垃圾发电全自动给料控制系统的制作方法

本实用新型属于垃圾发电领域，尤其涉及一种垃圾发电全自动给料系统。

背景技术：

在社会经济快速发展的大背景下，大众的生活得到了极大改善，生活垃圾的产量也随之增多。垃圾的污染易对人体、环境、社会经济产生恶劣的影响，因此越来越多的垃圾的处理已经成为我国急需解决的一个问题。

我国的垃圾处理技术主要分为三种：填埋、焚烧和堆肥。

焚烧方式能够产生大量的热能，经由焚烧发电装置可将热量转为电能，使得能源充分利用，通过烟气净化装置可以避免焚烧产生的气体对环境造成污染，是一种减小垃圾体积的行之有效的方法。

垃圾给料系统是垃圾焚烧发电中的重要组成系统，主要承担生活垃圾的卸料、抓取、搅拌、分区发酵、投入焚烧炉等工作。目前国产采用的给料系统设备其控制方式多采用手动控制或半自动控制，其工作效率、运行稳定性和安全性都无法达到较高水平，而全自动控制的垃圾给料设备采用进口，价格昂贵。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种垃圾发电全自动给料系统，为实现垃圾全自动控制提供硬件支撑。

本实用新型的具体方案如下：

垃圾发电全自动给料系统，包括垃圾存储池，所述垃圾存储池上设置有上位机系统、给料起重机控制子系统、垃圾存储池卸料门控制子系统和视频监控装置，所述给料起重机控制子系统和垃圾存储池卸料门控制子系统为电气互锁连接，所述视频监控装置、给料起重机控制子系统和垃圾存储池卸料门控制子系统均与上位机系统电连接。

所述上位机系统为pc机或服务器中的一种或两种。

所述给料起重机控制子系统包括运行控制装置和三维激光扫描定位装置，所述运行控制装置包括起重机plc控制器、起重机传感器设备和交流变频驱动设备，所述三维激光扫描定位装置和起重机传感器设备均设置在给料起重机上，所述给料起重机通过起重机传感器设备和交流变频驱动设备与起重机plc控制器电连接，所述起重机plc控制器与上位机系统电连接，所述三维激光扫描定位装置与上位机系统电连接。

所述三维激光扫描定位装置为三维激光扫描器，所述三维激光扫描器为多个，所述起重机传感器设备包括高度编码器、称重传感器和测距编码器；所述交流变频驱动设备为交流变频驱动器。

所述垃圾存储池卸料门控制子系统包括垃圾车引导系统、液压驱动装置、卸料门plc及卸料门传感器设备，所述垃圾车引导系统与上位机系统电连接，所述卸料门上设置有卸料门传感器设备，所述卸料门通过液压驱动装置和卸料门传感设备与卸料门plc电连接，所述卸料门plc与上位机系统电连接。

所述垃圾车引导系统包括识别摄像头和车辆引导指示装置，所述车辆引导指示装置为显示屏、路灯或喇叭中的一种或多种。

所述液压驱动装置为液压泵站和液压推杆，所述液压泵站通过液压推杆与卸料门活动连接。

所述卸料门传感器设备包括激光防撞传感器和行程限位开关。

所述视频监控装置包括多个防爆摄像头、硬盘录像机和显示器，所述多个防爆摄像头与显示器均与硬盘录像机电连接，所述硬盘录像机与上位机系统电连接。

本实用新型公开了一种垃圾发电全自动给料系统，上位机系统与给料起重机控制子系统、垃圾存储池卸料门控制系统和视频监控装置之间具有通信连接的关系，为垃圾发电全自动给料系统的信息流通提供硬件支持，所述上位机系统、给料起重机控制子系统、垃圾存储池卸料门控制系统和视频监控装置是在现有的垃圾给料系统中增设控制器和传感器设备来实现通信连接的，由于只需增设控制器和传感设备，降低了购买设备的成本。

附图说明

图1是垃圾发电全自动给料系统的总体架构示意图。

图2是垃圾发电全自动给料系统的结构布局示意图。

图3是给料起重机的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施，而不是全部的实施，基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做、出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图2所示，垃圾发电全自动给料系统，包括垃圾存储池20，所述垃圾存储池20上设置有上位机系统1、给料起重机控制子系统3、垃圾存储池卸料门控制子系统14和视频监控装置18，所述给料起重机控制子系统3和垃圾存储池卸料门控制子系统14为电气互锁连接，所述视频监控装置18、给料起重机控制子系统3和垃圾存储池卸料门控制子系统14均与上位机系统1电连接。

所述电气互锁式保证在给料起重机控制子系统3在进行控制上料操作时，垃圾存储池卸料门控制子系统14不会向卸料门11发送开门指令,也即是给料起重机6在进行上料时，卸料门11是不能打开的。

所述电气互锁是将一个继电器的常闭触点接入另一个继电器的线圈控制回路里，这样一个继电器得电动作时，另一个继电器的控制回路会出现断路不能进行控制。

所述上位机系统1为pc机或服务器中的一种或两种，在本实施例中优选为服务器。

所述给料起重机控制子系统3包括运行控制装置和三维激光扫描定位装置4，所述运行控制装置包括起重机plc控制器8、起重机传感器设备5和交流变频驱动设备7，所述三维激光扫描定位装置4和起重机传感器设备5均设置在给料起重机6上，所述给料起重机6通过起重机传感器设备5和交流变频驱动设备7与起重机plc控制器8电连接，所述起重机plc控制器8与上位机系统1通过串口通信连接，所述三维激光扫描定位装置4与上位机系统1通过网口连接。

