃圾吊对池内的垃圾进行搬运、搅拌、倒垛，确保投入焚烧炉中的垃圾组分均匀。垃圾池为半地下设置，垃圾池分成若干区域堆放垃圾。

目前，垃圾焚烧发电厂的垃圾贮存过程主要采用人工控制的方式，手动记录垃圾进料量、进料时间、发酵程度，通过观察判断垃圾位置及料堆高度，然后操作垃圾吊对池内的垃圾进行搬运、搅拌、倒垛，将完成发酵的垃圾投入到焚烧炉的给料装置中；发酵未达标的垃圾进入焚烧炉后，由于含水量较高导致热值偏低，影响燃烧效果，降低炉膛温度，提升热灼减率，能耗较高，造成能源浪费。由于垃圾贮存管理过程中人为因素影响大，难以保证质量，不适合长周期运行，导致电厂整体运行的效率、经济效益降低。

技术实现要素：

为了克服现有垃圾贮存管理过程中存在的人为因素影响大，难以保证质量，不适合长周期运行，导致电厂整体运行的效率、经济效益降低的不足，本实用新型提供一种垃圾吊自动抓取料堆识别装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种垃圾吊自动抓取料堆识别装置，包括垃圾池、控制室、垃圾吊、上位机、plc，垃圾池设置有卸料门、卸料平台；控制室高于卸料门，上位机设置在控制室内；垃圾吊设置在垃圾池的上端部，所述料堆识别装置还包括三维热成像传感器、激光料堆扫描仪、激光物位变送器；其中，所述三维热成像传感器、激光料堆扫描仪设置在垃圾池的内壁上，所述激光料堆扫描仪的安装位置高于所述控制室；所述三维热成像传感器的安装位置在控制室下方与卸料门上方之间；所述激光物位变送器固定安装在垃圾吊的顶部。

所述三维热成像传感器的数量为4个，分别设置在矩形垃圾池的四个角上。

所述激光料堆扫描仪的数量为4个或4个以上，分别设置在矩形垃圾池的四条边上。

进一步，所述激光料堆扫描仪的发散角≤0.3°，单探头扫描范围为0.5~93m。

进一步，所述激光物位变送器的发散角≤0.3°，定位距离≥150m。

进一步，所述激光料堆扫描仪的数量为8个，矩形垃圾池的四条边上各设置2个。

所述三维热成像传感器、激光料堆扫描仪、激光物位变送器具有防腐防爆功能。

所述三维热成像传感器、激光料堆扫描仪、激光物位变送器与可编程控制器plc连接；可编程控制器plc与安装有labview的上位机连接。

本实用新型的有益效果是，结构简单，部件少，制造成本低，在垃圾贮存管理中利用三维热成像传感器、激光料堆扫描仪、激光物位变送器采集数据，消除人为因素的影响，为实现垃圾贮存自动化管理提供数据，提高垃圾焚烧发电的能源利用率，提高电厂整体运行的效率和经济效益。

附图说明

图1是本实用新型垃圾吊自动抓取料堆识别装置的结构示意图。

图2是图1的俯视图（三维热成像传感器和激光料堆扫描仪布置图）。

图中：1.垃圾池，2.控制室，3.卸料门，4.卸料平台，5.三维热成像传感器，6.激光料堆扫描仪，7.垃圾吊，8.激光物位变送器，9.料堆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。但是，本领域技术人员应该知晓的是，本发明不限于所列出的具体实施方式，只要符合本发明的精神，都应该包括于本发明的保护范围内。

参见附图1。本实用新型一种垃圾吊自动抓取料堆识别装置，包括垃圾池1、控制室2、垃圾吊7、上位机、plc，垃圾池1设置有卸料门3、卸料平台4。本实施例中所述垃圾池1的尺寸为：长50米×宽17.5米×高40米，垃圾池1分成若干区域堆放垃圾。卸料平台4距垃圾池1底部约14米；控制室2高于卸料门3，控制室2的下端距垃圾池1的底部约25米，上位机设置在控制室2内；垃圾吊7设置在垃圾池1的上端部；所述料堆识别装置还包括三维热成像传感器5、激光料堆扫描仪6、激光物位变送器8。

其中，所述激光料堆扫描仪6用于对料堆9进行实时成像；所述三维热成像传感器5与激光料堆扫描仪6配合，对垃圾池7中的垃圾温度进行监控；所述激光物位变送器8与所述激光料堆扫描仪6配合用于测量垃圾池内料堆9的高度。

所述三维热成像传感器5、激光料堆扫描仪6设置在垃圾池1的内壁上。所述激光料堆扫描仪6安装位置高于所述控制室2，安装高度距垃圾池1的底部约30米。所述三维热成像传感器5安装位置在控制室2下方与卸料门3上方之间，安装高度距垃圾池1的底部约20米。

参见附图2。所述三维热成像传感器5的数量至少为4个，4个三维热成像传感器5分别设置在矩形垃圾池1的四个角上。

所述激光料堆扫描仪6的数量为4个或4个以上，分别设置在矩形垃圾池1的四条边上。优选的，采用8个激光料堆扫描仪6，矩形垃圾池1的每条边上设置2个，且均匀对称设置。所述激光料堆扫描仪6的发散角≤0.3°，单探头扫描范围为0.5~93m，提高测量精度。

所述激光物位变送器8固定安装在垃圾吊7的顶部，垃圾吊7位于垃圾池1的上端部，所述激光物位变送器8的发散角≤0.3°、定位距离≥150m，满足高度为50m的垃圾池的使用需求，可精准测量；激光物位变送器8带有吹扫孔，可进行吹扫，避免杂物粉尘堵塞测量孔。所述垃圾吊7的电机采用伺服电机，通过定位器及脉冲控制，精准进行抓取，精度可达到0.1cm。

所述三维热成像传感器5、激光料堆扫描仪6、激光物位变送器8均选择具有防腐防爆功能、通过sil2安全认证评估的产品。

本实用新型一种垃圾吊自动抓取料堆识别装置中，所述三维热成像传感器5、激光料堆扫描仪6、激光物位变送器8分别与可编程控制器plc连接，通过以太网传输数据；所述可编程控制器plc与的上位机连接，上位机安装有labview。

本实用新型的技术方案是识别装置中三维热成像传感器5、激光料堆扫描仪6、激光物位变送器8的具体设置，不涉及plc的控制程序。

本实用新型采用三维热成像及激光扫描技术，使用非接触激光测量方式对垃圾料堆进行三维成像，并利用三维热成像技术，对垃圾料堆发酵情况进行分析，具有效率高、准确度高、发散角小的特点，可以用于测量内部结构复杂的料堆；通过热成像技术与激光扫描技术的结合应用，对垃圾料堆进行准确分析，以保证垃圾吊操控的准确度和安全可靠性。

本实用新型采用激光料堆扫描技术和三维热成像技术，能够大大提高了抓取效率与效果；采用激光物位传感器进行防错处理，使得垃圾吊抓取定位更加准确；采用三维热成像技术辅助判断垃圾料堆发酵效果，有效提高垃圾焚烧炉的效率，确保入炉垃圾的热值达到一定程度，保证燃烧效果，提高能源利用率。

应该注意的是上述实施例是示例而非限制本发明，本领域技术人员将能够设计很多替代实施例而不脱离本专利的权利要求范围。