摘要：介紹了一種利用PLC技術、視頻監控技術、物聯網技術以及GPS定位技術的生活垃圾轉運站智能化控制方案，闡述了自控系統的組成與主要功能。該方案實現了環衛業務全方位的數字化監控和管理。

　　關鍵詞：生活垃圾轉運站;智能化;過程控制;視頻監控;GPS

　　0引言

　　隨著城市建設的快速發展，居民人口大量增加，產生的垃圾規模也急劇膨脹。由于生活垃圾排出量大，成分復雜多樣，如果不能妥善地進行無害化、減量化、資源化處理，會嚴重影響環境衛生和人們的身體健康。垃圾轉運站作為垃圾無公害處理流程中不可或缺的關鍵環節，已成為實現垃圾資源化、減量化、無害化的焦點。自控管理系統在垃圾轉運站運營中，起到提升運行效率，保證流程作業穩定有序，減少現場人員配置，提高企業經濟效益等作用[1]。

　　先進的控制系統體現了垃圾轉運站智能化、自動化的特征，突出了以人為本，綠色持續的發展理念。本文提出利用“智慧環衛管理體系”將城市生活垃圾收轉運體系的基礎數據進行收集、保存、分析和處理，集成于垃圾轉運站中控系統，實現環衛業務全方位的數字化監控和管理。

　　1轉運站自動化、智能化控制方案

　　轉運站壓縮轉運系統的自動化程度對轉運站的運行至關重要，直接影響到轉運站實際運營效果。轉運站智能化控制主要實現無人值守式全自動控制、作業過程動態顯示及監控、智慧綜合管理3大功能[2,3]。具體分為：智能稱重管理系統[4]、站內車輛自動調度系統、除塵除臭控制系統、視頻監控系統等，各系統之間既相互關聯，又具有相對獨立性，既可整體協調工作，也可分別獨立工作。

　　1)“無人值守”式全自動控制

　　通過無人值守智能稱重管理系統、站內車輛自動調度系統、全自動化操控系統、輔助設備全集成系統，完成收集車輛進站及收集車輛卸料完出站，垃圾上料、壓縮及轉運車出站轉運的控制任務，全作業流程無需人為干預，系統根據設定條件自動運行完成，從而減少轉運站人員配置，降低運行成本，提高作業效率，避免因人為誤操作所導致的損失。

　　2)作業過程動態顯示及監控通過數字監控系統、電視墻顯示系統、人機友好型三維中控界面，實現全流程作業各關鍵節點設備的實況監控，以及設備運行參數的實時顯示、動作示意聯動。人性化的人機作業界面，能夠動態顯示全廠平面圖、全廠總工藝流程圖、局部工藝流程(剖面)圖，使整個系統的控制與操作更簡單、可靠、直觀。

　　3)智慧綜合管理通過垃圾收轉調度系統、作業大數據統計及分析系統、垃圾站OA系統，實現垃圾收轉運各子系統設備運行參數及處理過程的實時監測和集中式控制、調度操作，以較少的管理人員實現復雜的工藝過程控制和維護，從而保證垃圾收轉運的高效運行。將垃圾轉運站與收集車、轉運車、人員管控作為一體式管理，通過合理的資源分配，設備安全運行的合理調度，提高營運管理人員的工作效率與信息獲取能力，實現整套生產處理系統高效運營，從而節約資源，做到綠色生產。

　　除上述功能外，系統還能實現各單元設備之間的互鎖聯動，主要聯鎖流程如下：a)收集車與交通指揮系統的聯鎖控制當收集車進入卸料間卸料時，聯鎖交通指揮系統顯示紅燈，禁止其他收集車進入該泊位卸料。b)交通指揮系統與快速卷簾門的聯鎖控制當收集車進入卸料位(地感)前，若交通指揮系統已經顯示紅燈，則卷簾門不開啟;若顯示綠燈且地感線圈感應到車輛，則卷簾門開啟。

　　c)收集車與抽風除塵除臭系統的聯鎖控制當收集車進入卸料位時，聯鎖抽風除臭裝置及植物液除臭系統(卸料間噴嘴)自動啟動;當收集車離開卸料間卸料位后，抽風除臭裝置延時停機，植物液除臭系統(卸料間噴嘴)自動停機。d)上料機料槽與交通指揮系統的聯鎖控制當料槽的垃圾量超出設定的容積時，聯鎖交通指揮系統顯示紅燈，禁止其他車輛進入該泊位卸料。

　　e)轉運車與交通指揮系統的聯鎖控制當轉運車輛進入裝箱工位時，聯鎖交通指揮系統顯示紅燈，禁止其他轉運車進入該泊位裝箱。反之，顯示綠燈，允許轉運車進入泊位裝箱。f)頂拉箱機構與聲光報警器的聯鎖控制當頂拉箱機構由頂升到位下降到下限位時，聲光報警器蜂鳴及燈閃10s。g)控制系統界面與交通指揮系統、快速卷簾門、抽風除塵除臭系統的聯鎖控制控制系統界面上的紅綠燈顯示必須與交通指揮系統現場對應的紅綠燈變化同步;控制系統界面上的快速卷簾門狀態必須與現場實際情況同步;控制系統界面上的抽風除塵除臭動畫必須與現場對應的抽風除塵除臭動作同步。

