车辆泔水收集回收方法及系统与流程

本发明涉及垃圾车泔水处理领域，具体地，涉及一种车辆泔水收集回收方法及系统。

背景技术：

随着城市化进程的加快，城市规模不断扩大，达到或接近千万级人口城市越来越多，每天会产生巨量的餐厨垃圾，垃圾车承担了把这些垃圾运输至指定回收地点的任务。由于垃圾车存在不可避免的使用损耗，后门密封橡胶会因氧化和磨损出现密封性下降的问题，导致垃圾中的泔水沿着密封橡胶缝隙流出，流出的泔水不仅会污染马路街道，泔水中的细菌病毒暴露在空气中也会增加市民患病的危险。如何对这些垃圾进行收集，并且收集过程如何做到环保模式的低能耗作业方式，是亟待解决的问题。

公开号为cn110510300a的专利文献“一种车辆泔水收集回收结构”，公开了一种车辆泔水收集回收结构，但该发明仅涉及泔水收集，没有解决收集的泔水如何处理的问题，同样存在上述的环保问题。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种车辆泔水收集回收方法及系统。

根据本发明的一个方面，提供的一种车辆泔水收集回收方法，通过泔水收集箱1收集垃圾车流出的泔水，执行步骤包括：

泔水液位信息采集步骤：采集泔水箱内液位信息；

车速信息采集步骤；采集车辆运行速度信息；

车辆振动信息采集步骤：采集车辆运行振动信息；

控制步骤：根据采集到的泔水箱内液位信息、车辆运行速度信息和车辆运行振动信息，控制泔水抽出速度，将泔水收集箱1的泔水抽回垃圾车内。

优选地，所述的控制步骤中，包括：

泔水箱内液位达到高阈值判断子步骤：判断泔水箱内液位是否达到高阈值，如果达到高阈值，进入变频水泵节能输出步骤；

车速达到阈值且泔水箱内液位达到中阈值判断子步骤：判断车速是否达到阈值，如果达到阈值并且泔水箱内液位达到中阈值，进入变频水泵节能输出步骤；

车辆振动达到阈值且泔水箱内液位达到中阈值判断子步骤：判断车辆振动是否达到阈值，如果达到阈值并且泔水箱内液位达到中阈值，进入变频水泵节能输出步骤；

变频水泵节能输出步骤：启动变频水泵，对变频水泵进行自动节能控制，泔水箱内液位低于低阈值时关闭变频水泵。

优选地，所述的变频水泵节能输出步骤，包括：

变频水泵启动子步骤：启动变频水泵进行抽水；

液位继续上升判断子步骤：判断液位是否继续上升，如液位继续上升则计算液位上升的速度k1，根据k1的变化趋势，预测未来的进水量，根据预测结果，控制变频水泵输出功率；

液位下降判断子步骤：判断液位是否下降，如果液位下降则计算液位下降的速度k2，根据k2的变化趋势，预测未来的进水量，根据预测结果，控制变频水泵的输出功率；

液位不变判断子步骤：判断液位是否维持不变，如果液位不变，控制变频水泵进行高功率输出；

判断泔水箱内液位是否达到低阈值步骤：判断泔水箱内液位是否达到低阈值，如果达到低阈值，则关闭变频水泵，如果没有达到低阈值，则进入液位继续上升判断子步骤。

优选地，在所述的液位继续上升子步骤中，所述的根据k1的变化趋势，预测未来的进水量，根据预测结果，控制变频水泵输出功率，是指计算所述k1历史加速度值a1，根据a1值的历史变化趋势，预测未来固定时间间隔t内a1值变大还是变小，如果a1预测结果是变大，则在t时间间隔内通过对所述变频水泵控制增大所述变频水泵的输出功率，如果a1预测结果是变小，则在t时间间隔内通过对所述变频水泵控制减小所述变频水泵的输出功率。

