余凱華 袁述時(shí) 顧士杰

上海市城市排水有限公司

移動(dòng)式格柵除污機(jī)定位系統(tǒng)和辨別倉(cāng)位的方法應(yīng)用

余凱華 袁述時(shí) 顧士杰

上海市城市排水有限公司

在傳統(tǒng)的移動(dòng)式格柵除污機(jī)的定位裝置，是通過(guò)一個(gè)電動(dòng)插銷或絲桿來(lái)實(shí)現(xiàn)的。但是，由于設(shè)備是處于集水井上方，總是存在大量的腐蝕性氣體，致使電動(dòng)插銷或絲桿常被腐蝕銹蝕，電磁銜鐵或絲桿電機(jī)失效，維修頻率很高。并且，還無(wú)法實(shí)現(xiàn)選擇倉(cāng)位功能。隨著運(yùn)行方對(duì)于設(shè)備自身自動(dòng)化能力要求的提高，原來(lái)的定位裝置已不能滿足自動(dòng)定位，分辨?zhèn)}位，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易，維修率低等的自動(dòng)化功能的要求。針對(duì)此問(wèn)題，采用接近開(kāi)關(guān)替代原來(lái)的電動(dòng)插銷或絲桿，通過(guò)接近開(kāi)關(guān)觸發(fā)移動(dòng)電機(jī)的啟停，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)式格柵除污機(jī)對(duì)倉(cāng)位的自動(dòng)定位與辨別，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、提高設(shè)備自身自動(dòng)化能力。

市政雨污水泵站;移動(dòng)式格柵除污機(jī);集水井倉(cāng)位;防腐接近開(kāi)關(guān);定位;分辨?zhèn)}位

1 背景

在水務(wù)行業(yè)的泵站內(nèi)，為了除去河水與管道內(nèi)的漂浮垃圾與污物，以保障輸送水設(shè)備不受垃圾擁堵而損壞，在泵站進(jìn)水口后的集水井內(nèi)往往裝有格柵除污機(jī)類設(shè)備來(lái)實(shí)施清除污物。而對(duì)于多渠道的大型泵站來(lái)說(shuō)，為了節(jié)省設(shè)備的初期投資費(fèi)用，一般均是安裝可移動(dòng)式格柵除污機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，即利用一個(gè)含有除污機(jī)構(gòu)的可移動(dòng)式機(jī)頭(水上部分)，在敷設(shè)于集水井口側(cè)的兩根鋼導(dǎo)軌上來(lái)回移動(dòng)至各個(gè)不同倉(cāng)位處，除污機(jī)構(gòu)再下行至格柵片組上(水下部分)進(jìn)行逐倉(cāng)清撈污物。一般小于4個(gè)倉(cāng)位數(shù)的，用一套移動(dòng)機(jī)頭；大于4個(gè)倉(cāng)位數(shù)的，亦可用兩套移動(dòng)機(jī)頭；而對(duì)于移動(dòng)至各個(gè)倉(cāng)位后的定位裝置，原來(lái)是通過(guò)一個(gè)電動(dòng)插銷或絲桿來(lái)實(shí)現(xiàn)的，以保證移動(dòng)機(jī)頭準(zhǔn)確定位于倉(cāng)位后，機(jī)架上的插銷或絲桿可以正常插入各倉(cāng)位已預(yù)留好的孔洞口內(nèi)，得到一個(gè)確認(rèn)信號(hào)，以保證耙污機(jī)構(gòu)中的除污斗運(yùn)行的上下導(dǎo)軌對(duì)齊，能順利下行至集水井下的柵片組上進(jìn)行清污工作。但是，由于移動(dòng)格柵機(jī)是處于集水井上方的，總存在有大量的腐蝕性氣體，致使電動(dòng)插銷或絲桿常被銹蝕，電磁銜鐵或絲桿電機(jī)失效，維修頻率很高。并且，隨之運(yùn)行方對(duì)于設(shè)備自身自動(dòng)化能力要求的提高，原來(lái)的定位裝置已不能滿足自動(dòng)定位，分辨?zhèn)}位，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易，低維修率等的自動(dòng)化功能的要求。

2 定位系統(tǒng)和辨別倉(cāng)位方法

該移動(dòng)式格柵除污機(jī)的定位系統(tǒng)的作用就是要使得移動(dòng)機(jī)架上的上導(dǎo)軌與水下格柵片組上的下導(dǎo)軌準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)，以使得移動(dòng)式格柵除污機(jī)的除污耙斗(除污斗小車)可以順利下行至井下去除污。在現(xiàn)已有的全自動(dòng)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上，通過(guò)用IP68的接近開(kāi)關(guān)替代原來(lái)電動(dòng)插銷或絲桿的功能，完全可以解決現(xiàn)有技術(shù)的難題。該移動(dòng)式格柵除污機(jī)定位系統(tǒng)和定位方法，自動(dòng)定位，分辨?zhèn)}位，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易、低維修率。

