智能信息化、多车协同作业城市垃圾收集转运系统及方法技术方案

一种智能信息化、多车协同作业城市垃圾收集转运系统及方法，该系统包括：垃圾桶自动化多自由度智能化抓取系统、两类垃圾车联合作业系统、多车协同作业信息化系统以及用来对各系统进行统筹运行的垃圾定点收集作业确认与远程监控信息化管理系统。垃圾桶自动化多自由度智能化抓取系统供垃圾车完成垃圾桶的自动收集，两类垃圾车联合作业系统包括多台中小型垃圾车和大容量垃圾车，中小型垃圾车在多车协同作业信息化系统的支持下根据多车协同作业信息收集垃圾桶垃圾，大容量垃圾车在多车协同作业信息化系统的支持下用于对接与汇集垃圾并转运出城。该方法为上述系统的实施方法。本发明专利技术具有可操作性好、智能化程度高、垃圾处理效果好等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及到城市垃圾处理
，特指一种适用于城市环境质量建设和市政工程管理的。
技术介绍
人人都制造垃圾，人人都讨厌垃圾。随着我国城市的迅速扩张，城市人口剧增，城市生活垃圾问题直接影响城市人民的生活与工作环境质量。尤其是现代城市公共用地日益紧张、居民小区反对建立垃圾收集点或垃圾中转站等问题使得现代城市垃圾收集模式与城市建设的矛盾日益突出，甚至激化为社会矛盾。目前，主要的城市垃圾收集与转运模式是“垃圾桶一垃圾收集点一垃圾中转站一城外垃圾处理场”，存在效率低、人工劳动密度大、劳动强度大、垃圾处理效果不够理想等问题，而且垃圾收集站或中转站将会直接影响到周围环境质量和城市建设。即使是已经获得“文明城市”称号的城市，也习惯性地、甚至理所当然地遍布市区大量脏乱臭的垃圾收集点和中转站，成了直接影响城市生活环境质量和城市规划建设、无法根治的毒瘤。在垃圾收集与转运技术方面，国内外垃圾车收集路边垃圾桶的普遍模式中，要求人员下车，靠双手拖动垃圾桶到垃圾车侧边，并用手操作挂钩，半自动升降垃圾桶倾倒垃圾，倒完后，还需用双手拖动并放回垃圾桶原位。显然，这种作业模式存在作业效率低以及环卫工人健康、安全影响因素。国外出现用机械手自动抓取垃圾桶的技术，但没有系统地考虑垃圾桶和机械手的配合，存在机械手撞倒垃圾桶、抓举过程垃圾桶滑落等问题，可靠性不高。杭州从改善城市环境质量的角度曾试点垃圾车收集满就直接往城外垃圾场转运的模式，显然存在运营成本高的问题。国内外从业者提出了大小垃圾车对接的技术概念，但对接设计中没有考虑散装垃圾转移、垃圾废水对接转移、防臭气溢出等问题，仍需要专门对接场地，对接场地仍相当于垃圾站。目前，国内国外都未建立信息化多车协同作业系统，就会出现垃圾车满街盲目乱跑，效率低，运营成本高，这也是上述一些新概念技术尝试最终难以推广的重要制约因素。在总体技术方面，最核心的问题是没有从系统工程的角度，综合考虑城市垃圾收集与转运的各个环节，缺少智能自动化垃圾收集装备、配套的垃圾桶和垃圾车、多车实时协调作业与信息化监管等一体化设计，直接采用垃圾车作业的一般思路难以满足不建垃圾收集点或中转站所需要的垃圾收集与转运快速反应能力、高作业效率和低运营成本等基本技术要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种可操作性好、智能化程度高、垃圾处理效果好、能够提高城市人民生活环境和城市文明建设质量的。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案: 一种智能信息化、多车协同作业城市垃圾收集转运系统，包括:垃圾桶自动化多自由度智能化抓取系统、两类垃圾车联合作业系统、多车协同作业信息化系统以及用来对上述各系统进行统筹运行的垃圾定点收集作业确认与远程监控信息化管理系统，所述垃圾桶自动化多自由度智能化抓取系统供垃圾车完成垃圾桶的自动收集，所述两类垃圾车联合作业系统包括多台中小型垃圾车和大容量垃圾车，所述垃圾桶自动化多自由度智能化抓取系统安装于中小型垃圾车和/或大容量垃圾车上，所述中小型垃圾车在所述多车协同作业信息化系统的支持下根据多车协同作业信息穿街走巷高效率地收集垃圾桶垃圾，所述大容量垃圾车在所述多车协同作业信息化系统的支持下用于对接与汇集多辆中小垃圾车内的垃圾并转运出城。