一种智能型车载式熏蒸作业系统的制作方法

本实用新型涉及熏蒸作业系统，尤其是涉及一种智能型车载式熏蒸作业系统。

背景技术：

根据《中华人民共和国卫生检疫法》、《中华人民共和国进出境动植物检疫法》及其实施条例等法律法规的要求，出入境废物原料、植物及其产品、木质包装等进出境集装箱、货物需实施检疫处理，以保障我国人民健康、动植物安全及口岸生态环境。同时，制定出台了严格的检疫处理标准，对处理用药、施药量、处理对象、环境温度等有严格要求，特别是对施药量精度要求相当严格，精确到克。

目前，国内大部分口岸集装箱熏蒸作业主要还是采用纯手工投药的方式，尚没有较为完备的自动熏蒸投药系统和智能化控制系统，存在以下诸多弊端：

1、熏蒸剂量和浓度无法准确把握，手工操作时剂量控制偏差大；

2、除害处理过程中，熏蒸投药、熏蒸气体泄漏监测、现场记录等工序均需使用不同的仪器分步操作，耗费大量人力、物力；

3、由口岸处理场区广阔，熏蒸车辆将人员运抵作业区后，人员需将熏蒸气瓶、工器具卸车并在集装箱间人工搬运作业，劳动强度大，作业耗时长，影响港口货物通关时效；

4、因硫酰氟、溴甲烷熏蒸剂无色无味，以目前的操作现状，一旦药剂泄漏无法及时发现，容易造成人员中毒；

5、采用手工施药熏蒸方式，现场作业数据提取、反馈与业务信息系统脱节，操作信息掌握不及时、不完整。

中国专利CN 202232667U公开一种集装箱熏蒸投药装置，包括面板和磁力吸座，磁力吸座通过紧固螺丝固定在面板左右两侧，在面板正面的中下部设有用于连接熏蒸剂钢瓶的接口，在面板的背面四周边缘粘有密封条。采用该装置，首先解决了传统投药方式容易将集装箱门中缝的胶条破坏问题，可以保证集装箱良好的密闭性。其次解决了投药工作人员可能不严格按照操作规程操作的问题，通过集装箱通风孔投入熏蒸剂，保证了熏蒸剂的均匀扩散和分布。采用该装置对集装箱进行熏蒸投药方法实用、简单、快捷。

中国专利CN 204540515U公开一种移动式车载智能熏蒸系统，恒温箱中放置两个以上药剂瓶，药剂瓶瓶体部密闭在恒温箱内；药剂瓶的出气口通过连接管与储气罐相连，储气罐上安装施气支管，施气支管上装有气体电磁阀及流量传感器；储气罐放置在电加热油箱中，气体电磁阀、流量传感器等均与控制中心相连。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供可安全化、精细化熏蒸操作，可无线接收处理指令、回执作业信息数据的一种智能型车载式熏蒸作业系统。

本实用新型设有皮卡车体、后车厢、动力单元、计量操作单元、吹扫单元、监测单元、控制单元(PLC)和控制中心(IPAD)。

所述动力单元、计量操作单元、吹扫单元、监测单元和控制单元(PLC)均设于后车厢中，形成一体式结构；所述后车厢中设有药瓶储放区和便携式工具箱，后车厢顶部设有可折叠式栏杆，在熏蒸作业时将可折叠式栏杆支开，可作为熏蒸操作护栏使用，后车厢尾端设有药瓶固定栏挡横杆，可用于防止车辆颠簸行驶时药瓶储放区的药瓶被弹出。

所述药瓶储放区最好设有至少2个隔层，隔层采用不锈钢拉筋锻造，隔层采用台阶缩进式结构，隔层之间的水平距离最好≥20cm，可作为人员在车熏蒸操作的落脚点。

所述固定栏挡横杆处最好设有至少2个弹簧式钢片，可保证拦挡横杆使用时处于固定夹紧状态。

所述动力单元可包括可拆卸蓄电池组、急停开关、电压表、降压模块和警报器；动力单元与计量操作单元、吹扫单元、监测单元和控制单元(PLC)相连接，并为各单元运行提供足量的动力电源；

