移动式垃圾压缩站控制系统设计
摘要：移动式垃圾压缩站控制大多数采用手动和遥控器操作，存在劳动强度大，工作效率底，性价比低，而且容易发生因误操作而导致的垃圾车部件损坏和人身事故等缺点。介绍了一种液压系统及PLC控制系统的设计可有效解决上述问题， 并有助于提高我国垃圾车的自动化水平。后装式压缩垃圾车大多通过液压系统和操作控制系统来完成整个垃圾的压缩和装卸过程，其液压系统及操作系统必然对垃圾车的安全性、 可靠性和方便性带来影响。
关键词：移动式；垃圾压缩站；控制系统
Design of Control System for Mobile Mobile Garbage Compression Station
Abstract：Mobile refuse control station control most of the use of manual and remote control operation, there are labor-intensive, low efficiency, cost-effective, and prone to misuse caused by garbage truck parts damage and personal accidents and other shortcomings. The design of a hydraulic system and PLC control system can effectively solve the above problems and help to improve the automation level of China's garbage truck. Most of the rear-loading compressed garbage trucks are completed by the hydraulic system and the operation control system to complete the compression and loading and unloading process of the whole garbage. The hydraulic system and the operating system are inevitably affected by the safety, reliability and convenience of the garbage truck.
Key words: mobile； garbage compression station； control system
1该研究的背景与意义
1.1选题背景
随着我国城市化和工业化进程的快速推进，城镇居民生活水平正在逐步提高，由此产生了大量的各类工业和生活垃圾[1]。1999年我国城市生活垃圾收运量达到12406万吨，2002年达到13470万吨，2005年已经达到1.6亿吨，并且每年仍以7%-10%的速度增长，到2018年垃圾收运量将突破7亿吨，紧随美国之后排在世界第二位，并且今后10-30年是我国人口和城市化进程的高峰期，垃圾和人口将对我国未来的可持续发展构成严峻挑战[2-3]。随着垃圾收运量的不断增加，不仅对现有垃圾收运系统提出了更高的要求，也给城市生活垃圾的收集、运输和处理增加了难度。处理不当不但影响城镇面貌、占用土地、污染土壤，而且影响空气质量、传播疾病、危害居民健康，这一问题已引起全世界的高度关注。而事实上，在垃圾处理成本中，与收集运输相关的成本占了相当大的比重[4]。因此，如何快速而有效地收运工业和城镇生活垃圾已成为当下保证社会和经济健康运行的前提之一。
垃圾收运系统包括垃圾的收集、运输和转运等一系列过程，是整个城市生活垃圾管理系统的首要环节，在城市垃圾管理系统中占有十分重要的地位，其中垃圾转运站是垃圾收运系统的枢纽[5-6]。目前我国大部分垃圾转运站采用露天式，不仅会产生大量的臭味，在垃圾集中转运的过程中还会遗留大量的污水，所带来的二次环境污染严重影响周边居民的日常生活和身心健康。
移动式垃圾压缩设备作为一种新型的环卫机械，它可将垃圾清运车收集来的生活垃圾进行强力压缩和减容，将低密度的松散生活垃圾压缩成高密度垃圾块，并通过专用垃圾转运车辆运输至垃圾集中处理场。移动式垃圾压缩设备由于具有压缩力大、垃圾减容率高、占用空间小、美化环境等一系列优点，得到了广泛应用。
1.2研究意义