　　1.1中央控制系統

　　垃圾轉運站的中控管理系統和視頻監控系統構成了廠區級管控一體化信息平臺[5,6]，來完成轉運站生產信息的數據融合與數據分析，為企業管理層提供決策支撐，從而進一步提高轉運站的生產效率，同時負責相應環保數據的統計與發布，為建立環衛事業與公眾的互信橋梁提供強有力的數據支撐。并且，中控管理系統硬件配置了數據服務器、工程師站、操作員站、交換機、UPS等。

　　其中，數據服務器采用大型數據計算服務器作為轉運站數據處理中心，完成轉運站生產數據的匯總處理與性能計算，對站內運營狀態做出科學評估，提出優化調度方案;工程師站與操作員站具有相同的過程監視功能，同時工程師站作為站級監控數據系統的配置站可以完成相應的組態和修改功能。中控系統主要完成車輛進出站稱重信息采集、垃圾車輛智能派位和指引、收集車輛到位信號、轉運車換容器指引、除塵除臭系統遠程控制、水處理系統遠程控制、垃圾處理報表查看等功能，操作人員在控制室能夠實現工藝設備及工藝參數的正常運行監測和操作，工藝設備的異常工況和緊急事故處理。

　　視頻監控系統主要完成廠區內重要和關鍵設備及車間的實時監控，例如各壓裝工位、卸料車間、轉運車間、車輛進出口、稱重等垃圾轉運流程中至關重要的環節。系統中的每臺計算機能隨時獨立完成圖像管理控制、數據保存、系統再生、數據處理等不同任務。整套系統為具有冗余功能的星形以太網拓撲結構，網絡通訊協議為標準的TCP/IP協議，具有網絡通訊能力良好，開放性強，易于維護，備件充足的特點，為垃圾轉運的連續穩定運行打下良好的基礎。

　　1.2視頻監控系統

　　在站區的重點監控場所安裝網絡攝像機，實現全站生產區域重要設備的監控及廠區安防，以便于中控室值班人員及時發現現場問題，排除故障，避免事故，減少損失，保證轉運站正常運營[7]。站區CCTV監控采用網絡視頻監控系統，與傳統的模擬監控系統相比，網絡數字攝像機具有更高的分辨率與更好的集成音頻，系統組網接口靈活，可以即插即用，拓展方便。

　　同時，利用互聯網，圖像監控沒有距離限制，且圖像清晰穩定可靠，圖像的存儲、檢索安全方便。視頻監控點分別布置在容器泊位上方、卸料大廳、轉運大廳、進出口、辦公管理區樓道等重要部位，實現轉運站內主體設備工作所需的閉路監視。監視壓實器壓縮垃圾、垃圾收集車卸料作業過程的實時錄像能夠傳輸至中央控制室視頻監控站的顯示器上，同時能夠切換到卸料大廳大屏幕液晶電視上。硬盤錄像機用于管理和存儲視頻監控文件，通過權限的分配，可以從客戶端進行瀏覽、控制、下載錄像等操作。整套視頻監控系統是實現轉運站安全運營至關重要的一個環節。

　　1.3GPS車輛定位系統

　　在中控室設置GPS車輛管理控制臺。GPS車輛監控系統充分利用GPS衛星定位技術，由車載終端、服務器和GPRS移動通訊網絡構成。垃圾收運車上的車載設備獲取車輛地理信息數據、定位數據，包括經度、緯度、方向、車輛速度等。利用GPRS無線通訊網絡發送到控制室GPS操作員站，掌控車輛具體運行位置、路線等數據，并在電子地圖上直觀地顯示出來，車輛監控系統還具有超速報警、停車報警、里程統計、設置電子圍欄的功能，從而實現對所屬車輛的實時監控和調度，有效降低運營成本，提高轉運車輛效率。

　　1.4智慧環衛

　　智慧環衛，依托物聯網技術與移動互聯網技術，對環衛管理所涉及到的人、車、物、事進行全過程管理，數據實時回傳，無需線下跟蹤，細化人員分組，智能規劃作業區域與行駛路線。前端數據采集設備錄入標簽數據與車載終端數據，通過移動無線傳輸網絡送入信息管理數字平臺進行智能分析，從而合理設計規劃環衛管理模式，提升環衛作業質量，降低環衛運營成本，推動垃圾分類管理實效。同時，通過硬件防火墻與上級主管部門安全連接，利用核心交換機將數據共享至市環衛中心監管平臺、車隊分控中心、區政府以及市政市容管理等部門，確保多部門協同管理，共同監督監管。

　　2結束語

　　本文提出一種依托于PLC技術、視頻監控技術、物聯網技術以及GPS定位技術的生活垃圾轉運站控制方案，實現了轉運站自動化、智能化的運營需求。通過數字化監控和管理，為環衛管理的綜合調度、運行管理、輔助決策、經費計算提供可靠可信的依據。

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