周 超，王芙蓉

（深圳市玉龍坑固體廢棄物綜合利用中心，廣東 深圳 518029）

車(chē)載負(fù)重感應(yīng)與GPS定位技術(shù)在糞渣收運(yùn)監(jiān)管中的應(yīng)用

周 超，王芙蓉

（深圳市玉龍坑固體廢棄物綜合利用中心，廣東 深圳 518029）

以深圳市為例，總結(jié)了現(xiàn)有糞便收運(yùn)方式存在的問(wèn)題。通過(guò)在糞渣收運(yùn)車(chē)上安裝壓力傳感器和GPS定位系統(tǒng)，并通過(guò)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的無(wú)線遠(yuǎn)傳，實(shí)現(xiàn)了對(duì)糞渣收運(yùn)車(chē)行走路線和質(zhì)量變化情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

負(fù)重感應(yīng)；GPS定位；監(jiān)控；糞渣收運(yùn)

深圳市現(xiàn)有的糞渣收運(yùn)方式主要為市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)，由社會(huì)力量創(chuàng)辦的清運(yùn)企業(yè)購(gòu)買(mǎi)糞渣運(yùn)輸車(chē)輛，對(duì)市區(qū)公廁和小區(qū)化糞池中的糞渣進(jìn)行收運(yùn)，然后運(yùn)至垃圾處理廠進(jìn)行處理。但是現(xiàn)有收運(yùn)方式處于無(wú)序狀態(tài)，為了追求企業(yè)利潤(rùn)最大化，節(jié)省運(yùn)送糞渣至指定處置地點(diǎn)的運(yùn)輸成本，一些企業(yè)管理者和糞渣車(chē)承包人在糞渣收運(yùn)過(guò)程中違規(guī)操作，將載滿(mǎn)糞渣的車(chē)不按照指定地點(diǎn)傾瀉，而是就近排放到地下管網(wǎng)或河道中；糞渣車(chē)到別處裝滿(mǎn)水，再到收運(yùn)地點(diǎn)用車(chē)中水沖洗化糞池，將池中糞渣沖至地下管網(wǎng)中。據(jù)調(diào)查，只有少部分糞渣運(yùn)至垃圾處理廠，而很大一部分糞渣直接排入地下管網(wǎng)或河道中，嚴(yán)重污染市容環(huán)境和飲用水源。

為加強(qiáng)監(jiān)管，有效發(fā)揮高科技的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)在糞渣車(chē)上加裝監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控糞渣車(chē)的行走路線和質(zhì)量變化，可有效杜絕糞渣收運(yùn)過(guò)程中的各種違法行為，規(guī)范糞渣收運(yùn)行業(yè)管理，凈化現(xiàn)有糞渣收運(yùn)市場(chǎng)。

1 糞渣車(chē)監(jiān)控方案

1.1 方案設(shè)計(jì)

監(jiān)控裝置由質(zhì)量監(jiān)控模塊、車(chē)身水平補(bǔ)償器、儀表和GPS/GPRS模塊組成。通過(guò)安裝在糞渣車(chē)箱體和大梁之間的傳感器，將車(chē)載質(zhì)量轉(zhuǎn)化為多路電信號(hào)，多路信號(hào)匯總到車(chē)身水平補(bǔ)償器進(jìn)行信號(hào)匯總與補(bǔ)償，最終由GPS/GPRS模塊將數(shù)據(jù)（質(zhì)量、車(chē)號(hào)、GPS定位等）傳輸?shù)奖O(jiān)管部門(mén)網(wǎng)絡(luò)中心進(jìn)行監(jiān)控管理，其流程見(jiàn)圖1。參數(shù)設(shè)定實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳送為1次/min；車(chē)輛載質(zhì)量有較大幅度變化（幅度超過(guò)10%）時(shí)，可以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確反映出來(lái)。

圖1 糞渣車(chē)監(jiān)控示意

1.2 質(zhì)量傳感器的安裝

根據(jù)車(chē)體長(zhǎng)度，選擇4個(gè)支撐點(diǎn)結(jié)構(gòu)?？紤]惡劣行車(chē)狀況下，載荷沖擊加速度為4 g（g=9．8 m/s2），選擇5 t OB型傳感器4只。傳感器安全過(guò)載能力可達(dá)到7．5 t，極限過(guò)載能力為12．5 t，傳感器實(shí)際安全使用系數(shù)可達(dá)到6。傳感器與罐體連接的上連接板采用高強(qiáng)度焊接方式，最薄弱處為與傳感器連接的螺栓連接處，采用3條M20螺栓進(jìn)行連接，采用10．9級(jí)高強(qiáng)度螺栓，增加安全和穩(wěn)定性。傳感器與車(chē)輛大梁連接的下連接板根據(jù)實(shí)際車(chē)體大梁尺寸及傳感器選型以及實(shí)際汽車(chē)安裝狀況進(jìn)行設(shè)計(jì)，連接方式考慮到汽車(chē)底盤(pán)大梁不允許焊接，采用螺栓連接方式，最薄弱處為下連接板與汽車(chē)底盤(pán)大梁固定的螺栓連接，選用7條M16螺栓進(jìn)行合理分布連接，采用10．9級(jí)高強(qiáng)度螺栓，增加安全和穩(wěn)定性。

1.3 GPS定位模塊安裝

拆卸真空泵、油箱、水箱、工具箱、側(cè)安全欄；拆卸罐體支架，吊起罐體；在車(chē)輛大梁中部安裝車(chē)身水平補(bǔ)償器，4套計(jì)量模塊的數(shù)據(jù)線連接至車(chē)身水平補(bǔ)償器上；在駕駛室內(nèi)安裝車(chē)載儀表和GPS/GPRS模塊，以車(chē)輛蓄電池為工作電源，車(chē)身水平補(bǔ)償器的數(shù)據(jù)線連接到車(chē)載儀表上，車(chē)載儀表和GPS/GPRS模塊以串口線相連；安裝真空泵、油箱、水箱、工具箱、側(cè)安全欄，車(chē)體重新噴漆。