优选地，在所述的液位下降判断子步骤中，所述的根据k2的变化趋势，预测未来的进水量，根据预测结果，控制变频水泵的输出功率，是指计算所述k2的历史加速度值a2，根据a2值的历史变化趋势，预测未来固定时间间隔t内a2值变大还是变小，如果a2预测结果是变大，则在t时间间隔内通过对所述变频水泵控制减小所述变频水泵的输出功率，如果a2预测结果是变小，则在t时间间隔内通过对所述变频水泵控制增大所述变频水泵的输出功率。

优选地，在所述的液位不变判断子步骤中，所述控制变频水泵进行高功率输出，是指根据预先设定高功率输出值，对变频水泵输出以所述预先设定的高功率值进行功率输出。

根据本发明的另一个方面，提供的一种车辆泔水收集回收系统，采用上述任一种车辆泔水收集回收方法。

优选地，包括：泔水收集箱1、过滤盖2、变频水泵3和泔水回收管4、上层滑动式滤板9、上层滤板牵引装置、上层滤板复位装置、上层滤板限位锁定装置15和泔水收集箱缓冲装置；所述泔水收集箱1位于餐厨垃圾车垃圾出口处下方，内部采用中空结构，内部安装有低液位传感器和高液位传感器，所述泔水收集箱1上方开口，底部设置有排水口6，所述过滤盖连接在所述泔水收集箱1开口处，表面分布有过滤孔，所述排水口连接所述变频水泵3的输入端，所述变频水泵3的输出端连接所述泔水回收管4的一端，所述泔水回收管4的另一端连接至餐厨垃圾车顶部垃圾入口处，构成泔水收集回路；

自餐厨垃圾车后门流出的泔水经过所述过滤盖2汇入所述泔水收集箱1内部，依次经过所述排水口、所述变频水泵3和所述泔水回收管4回收至餐厨垃圾车车体内。

所述泔水收集箱1通过泔水收集箱缓冲装置固定在餐厨垃圾车垃圾出口处下方；

上层滑动式滤板9盖在所述过滤盖2上方，一端连接上层滤板牵引装置，另一端连接上层滤板复位装置，上层滤板限位锁定装置15固定上层滑动式滤板9；

所述泔水收集箱1的车侧一端安装上层滤板复位装置，另一端安装上层滤板牵引装置，上层滑动式滤板9在稳定状态时被上层滤板限位锁定装置15固定，上层滑动式滤板9的滤孔与过滤盖2的滤孔重合；

所述的过滤盖2包括多个凹槽，所述过滤盖2的滤孔分别开设于所述凹槽内；

所述上层滑动式滤板9的底面带有滑动支撑柱，所述滑动支撑柱滑动连接在所述凹槽内；

所述滑动支撑柱在所述凹槽的一端时，上层滑动式滤板9的滤孔与过滤盖2的滤孔重合，所述滑动支撑柱在所述凹槽的另一端时，上层滑动式滤板9的滤孔与过滤盖2的滤孔相互错位遮挡；

所述上层滑动式滤板9依靠惯性和上层滤板复位装置的复位力作用下在所述凹槽的方向和长度范围内滑动。

优选地，所述上层滤板牵引装置包括：

垃圾车运动摆锤，包括横向摆锤14和纵向摆锤13，摆锤另一端与牵引绳相连；

牵引绳，包括横向牵引绳和纵向牵引绳，一端和摆锤相连，另一端与上层滑动式滤板9相连；

所述上层滤板牵引装置在泔水收集箱1同侧的箱内和箱外各设置一套，箱内摆锤随泔水液体摆动，箱外摆锤随惯性摆动；

所述上层滑动式滤板9的滤孔采用上部宽、下部窄的下凹设计形状，每个滤孔的凹坑内能够存贮少量泔水，当所述上层滑动式滤板9滑动后，自污水导流板滴落的泔水能够暂时存贮在多个滤孔的凹坑内，避免泔水洒出；