所述可拆卸蓄电池组最好≥72V20Ah，可满足现场当天持续熏蒸作业需求。

所述计量操作单元可设有双感式电子称重仪、称重传感器、硫酰氟/溴甲烷施药管道、常闭电磁阀、电控操作开关、应急手动阀及柱塞式施药导针，所述常闭电磁阀和应急手动阀设于硫酰氟/溴甲烷施药管道上；电控操作开关输入端与控制单元的开关控制模块连接，电控操作开关输出端经电控线路与动力单元的可拆卸蓄电池组连接；电子称重仪输入端通过硫酰氟/溴甲烷施药管道经柱塞式施药导针连接集装箱，电子称重仪输出端经称重传感器将电信号传送至控制单元(PLC)。

所述吹扫单元可设有正压气泵、吹扫管道、截止阀和电磁阀，所述正气气泵设有压力表和压力传感器，所述吹扫管道设有三通分支管路；正压气泵输入端通过吹扫管道连接计量操作单元的硫酰氟/溴甲烷施药管道，正压气泵输出端连接压力表并经压力传感器将信号传送至控制单元(PLC)。

所述吹扫管道和三通分支管路最好为铜制耐腐蚀管道。

所述监测单元可设有硫酰氟/溴甲烷微量气体监测仪、温湿度在线监测仪和警报器，所述硫酰氟/溴甲烷微量气体监测仪设有浓度传感器，所述温湿度在线监测仪设有温湿度传感器；硫酰氟/溴甲烷微量气体监测仪输入端和温湿度在线监测仪输入端均连通后车厢的微环境大气，硫酰氟/溴甲烷微量气体监测仪输出端经浓度传感器将电信号传送至控制单元(PLC)，温湿度在线监测仪输出端经温湿度传感器将电信号传送至控制单元(PLC)。

所述控制单元(PLC)可设有触摸控制屏、CPU模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输入模块、数字量输出模块、称重模块、通信模块和电子控制箱等，是整个作业系统的核心组件，设置于药瓶储放区与后车厢挡板之间的上侧位置。

所述电子控制箱内可设有控制电路、散热风扇、开关和按钮等，控制电路分别与动力单元的可拆卸蓄电池组、急停开关，计量操作单元的双感式电子称重仪、称重传感器、常闭电磁阀，吹扫单元的正压气泵、截止阀、电磁阀，监测单元的硫酰氟/溴甲烷微量气体监测仪、温湿度在线监测仪的传感器、警报器相连接。

所述控制电路可设有信号处理器和多个时间继电器，信号处理器输入端分别连接计量操作单元的称重传感器、吹扫单元的压力传感器、监测单元的浓度传感器与温湿度传感器，信号处理器输出端分别连接与控制电路相连的计量操作单元、吹扫单元及监测单元等各路时间继电器，每个时间继电器分别控制一个电磁阀的通断。

本实用新型通过控制单元(PLC)程序预先设置货物种类、温度、熏蒸药剂剂型、熏蒸药剂的浓度和熏蒸药剂的剂量。

本实用新型通过计量操作单元的称重传感器采集熏蒸药剂剂量，将熏蒸药剂剂量转换为电流信号传送给称重模块，再由CPU模块进行处理。

本实用新型通过监测单元的硫酰氟/溴甲烷微量气体监测仪或温湿度在线监测仪采集微环境下的熏蒸泄漏浓度或温湿度，并转换为电流信号传送给模拟量输入和输出模块。

所述控制单元(PLC)可由CPU模块控制数字量输入和输出模块输出开关量信号，并经时间继电器控制各个管路中的电磁阀、各个单元及其装置如正压气泵的开启和关闭，控制系统各个单元的运行状态；所述CPU模块可根据控制需要，预设或调整设置各单元的运行参数。