近年来，我国城镇化及工业化发展速度不断加快，城市人口也随之增加，由此带来的生活垃圾产生量也不断增多，垃圾的组成成分也呈现出多样化复杂化的动态变化趋势，而这些随之而来的垃圾不仅严重污染环境、损害城市景观，而且还会加剧病菌的传播，严重危害人们的生存安全。目前，国内对城市生活垃圾管理整体状况堪忧，城市环境管理基础设施建设投资和城市生活垃圾的无害化处理均需要高额处理费用，这给城市环境管理工作带来了极大经济、环境和社会压力。目前处理生活垃圾的主要方法是进行填埋和堆肥，由于垃圾量大而填埋和堆肥场距离远，普通的垃圾运输方式容易造成运输中的亏载现象，因此建立一个人性化、高效率、无二次污染的垃圾清运和处理系统来解决目前的垃圾问题是改善环境的当务之急，而城市生活移动式垃圾压缩站中转装置可对松散的密度较低的生活垃圾进行有效压缩，使垃圾的密实度大大增加，有效提高了生活垃圾转运效率，对于减少运输成本及土地使用都有非常实用的价值意义，经济效益因此显著提高[7]。
2 国内外垃圾压缩设备的研发现状
2.1国外垃圾压缩设备研发现状
随着世界经济的发展，人们对生活环境的要求越来越高，生活垃圾已经成为影响生活环境的一个重要因素。对垃圾进行有效收集、运输和处理的需求促进了环卫设备的迅猛发展。西方发达国家不惜重金，研发出一系列高质量的垃圾压缩设备。荷兰海沃PD729生活垃圾压缩设备，箱体容积为8立方米，理论处理能力可达63立方米/小时。设备采用全封闭作业方式，不会有臭气、烟尘产生。德国BERGMANN公司生产的MPB-907系列连体式垃圾压缩处理设备的整机外形尺寸为5680mmX2300mmX2250mm，具有强大的垃圾收集和处理能力，并针对亚太地区高水分垃圾，设计生产出带有自动清洁功能的压缩推头BERGMANN-MPB垃圾压缩设备[8]。
2.2国内垃圾压缩设备研发现状
20世纪80年代以来，我国垃圾压缩设备的研发机构、改装生产企业通过引进、消化、吸收国外先进技术，加速了对国产垃圾压缩设备的研发和生产，使国产垃圾压缩设备的技术装备水平得到了较快发展和很大提高。经过这些年的发展，垃圾压缩设备产品的类型、功能已能基本满足一般的作业需求，技术已经相对成熟。主要表现在:优化厢体填充角度设计，可使垃圾最大压实密度提高；液压、电气控制系统同时具备全自动化、半自动化、电手动、纯手动功能；针对城市生活垃圾采用的专门技术可大幅度降低转载、压缩时的油耗，减少运行成本；密封设计技术可杜绝二次污染。深圳市凯卓立液压设备有限公司研制生产的移动式垃圾压缩设备，具有占地面积小、无需固定的土建设施，机动性强，可独立于车辆使用，设备与车辆的利用效率高；主体选用国际新型高强度耐磨材料制作，摩擦面选用复合高分子材料制作，整体表面经过特殊的防腐处理，耐酸碱能力强，适合高腐蚀的工作环境；配备专门的散热设施，系统散热效果好，长时间连续运行温升小，运行噪声低、不扰民；引进国际先进的液压动力系统，能耗小，运营成本低；压装力大，垃圾压缩比大，处理效率高；采用智能电子钥匙，确保只有授权人员才能操作与调试设备，安全可靠；采用先进的PLC程序控制系统，设置有多种操作模式，并具有记忆与自我诊断和安全警示功能；尾门锁紧与密封结构可靠，确保作业及运输过程中不会滴漏现象；整体外观呈流线形，外形稳定，使用变形小；倒锥形的设计确保一次性完全卸料；进料口设置有随动封闭盖，可防止臭气外溢等特点。目前国内市场占有率较大的垃圾压缩设备生产厂家还有江苏悦达、南京晨光、青海新路等[9-13]。
近几年，我国垃圾压缩设备生产企业在产品技术改造和新产品的研发方面做了很多努力。但总体来说，我国生产的垃圾压缩设备与国外相比还存在很大的差距，尤其是具有自主知识产权的产品。
3总结
本课题针对我国目前存在大量露天式的垃圾转运站所造成的严重二次环境污染，研制成功一种移动式垃圾压缩设备，它可将周边运送来的垃圾进行压实后转运，有效地解决了垃圾堆积和转运中飘洒带来的二次污染问题，具有非常重要的应用价值。
本课题移动式垃圾压缩设备的研制成功可产生两大积极的效果:
(1)中小企业是我国经济发展的支柱之一，但因人力财力匾乏、研发基础薄弱等原因，存在创新能力不足、缺乏持续发展动力和市场竞争能力不强等问题，严重制约了企业的进一步发展壮大。本课题通过企业与高校之间的产学研合作，研制的移动式垃圾压缩设备液压系统装置使企业具有了自主知识产权，弥补了其在科技创新和知识产权方面的不足，为企业提高核心竞争力及发展壮大奠定了坚实的基础。
(2)目前国内很多企业生产的垃圾压缩设备在运行时都还存在一定的噪声和振动问题，如果不能将这些问题控制在一定的范围内，那么垃圾压缩设备在工作时势必会影响周边居民的日常生活，同时产生的振动会增大垃圾压缩设备的故障频率，降低设备的可靠性。
参考文献
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