所述上层滤板复位装置，包括2根以上的弹簧17和连接勾16组成，弹簧17一端固定于泔水收集箱1的底部，另一端通过连接勾与上层滑动式滤板9相连；

所述泔水收集箱缓冲装置包括弹簧11和滑动导轨12，弹簧11一端固定在餐厨车车尾横架上，另一端连接泔水收集箱1，泔水收集箱1安装在滑动导轨12上；

所述上层滑动式滤板9和所述过滤盖2的在稳定状态下滤孔重合排列，所述过滤盖2的凹槽相较车辆前进方向倾斜预设角度，凹槽长度大于所述过滤盖2的滤孔直径。

优选地，在所述泔水收集箱1的靠近车辆侧安装有进气通风挡片5。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1.本发明可以实现泔水收集过程的低能环保，通过采用历史数据分析加未来值预测的新方法，节能控制变频水泵的输出功率，实现了节能低耗的环保目标；

2.本发明可以实现泔水收集后通过闭环回路回收处理，减少了泔水再次对马路街道二次污染的风险，可以有力阻断细菌病毒的传播；

3.本发明对垃圾车改造难度低，易于操作，后期维护简单易行。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明控制方法逻辑图；

图2为变频水泵节能输出控制方法逻辑图；

图3为车辆泔水收集回收系统整体图；

图4为车辆泔水收集回收系统局部放大图；

图5为泔水收集箱立体结构示意图；

图6为上层滑动式滤板和过滤盖的剖面结构图；

图7为泔水收集箱缓冲装置底部仰视图；

图8为增加了上层滑动式滤板、上层滤板牵引装置、上层滤板复位装置和上层滤板限位锁定装置的泔水收集箱立体结构示意图；

图9为带有进气通风挡片的泔水收集箱左视图；

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

在本实施例中，使用车辆上安装的液位传感器18、控制器19、车速传感器20和振动传感器21实现车辆泔水收集回收方法，车辆泔水收集回收方法逻辑图1所示，进行以下操作：通过液位传感器18采集泔水箱内液位信息，通过车速传感器20采集车辆运行速度信息；通过振动传感器21采集车辆运行振动信息；把采集到的泔水箱内液位信息、车辆运行速度信息和车辆运行振动信息作为输入信号输入到控制器19，控制泔水抽出速度。传感器和控制器的安装示意图如图3所示，具体的局部放大图如图4所示。

控制器的工作逻辑如下：判断泔水箱内液位是否达到阈值，如果达到阈值，启动变频水泵，进入变频水泵节能输出。判断车速是否达到阈值，如果达到阈值并且泔水箱内液位达到中阈值，启动变频水泵，进入变频水泵节能输出。判断车辆振动是否达到阈值，如果达到阈值并且泔水箱内液位达到中阈值，启动变频水泵，进入变频水泵节能输出。

变频水泵节能输出控制处理如下：启动变频水泵，对变频水泵进行自动节能控制，泔水箱内液位达到低阈值时关闭变频水泵，变频水泵节能输出的逻辑关系如图2所示，包括：判断液位是否继续上升，如液位继续上升则计算液位上升的速度k1，计算k1历史加速度值a1，根据a1值的历史变化趋势，预测未来固定时间间隔t内a1值变大还是变小，如果a1预测结果是变大，则在t时间间隔内通过对变频水泵控制增大变频水泵的输出功率，如果a1预测结果是变小，则在t时间间隔内通过对变频水泵控制减小变频水泵的输出功率。判断液位是否下降，如果液位下降则计算液位下降的速度k2，计算k2的历史加速度值a2，根据a2值的历史变化趋势，预测未来固定时间间隔t内a2值变大还是变小，如果a2预测结果是变大，则在t时间间隔内通过对变频水泵控制减小变频水泵的输出功率，如果a2预测结果是变小，则在t时间间隔内通过对变频水泵控制增大变频水泵的输出功率。

判断液位是否维持不变，如果液位不变，控制变频水泵进行高功率输出。判断泔水箱内液位是否达到低阈值，如果达到低阈值，则关闭变频水泵，如果没有达到低阈值，则重新进入液位继续上升判断处理。