所述CPU模块通过通信接口连接插卡式通信模块，通过无线wifi方式将数据发送给控制中心(IPAD)或远程控制中心管理系统。

所述控制中心(IPAD)设于皮卡车驾驶室中，经无线通信与控制单元(PLC)相连，并与远程控制中心管理系统对接。

所述CPU模块通过无线wifi方式接收远程控制中心管理系统的控制数据，根据控制数据，调整设置系统各个装置的运行参数。

与现有技术比较，本实用新型的有益效果如下：

由于设有可折叠式栏杆、带有弹簧式钢片的固定栏挡横杆，可保障人员操作和药品运输的安全防护；由于设有可拆卸电池组，可独立提供作业系统各设备运行的动力电源，满足现场当天持续熏蒸作业需求；由于设有柱塞式施药导针，可根据施药要求及时开启和封闭输流管道，避免输流管中残留气体泄漏扩散，防止药剂泄漏和浪费；由于设有双感式电子称重仪和传感器，可以精确计量熏蒸剂使用剂量；由于设有正压气泵和吹扫管路，可以将管路中的残留气体吹扫、清除；由于设有微量气体和温湿度在线监测仪，可以实时采集有关环境信息数据；由于设有控制单元、控制中心和电磁阀及通信模块，可以本地、远程预设和调整系统各个装置的运行参数数据，如货物种类、温度与对应的熏蒸药剂剂型及浓度剂量信息，并远程数据收发控制；由于设有警报器，还可起到异常警报(如监测气体浓度过高、动力电源不足等)的作用并有助于及时应急处置。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为本实用新型实施例的工作流程示意图。

具体实施方式

以下实施例将结合附图对本实用新型作进一步的说明。

参见图1和2，本实用新型实施例设有皮卡车体1、后车厢2、动力单元3、计量操作单元4、吹扫单元5、监测单元6、控制单元(PLC)7和控制中心(IPAD)8。动力单元3、计量操作单元4、吹扫单元5、监测单元6和控制单元(PLC)7均设于后车厢2中，形成一体式结构。

后车厢2中还设有药瓶储放区21和便携式工具箱22；后车厢顶部设有可折叠式栏杆23，在熏蒸作业时将可折叠式栏杆支开，可作为熏蒸操作护栏使用；后车厢尾端设有药瓶固定栏挡横杆(未画出)，可用于防止车辆颠簸行驶时药瓶储放区的药瓶被弹出；

所述药瓶储放区最好设有至少2个隔层，隔层采用不锈钢拉筋锻造，隔层为台阶缩进式结构，水平距离最好≥20cm，可作为人员在车熏蒸操作的落脚点；所述固定栏挡横杆处设有至少2个弹簧式钢片，可保证拦挡横杆使用时处于固定夹紧状态。

动力单元3包括有可拆卸蓄电池组31、急停开关、电压表、降压模块和警报器；所述动力单元3与计量操作单元4、吹扫单元5、监测单元6和控制单元(PLC)7相连接，并为各单元运行提供足量的动力电源；所述可拆卸蓄电池组≥72V20Ah，可满足现场当天持续熏蒸作业需求。

计量操作单元4设有双感式电子称重仪(含称重传感器)41、硫酰氟/溴甲烷施药管道42、减压阀43、常闭电磁阀44、电控操作开关45、应急手动阀46和柱塞式施药导针47。常闭电磁阀44、应急手动阀46设于硫酰氟/溴甲烷施药管道42上；电控操作开关45输入端与控制单元7的开关控制模块连接，输出端经电控线路与动力单元3的蓄电池组31连接；电子称重仪41输入端通过施药管道42经柱塞式施药导针47连接集装箱9，输出端经称重传感器将电信号传送至控制单元(PLC)7。

吹扫单元5设有正压气泵(含压力表、压力传感器)51、吹扫管道52与其三通分支管路、截止阀53、电磁阀54。正压气泵51输入端通过吹扫管道52连接计量操作单元的施药管道，输出端连接压力表并经压力传感器将信号传送至控制单元(PLC)7；所述吹扫管道52与其三通分支管路为铜制耐腐蚀管道。

监测单元6设有硫酰氟/溴甲烷微量气体监测仪61、温湿度在线监测仪62和警报器63，硫酰氟/溴甲烷微量气体监测仪输入端和温湿度在线监测仪输入端均连通后车厢的微环境大气，硫酰氟/溴甲烷微量气体监测仪输出端经浓度传感器64将电信号传送至控制单元(PLC)7，温湿度在线监测仪输出端经温湿度传感器65将电信号传送至控制单元(PLC)7。