1.4 數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)試

配置GPS/GPRS模塊的天線，2個(gè)天線都必須安放在無(wú)遮擋的位置，2個(gè)天線之間應(yīng)保持一定的距離；將中國(guó)移動(dòng)SIM卡安裝到GPS/GPRS模塊中；配置GPS/GPRS模塊，按1次/min的頻率，將GPS定位數(shù)據(jù)和計(jì)量數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁难b現(xiàn)場(chǎng)的電腦中；電腦中的測(cè)試版監(jiān)控中心正確接收數(shù)據(jù)。

2 糞渣車(chē)監(jiān)控系統(tǒng)試運(yùn)行結(jié)果

通過(guò)圖2的電子地圖設(shè)定路線，模擬裝滿(mǎn)糞渣車(chē)的運(yùn)行，設(shè)定在由A到B的運(yùn)送途中有偷排行為發(fā)生，則可以記錄下該車(chē)輛的經(jīng)停軌跡及時(shí)間變化［1］，以及所有時(shí)刻的車(chē)輛載質(zhì)量情況數(shù)據(jù)。模擬運(yùn)行的記錄結(jié)果見(jiàn)表1。

2.1 GPS定位系統(tǒng)的跟蹤效果

圖2 電子地圖上的行車(chē)監(jiān)控路線

表1 設(shè)備592001的GPS定位數(shù)據(jù)和質(zhì)量變化感應(yīng)數(shù)據(jù)（車(chē)牌號(hào)A0001）

將設(shè)備592001的GPS數(shù)據(jù)（見(jiàn)表1） 還原到電子地圖上，其車(chē)輛運(yùn)行軌跡與設(shè)定路徑基本吻合，由于沒(méi)有WGS-84（GPS定位數(shù)據(jù)所用的坐標(biāo)系）轉(zhuǎn)換到深圳獨(dú)立坐標(biāo)系的準(zhǔn)確公式和參數(shù)，因此定位到深圳電子地圖時(shí)有一定誤差（誤差范圍±5～10 m），基本不影響監(jiān)控功能的發(fā)揮。

2.2 質(zhì)量傳感器的跟蹤效果

以時(shí)間為聯(lián)系變量，可將表1中的地理位置與車(chē)輛載質(zhì)量對(duì)應(yīng)起來(lái)?，F(xiàn)將表1中的載質(zhì)量數(shù)據(jù)對(duì)時(shí)間做成圖3，從圖3可見(jiàn)，該模擬車(chē)輛從15：02：33時(shí)刻開(kāi)始載質(zhì)量下降，而該時(shí)刻對(duì)應(yīng)的運(yùn)行位置在C點(diǎn)而不是目標(biāo)B點(diǎn)，說(shuō)明存在中途卸載。由圖3的前半段可以看到，由于車(chē)輛運(yùn)行中顛簸和經(jīng)過(guò)上下坡路段時(shí)，質(zhì)量數(shù)據(jù)存在一定誤差（±5%以?xún)?nèi)），但這并不影響監(jiān)控人員對(duì)質(zhì)量變化性質(zhì)的判斷。

圖3 質(zhì)量實(shí)時(shí)變化

根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果，可以設(shè)計(jì)一種預(yù)警機(jī)制，在車(chē)載負(fù)重有較大幅度變化（例如載質(zhì)量下降超過(guò)10%）時(shí)，通過(guò)車(chē)載負(fù)重變化感應(yīng)和GPS定位技術(shù)可實(shí)時(shí)監(jiān)控糞渣收運(yùn)車(chē)輛運(yùn)行路徑和及時(shí)發(fā)現(xiàn)偷排行為。

3 結(jié)論

試驗(yàn)證明，在糞渣收運(yùn)車(chē)上安裝壓力傳感器和GPS定位系統(tǒng)，可對(duì)車(chē)輛運(yùn)行路徑及載質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并有效防止糞渣收運(yùn)過(guò)程中偷排亂倒行為。此項(xiàng)技術(shù)若推廣實(shí)施，可改變現(xiàn)有糞渣無(wú)序收運(yùn)的局面，達(dá)到規(guī)范、凈化糞渣收運(yùn)市場(chǎng)的目的，起到防止糞渣清運(yùn)環(huán)節(jié)造成環(huán)境污染問(wèn)題的作用。

［1］石華，王志鈺．糞渣處理問(wèn)題一籮筐［N/OL］．羊城晚報(bào)，2010-05-26．

［2］張松．治理糞渣亂倒規(guī)范市場(chǎng)是關(guān)鍵［N/OL］．成都商報(bào)，2009-04-15．

Application of Load Sense and GPS Positioning Technologies in Monitoring of Nightsoil Collection and Transportation

Zhou Chao,Wang Furong
（Shenzhen Yulongkeng Solid Wastes Utilization Center,Shenzhen Guangdong 518029）

Taking Shenzhen city as an example,existing problems in the present nightsoil collection and transportation mode were summarized．By equipped with pressure sensor and GPS positioning system on vehicle for nightsoil collection and transportation,and through wireless remote transmission of measurement data,real-time monitoring of transportation route and nightsoil weight can be come true．

load sense；GPS positioning；monitoring；nightsoil collection and transportation

TP315

B

1005-8206（2011）03-0053-03

2011-02-25

周超（1982—），助理工程師，主要從事固體廢物處理。

（責(zé)任編輯：張藝）