实施例2

在实施例1的基础上，采用实施例1中任一种车辆泔水收集回收方法，还包括：泔水收集箱1、过滤盖2、变频水泵3和泔水回收管4。泔水收集箱1位于餐厨垃圾车垃圾出口处下方，内部采用中空结构，内部安装有低液位传感器和高液位传感器，泔水收集箱1上方开口，底部设置有排水口6，过滤盖连接在泔水收集箱1开口处，表面分布有过滤孔，排水口连接变频水泵3的输入端，变频水泵3的输出端连接泔水回收管4的一端，泔水回收管4的另一端连接至餐厨垃圾车顶部垃圾入口处，构成泔水收集回路。

自餐厨垃圾车后门流出的泔水经过过滤盖2汇入泔水收集箱1内部，依次经过排水口、变频水泵3和泔水回收管4回收至餐厨垃圾车车体内。

实施例3

在实施例2的基础上，还包括上层滑动式滤板9、上层滤板牵引装置、上层滤板复位装置、上层滤板限位锁定装置15和泔水收集箱缓冲装置。泔水收集箱1通过泔水收集箱缓冲装置固定在餐厨垃圾车垃圾出口处下方。上层滑动式滤板9盖在过滤盖2上方，一端连接上层滤板牵引装置，另一端连接上层滤板复位装置，上层滤板限位锁定装置15固定上层滑动式滤板9。泔水收集箱1的车侧一端安装上层滤板复位装置，另一端安装上层滤板牵引装置，上层滑动式滤板9在稳定状态时被上层滤板限位锁定装置15固定，上层滑动式滤板9的滤孔与过滤盖2的滤孔重合。

在稳定状态下，上层滑动式滤板9被上层滤板限位锁定装置15固定，此时上层滑动式滤板9与过滤盖2的滤孔重合，从污水导流板滴落的泔水收集到泔水收集箱1中。在滑动状态下，上层滑动式滤板9在上层滤板牵引装置4的作用下，脱离上层滤板限位锁定装置15，沿导轨方向滑动，上层滑动式滤板9滑动后，上下两层滤板的滤孔错开，使泔水收集箱1处于封闭状态，阻止泔水收集箱1内的泔水从滤孔溅出，当上层滑动式滤板9滑动后，在上层滤板复位装置作用下，沿导轨返回初始位置，被上层滤板限位锁定装置15固定，上下两层滤板的滤孔重合，恢复正常滤板功能。

过滤盖2包括多个凹槽，过滤盖2的滤孔分别开设于凹槽内。上层滑动式滤板9的底面带有滑动支撑柱，滑动支撑柱滑动连接在凹槽内，滑动支撑柱在凹槽的一端时，上层滑动式滤板9的滤孔与过滤盖2的滤孔重合，滑动支撑柱在凹槽的另一端时，上层滑动式滤板9的滤孔与过滤盖2的滤孔相互错位遮挡，上层滑动式滤板9依靠惯性和上层滤板复位装置的复位力作用下在凹槽的方向和长度范围内滑动。

上层滤板牵引装置包括：垃圾车运动摆锤，包括横向摆锤14和纵向摆锤13，摆锤另一端与牵引绳相连，牵引绳，包括横向牵引绳和纵向牵引绳，一端和摆锤相连，另一端与上层滑动式滤板9相连，上层滤板牵引装置在泔水收集箱1同侧的箱内和箱外各设置一套，箱内摆锤随泔水液体摆动，箱外摆锤随惯性摆动。

当垃圾车的运行轨迹发生剧烈变动时，箱外垃圾车运动摆锤在惯性作用下发生逆向摆动，箱内垃圾车运动摆锤随泔水液体摆动，通过牵引绳带动上层滑动式滤板9脱离上层滤板限位锁定装置15，带动上层滑动式滤板9滑动。

上层滑动式滤板9的滤孔采用上部宽、下部窄的下凹设计形状，每个滤孔的凹坑内能够存贮少量泔水，当上层滑动式滤板9滑动后，自污水导流板滴落的泔水能够暂时存贮在多个滤孔的凹坑内，避免泔水洒出。