作为本专利技术的进一步改进:所述垃圾桶自动化多自由度智能化抓取系统包括安装于垃圾车的垃圾厢右侧的多自由度智能化抓取系统，在多自由度智能化抓取系统的作业端部、与车厢连接或运动部位布置传感系统，用于抓取、举升、倾倒路边垃圾桶的垃圾进入车载垃圾厢的过程控制；垃圾车的驾驶室内配置视频环境监控系统。作为本专利技术的进一步改进:所述中小型垃圾车根据片区无缝管理数据库、多车协同作业实时信息，穿街走巷收集城区所有垃圾桶的垃圾；所述中小型垃圾车的垃圾厢右侧安装有垃圾桶自动化多自由度智能化抓取系统，顶部设置了垃圾入口，入口的门系统可以配合多自由度智能化抓取系统的动作实现开门与关门机械联动；垃圾厢尾部设有对接嘴及其配套的门系统；垃圾厢底部设计了车厢举升与平移机构；垃圾厢内部设计了垃圾转移所需推移机构。作为本专利技术的进一步改进:所述大容量垃圾车通过中小型垃圾车的垃圾厢举升、移动机构可与中小垃圾车实现尾箱密封对接、垃圾自动转移与压缩；所述大容量垃圾车上垃圾箱的尾部设置垃圾转移对接喇叭口、用于密封喇叭口的折皱橡胶弹性密封裙边、配套的门及其自动开闭系统，垃圾厢内部设计了垃圾压缩系统；所述大容量垃圾车与中小型垃圾车之间设计了垃圾废水对接转移系统，所述中小垃圾车垃圾箱尾部下端伸出对接嘴探头，在两车尾部靠拢与对接过程，对接嘴探头插入所述大容量垃圾车的垃圾废水对接喇叭口，再由大容量垃圾车附带的泵,抽取中小垃圾车的垃圾废水到自身的垃圾废水箱以实现垃圾废水密封转移。作为本专利技术的进一步改进:每个垃圾桶、大容量垃圾车、中小垃圾车都具有分类与有序编码与标号。所述多车协同作业信息化系统根据各类信息分析、预测各车所辖管片区的任务完成情况，并结合市区电子地图和市区交通状况信息，实时分析与优化各片区收集垃圾车辆进行相互支援的车辆调度和路径方案，自动计算并规划每辆大容量垃圾车汇集哪些中小垃圾车的垃圾的最优方案，提供转运出城的快捷路径和下次返城最佳的新目标地，确保垃圾收集与转运效率。本专利技术的进一步提供一种智能信息化、多车协同作业城市垃圾收集转运方法，其流程为: (1)管理部门根据值班信息和各车编号信息，通过垃圾定点收集作业确认与远程监控信息化管理系统给各值班车下达当日作业任务； (2)先出发的是第一类中小型垃圾车，到各自辖管的片区，收集路边垃圾桶垃圾；在该过程中，自动识别并记录垃圾桶编码信息，即完成一个垃圾桶的收集任务后，将作业点任务完成信息自动无线传输到垃圾定点收集作业确认与远程监控信息化管理系统，用于统计分析与任务更新；垃圾定点收集作业确认与远程监控信息化管理系统及时将更新信息与任务反馈到多车协同作业信息化系统；同时，反馈回本车的信息包括下一个待收集垃圾桶的编号、下一个收集目标的电子路线以及其他任务信息，并在驾驶室监控显示屏显示出来； (3)第二类垃圾车根据垃圾定点收集作业确认与远程监控信息化管理系统的调度，分批出发； (3.1)先进行与第一类垃圾车的对接转移垃圾； (3.2)第二类垃圾车在自身垃圾箱满载后及时向垃圾定点收集作业确认与远程监控信息化管理系统发出转运出城的请求，后者根据实时交通状态信息，反馈优化后的出城路线信息，；在城外垃圾场卸载垃圾后，垃圾定点收集作业确认与远程监控信息化管理系统根据实时更新的作业统计分析结果，调度该车到最佳作业目标地。作为本专利技术的进一步改进:在所述步骤(3.1)中，过程如下:首先是第二类垃圾车先停在适当位置，然后由第一类垃圾车司机根据视频环境信息，倒车实现两车尾箱基本对准；接着，第一类垃圾车的司机操作垃圾箱底部举升、平移机构，将尾箱对接嘴插入第二类垃圾车的尾箱对接喇叭口 ；这时，第二类垃圾车的尾箱对接喇叭口的开门动作，是通过两类车尾箱接触端面的接触式距离传感器启动开门；对接后，第一类垃圾车的垃圾箱内垃圾推移机构将垃圾推入第二类垃圾车的垃圾箱，第二类垃圾车的压缩机构，压缩新增垃圾；之后，两车分离，各自实现自动关闭垃圾箱各类开口的门。