控制单元(PLC)7包括触摸控制屏、CPU模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输入模块、数字量输出模块、称重模块、开关控制模块、通信模块和电子控制箱等，是整个作业系统的核心组件,设置于药瓶储放区与后车厢挡板之间的上侧位置；所述电子控制箱71内设有控制电路、散热风扇以及相关的开关、按钮等。控制电路分别与动力单元3的可拆卸蓄电池组31、开关，计量操作单元4的双感式电子称重仪及称重传感器41、常闭电磁阀44，吹扫单元5的正压气泵51、截止阀53、电磁阀54，监测单元6的硫酰氟/溴甲烷微量气体监测仪61、温湿度在线监测仪62、硫酰氟/溴甲烷微量气体监测仪传感器64、温湿度在线监测仪传感器65、警报器63相连接；所述控制电路设有信号处理器和多个时间继电器，信号处理器输入端分别连接计量操作单元的称重传感器、吹扫单元的压力传感器、监测单元的浓度传感器与温湿度传感器，信号处理器输出端分别连接与控制电路相连的计量操作单元、吹扫单元及监测单元等各路时间继电器，每个时间继电器分别控制一个电磁阀的通断；

本实用新型通过控制单元(PLC)程序预先设置货物种类、温度与对应的熏蒸药剂剂型及浓度剂量；控制单元(PLC)由CPU模块控制数字量输入和输出模块输出开关量信号，并经时间继电器控制各个管路中的电磁阀、各个单元及其装置如正压气泵的开启和关闭，控制系统各个单元的运行状态；所述CPU模块可根据控制需要，预设或调整设置各单元的运行参数。CPU模块通过通信接口连接插卡式通信模块，通过无线wifi方式将数据发送给控制中心(IPAD)或远程控制中心管理系统；所述控制中心(IPAD)设于皮卡车驾驶室中，经无线通信与控制单元(PLC)相连，并与远程控制中心管理系统对接。CPU模块通过无线wifi方式接收远程控制中心管理系统的控制数据，根据控制数据，调整设置系统各个装置的运行参数。

本实用新型通过计量操作单元的称重传感器采集熏蒸剂质量，将熏蒸剂质量转换为电流信号传送给称重模块，再由CPU模块进行处理；

本实用新型通过监测单元的硫酰氟/溴甲烷微量气体监测仪或温湿度在线监测仪采集微环境下的熏蒸泄漏浓度或温湿度，并转换为电流信号传送给模拟量输入和输出模块。

本实用新型具体实施时，接通电源开关，在人机界面(触摸控制屏)或控制中心(IPAD)上选择熏蒸货物种类、集装箱类型等各级参数后，系统读取传感器检测到的环境温湿度环境参数并与预写入的施药标准参数进行匹配判断、运算及显示。人员对系统显示的熏蒸剂型、剂量等信息核实无误后按键确认，按键开关信号传送至控制单元，计量操作单元接收到控制单元发送的电信号并开启减压阀及电磁阀，按标准自动输出施药量；触摸屏上及信号开关显示即时工作状态。当施药开始时，硫酰氟/溴甲烷微量气体检测仪即时接收到控制单元发送的开关信号并开启运行，通过红外传感识别微环境的气体浓度，以此判定作业环境是否存在熏蒸气体外泄、各熏蒸施药管件连接是否达到气密要求。当检测到气体泄漏超标时，红外传感信号发送至控制单元；控制单元分别发送电信号至泄漏报警器及计量操作单元，报警器提示泄漏，施药管路的电磁阀关闭并停止供药。此时，人员可佩带防护用具重新检查并密封施药管路，直至修复完成。当单一集装箱的用药施放完毕后，施药管路的电磁阀关闭，吹扫单元的正压气泵接收控制单元发送的电信号并开启开关电源，接通吹扫管路上的单向截止阀及电磁阀，并将施药管路的残留熏蒸气体吹扫至集装箱内。系统自动记录施药信息并对集装箱累计计数。集装箱累计计数达到系统预实施计划的集装箱数时，系统判定为终末集装箱施药，并开启正压气泵(空气压缩机)与柱塞式施药导针之间的所有电磁阀，正压气泵对其所有熏蒸管路作用，并将可能存在的残留熏蒸气体吹扫至该集装箱中。当系统出现电源不足或其他异常突发情况下，所有电磁阀完全关闭，人员还可开启手动阀控制应急操作，保证施药不间断。