上层滤板复位装置，包括2根以上的弹簧17和连接勾16组成，弹簧17一端固定于泔水收集箱1的底部，另一端通过连接勾与上层滑动式滤板9相连，泔水收集箱缓冲装置包括弹簧11和滑动导轨12，弹簧11一端固定在餐厨车车尾横架上，另一端连接泔水收集箱1，泔水收集箱1安装在滑动导轨12上，上层滑动式滤板9和过滤盖2的在稳定状态下滤孔重合排列，过滤盖2的凹槽相较车辆前进方向倾斜预设角度，凹槽长度大于过滤盖2的滤孔直径，在泔水收集箱1的靠近车辆侧安装有进气通风挡片5。当垃圾车前进时，由于车辆前进带来的风压会吹开进气通风挡片5，风吹向上层滑动式滤板9和过滤盖2的间隙，把间隙里的残存泔水吹进滤孔；当车辆急停时，进气通风挡片5关闭，阻拦因惯性飞溅向车头方向的泔水。

车辆正常行驶时，上层滑动式滤板9被上层滤板限位锁定装置15固定，此时上层滑动式滤板9与过滤盖2的滤孔重合，从污水导流板滴落的污水收集到泔水收集箱1中，泔水收集箱结构示意图如图5所示，当车辆行驶了一段时间后，泔水收集箱中已经积攒了一些泔水。

当行驶过程中由于路况原因司机急刹车时，带有上层滑动式滤板、上层滤板牵引装置、上层滤板复位装置和上层滤板限位锁定装置的泔水收集箱立体结构示意图如图8所示，上层滤板限位装置中的泔水箱外侧纵向摆锤由于惯性向车头方向摆动，污水箱内侧纵向摆锤在惯性和污水箱内液体的共同作用向，同样向车头方向摆动。由于纵向摆锤的大幅摆动，通过连接的牵引绳，牵引上层滑动式滤板9脱离上层滤板限位锁定装置15。上层滑动式滤板和过滤盖的剖面结构图如图6所示，滑动支撑柱8在过滤盖上的凹槽形导轨轨道7上滑行，沿图4中导轨方向(箭头方向)滑动，为了清楚突出显示结构，图6中只显示了单排滤孔、滑动支撑柱、凹槽形导轨轨道的结构，上层滑动式滤板滑动后，上下两层滤板的滤孔错开，使泔水收集箱处于封闭状态，阻止了泔水收集箱1内的泔水从滤孔溅出。在上层滑动式滤板9与过滤板2错位期间，从上方污水导流板滴落的污水存储于上层滑动式滤板9的下凹式滤孔中，在泔水收集箱1的底部安装有泔水收集箱缓冲装置，安装示意图如图7所示。

当上层滑动式滤板9滑动后，由于牵引了上层滤板复位装置，如图8所示复位装置的结构，复位装置中的阻尼弹簧发生缓慢复位，带动上层滑动式滤板9沿导轨返回初始位置，被上层滤板限位锁定装置15固定，上下两层滤板的滤孔重合，恢复正常滤板功能。安装的进气通风挡片在车辆前进时可以被风吹开，吹进的风可以把两层过滤板中间的泔水冲进滤孔，图9为带有进气通风挡片的泔水收集箱左视图。在本实施例中，除了可以实现泔水收集箱1内的泔水自动化节能环保回收，还可以实现车辆在行驶过程中阻止泔水收集箱1内的泔水不会飞溅至车外。

在上层滑动式滤板9与过滤板2错位期间，从上方污水导流板滴落的污水存储于上层滑动式滤板9的下凹式滤孔中。在泔水收集箱1的底部安装有泔水收集箱缓冲装置，安装示意图如图7所示，当上层滑动式滤板9滑动后，由于牵引了上层滤板复位装置，如图8所示复位装置的结构，复位装置中的阻尼弹簧发生缓慢复位，带动上层滑动式滤板9沿导轨返回初始位置，被上层滤板限位锁定装置15固定，上下两层滤板的滤孔重合，恢复正常滤板功能。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。