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能信息化、多车协同作业城市垃圾收集转运系统，其特征在于，包括：垃圾桶自动化多自由度智能化抓取系统、两类垃圾车联合作业系统、多车协同作业信息化系统以及用来对上述各系统进行统筹运行的垃圾定点收集作业确认与远程监控信息化管理系统，所述垃圾桶自动化多自由度智能化抓取系统供垃圾车完成垃圾桶的自动收集，所述两类垃圾车联合作业系统包括多台中小型垃圾车和大容量垃圾车，所述垃圾桶自动化多自由度智能化抓取系统安装于中小型垃圾车和/或大容量垃圾车上，所述中小型垃圾车在所述多车协同作业信息化系统的支持下根据多车协同作业信息穿街走巷高效率地收集垃圾桶垃圾，所述大容量垃圾车在所述多车协同作业信息化系统的支持下用于对接与汇集多辆中小垃圾车内的垃圾并转运出城。

【技术特征摘要】
1.一种智能信息化、多车协同作业城市垃圾收集转运系统，其特征在于，包括:垃圾桶自动化多自由度智能化抓取系统、两类垃圾车联合作业系统、多车协同作业信息化系统以及用来对上述各系统进行统筹运行的垃圾定点收集作业确认与远程监控信息化管理系统，所述垃圾桶自动化多自由度智能化抓取系统供垃圾车完成垃圾桶的自动收集,所述两类垃圾车联合作业系统包括多台中小型垃圾车和大容量垃圾车，所述垃圾桶自动化多自由度智能化抓取系统安装于中小型垃圾车和/或大容量垃圾车上，所述中小型垃圾车在所述多车协同作业信息化系统的支持下根据多车协同作业信息穿街走巷高效率地收集垃圾桶垃圾，所述大容量垃圾车在所述多车协同作业信息化系统的支持下用于对接与汇集多辆中小垃圾车内的垃圾并转运出城。2.根据权利要求1所述的智能信息化、多车协同作业城市垃圾收集转运系统，其特征在于，所述垃圾桶自动化多自由度智能化抓取系统包括安装于垃圾车的垃圾厢右侧的多自由度智能化抓取系统，在多自由度智能化抓取系统的作业端部、与车厢连接或运动部位布置传感系统，用于抓取、举升、倾倒路边垃圾桶的垃圾进入车载垃圾厢的过程控制；垃圾车的驾驶室内配置视频环境监控系统。3.根据权利要求1或2所述的智能信息化、多车协同作业城市垃圾收集转运系统，其特征在于，所述中小型垃圾车根据片区无缝管理数据库、多车协同作业实时信息，穿街走巷收集城区所有垃圾桶的垃圾；所述中小型垃圾车的垃圾厢右侧安装有垃圾桶自动化多自由度智能化抓取系统，顶部设置了垃圾入口，入口的门系统可以配合多自由度智能化抓取系统的动作实现开门与关门机械联动；垃圾厢尾部设有对接嘴及其配套的门系统；垃圾厢底部设计了车厢举升与平移机构；垃圾厢内部设计了垃圾转移所需推移机构。4.根据权利要求3所述的智能信息化、多车协同作业城市垃圾收集转运系统，其特征在于，所述大容量垃圾车通过中小型垃圾车的垃圾厢举升、移动机构可与中小垃圾车实现尾箱密封对接、垃圾自动转移与压缩；所述大容量垃圾车上垃圾箱的尾部设置垃圾转移对接喇叭口、用于密封喇叭口的折皱橡胶弹性密封裙边、配套的门及其自动开闭系统，垃圾厢内部设计了垃圾压缩系统；所述大容量垃圾车与中小型垃圾车之间设计了垃圾废水对接转移系统，所述中小垃圾车垃圾箱尾部下端伸出对接嘴探头，在两车尾部靠拢与对接过程，对接嘴探头插入所述大容量垃圾车的垃圾废水对接喇叭口，再由大容量垃圾车附带的泵，抽取中小垃圾车的垃圾废水到自身的垃圾废水箱以实现垃圾废水密封转移。5.根据权利要求1或2所述的智能信息化、多车协同作业城市垃圾收集转运系统，其特征在于，每个垃圾桶、大容量垃圾车、中小垃圾车都具有分类与有序编码与标号；所述多车协同作业信息化系统根据各类信息分析、预测各车所辖管片区的任务完成情况，并结合市区电子地图和市区交通状况信息，实时分析与优化各片区收集垃圾车辆进行相互支援的车辆调度和路径方案，自动计算并规划每辆大容量垃圾车汇集哪些中小垃...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘克利，文桂林，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43