如图2至图3所示，所述三维激光扫描定位装置4为三维激光扫描器，所述三维激光扫描器为多个，所述起重机传感器设备5包括高度编码器23、称重传感器32和测距编码器25；所述交流变频驱动设备7为交流变频驱动器。交流变频驱动器可以在一定范围内调节频率，以用来控制给料起重机6上电机的转速，使得电机的转速在一定范围内可调节。

所述给料起重机6包括起重机大车27、起重机小车26和起升机构24，所述起重机大车27与垃圾存储池20滑动连接，所述起重机小车26设置在起重机大车27上，起重机小车26与起重机大车27之间滑动连接，所述起重机小车26上设置有起升机构24，所述起重机大车27上设置有大车运行电机，所述起重机小车26上设置有小车运行电机，所述起升机构包括起升电机29、减速器30、卷筒31和抓斗28，所述起升电机29的输出轴通过减速器30与卷筒31转动连接，所述卷筒31通过钢丝绳33与抓斗28连接。

给料起重机上的大车运行电机、小车运行电机和起升电机上还设置有极限位置检测限位开关，以保障给料起重机的安全作业。

所述高度编码器23设置在给料起重机6上的卷筒31的端部，用于记录卷筒31转的圈数，并根据卷筒31的截面周长将圈数转换为抓斗34提升的高度值；

所述称重传感器32设置在卷筒端部的支撑架上，称重传感器32将数据以4~20模拟量的形式传输至起重机plc控制器8中，以起升机构24空载为零点，即抓斗28未进行物料抓取，当抓斗28悬空时从称重传感器32读取的数据为抓斗28的自重，抓斗28完成物料抓取后，此时，从称重传感器32上读取的数据为抓斗28的自重加上物料的重量，经过减去抓斗28的自重后，所得的数据值即为抓取物料的重量，确定每次抓料的重量值，并将重量至传输至上位机系统1中记录存储，而后给料起重机进行投料作业。

所述测距编码器25分别设置在起重机大车27上的从动轮上和起重机小车26的从动轮上，以用于确定给料起重机的位置。

所述高度编码器23和测距编码器25均是编码器的一种，编码器是将角位移或直线位移转换为电信号。在本实施例中所述高度编码器23和测距编码器25优选为码盘编码器，码盘编码器是测量轴转角位置的位移传感器，具有分辨能力强、测量精度高和工作可靠的优点。

所述三维激光扫描定位装置4为三维激光扫描器，所述三维激光扫描器为多个，所述三维激光扫描定位装置4设置在给料起重机6上的起重机大车27上和起重机小车26上；垃圾存储池内在每个卸料门11的位置处也设置有多个三维激光器，用于检测每个卸料门11处的垃圾状态。所述三维激光扫描器是通过高速激光扫描测量的方法，大面积高分辨率快速获取被测对象表面的三维坐标数据，它是利用激光测距的原理，通过记录被测无体表面大量的密集电的三维坐标、反射率和纹理等信息，可以快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。

所述垃圾存储池卸料门控制子系统14包括垃圾车引导系统13、液压驱动装置9、卸料门plc10及卸料门传感器设备12，所述垃圾车引导系统13与上位机系统1电连接，所述卸料门上设置有卸料门传感器设备12，所述卸料门通过液压驱动装置9和卸料门传感设备与卸料门plc10电连接，所述卸料门plc10与上位机系统1通过串口通信连接。

所述垃圾车引导系统13包括识别摄像头19和车辆引导指示装置22，所述车辆引导指示装置22为显示屏、路灯或喇叭中的一种或多种，所述识别摄像头19与上位机系统1通过网口连接，所述上位机系统1中预先存储有垃圾车的车辆信息，所述垃圾车的车辆信息为垃圾车的车牌信息或驾驶员的人脸信息，所述识别摄像头19识别车辆信息后，传输至上位机系统1中，上位机系统1将接收识别后的车辆信息并与预先存储的车辆信息进行比对，比对信息一致，上位机系统1会发送信号以驱动显示屏、路灯或喇叭中的一种或多种指引垃圾车到相应的卸料门11进行卸料。

所述液压驱动装置9为液压泵站和液压推杆，所述液压泵站通过液压推杆与卸料门活动连接。

所述卸料门传感器设备12包括激光防撞传感器21和行程限位开关，所述激光防撞传感器12采用激光传感器计算接近物体的距离，若接近物体的距离超出预定距离时，会发送报警信号；所述行程限位开关是限定卸料门开合到极限位置的电气开关，可以用来控制卸料门的行程，通过行程限位开关的闭合或断开状态可以获取卸料门的开合状态。

所述视频监控装置18包括多个防爆摄像头15、硬盘录像机16和显示器17，所述多个防爆摄像头15通过网口与硬盘录像机16连接，所述显示器通过vga接口或hdmi接口中的任意一种接口与所述硬盘录像机16电连接，所述硬盘录像机16通过网口与上位机系统1电连接。

所述垃圾发电全自动给料系统为垃圾发电中自动卸料和上料作业提供的硬件支撑，上位机系统1可以通过识别摄像头19对进入工作区域的垃圾车进行识别。所述防爆摄像头18和三维激光扫描定位装置4可以实时监控垃圾发电功过程中的设备运行状况。

所述给料起重机6和卸料门11上均设设置有传感设备，可以将给料起重机6的运行状态或卸料门11的开合状态传输至上位机系统1中。所述垃圾发电全自动给料系统为自动卸料、投料以及实时获取卸料或投料的设备运行状态提供了硬件支撑，通过在系统中增设传感设备的技术手段来降低设备成本。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。