定位系統(tǒng)包含：軌道，其平行于若干集水井倉(cāng)位排列方向設(shè)置，移動(dòng)式格柵除污機(jī)設(shè)置于軌道上并沿軌道運(yùn)動(dòng)；若干定位裝置，其沿若干集水井倉(cāng)位排列方向平行設(shè)置于軌道旁，每個(gè)定位裝置分別對(duì)應(yīng)于一個(gè)集水井倉(cāng)位設(shè)置；定位觸發(fā)裝置，其設(shè)置于移動(dòng)式格柵除污機(jī)靠近定位裝置的一側(cè)；當(dāng)定位觸發(fā)裝置對(duì)準(zhǔn)需除污的集水井倉(cāng)位所對(duì)應(yīng)的定位裝置，則觸發(fā)移動(dòng)式格柵除污機(jī)的移動(dòng)電機(jī)停止。

該辨別倉(cāng)位的方法特點(diǎn)是，包含：設(shè)定需除污的集水井倉(cāng)位；移動(dòng)式格柵除污機(jī)滑動(dòng)過(guò)程中，定位觸發(fā)裝置檢測(cè)對(duì)準(zhǔn)需除污的集水井倉(cāng)位所對(duì)應(yīng)的定位裝置；定位觸發(fā)裝置觸發(fā)移動(dòng)式格柵除污機(jī)的移動(dòng)電機(jī)停止，定位移動(dòng)式格柵除污機(jī)于需除污的集水井倉(cāng)位所在位置。每個(gè)定位裝置設(shè)定唯一的識(shí)別編碼；進(jìn)行定位時(shí)，定位觸發(fā)裝置接收設(shè)定需除污的集水井倉(cāng)位所對(duì)應(yīng)的定位裝置的識(shí)別編碼，定位觸發(fā)裝置遍歷定位裝置，檢測(cè)每個(gè)當(dāng)前時(shí)刻對(duì)準(zhǔn)的定位裝置所設(shè)定的識(shí)別編碼，當(dāng)檢測(cè)得到的識(shí)別編碼與接收的識(shí)別編碼相同則判定以對(duì)準(zhǔn)需除污的集水井倉(cāng)位及其對(duì)應(yīng)的定位裝置。上述定位裝置的識(shí)別編碼可采用8421碼值設(shè)定。

該定位系統(tǒng)和辨別倉(cāng)位方法和現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于，采用IP68接近開(kāi)關(guān)替代原來(lái)的電動(dòng)插銷或絲桿，通過(guò)接近開(kāi)關(guān)觸發(fā)移動(dòng)式格柵除污機(jī)的啟停，特別適用于大于等于四個(gè)倉(cāng)位的移動(dòng)時(shí)格柵除污機(jī)的設(shè)計(jì)和控制，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)式格柵除污機(jī)對(duì)倉(cāng)位的自動(dòng)定位，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、提高設(shè)備自身自動(dòng)化能力；接近開(kāi)關(guān)的外部套設(shè)有不銹鋼的外殼，防止清污工作中受到腐蝕性氣體的侵蝕，解決現(xiàn)有技術(shù)電動(dòng)插銷或絲桿常被銹蝕，電磁銜鐵或絲桿電機(jī)失效，維修頻率很高的問(wèn)題。

3 實(shí)際應(yīng)用

該定位系統(tǒng)與辨別倉(cāng)位的方法已在機(jī)修安裝分公司生產(chǎn)的移動(dòng)式格柵除污機(jī)上成功應(yīng)用，有如大柏樹(shù)泵站、浦東北路泵站、龍華機(jī)場(chǎng)泵站等等。以四個(gè)集水井倉(cāng)位為例：定位裝置內(nèi)分設(shè)5個(gè)接近開(kāi)關(guān)，安裝在一個(gè)不銹鋼的盒子內(nèi)，下銑出1根長(zhǎng)槽可分別固定5個(gè)接近開(kāi)關(guān)，從右至左1至4個(gè)分別對(duì)應(yīng)一至四號(hào)接近開(kāi)關(guān)，第5個(gè)作為一個(gè)確認(rèn)信號(hào)(作用是同電動(dòng)插銷的確認(rèn)倉(cāng)位用)，盒子安裝于移動(dòng)機(jī)架上。每個(gè)倉(cāng)位的地面上分設(shè)各個(gè)倉(cāng)位的觸發(fā)裝置，由固定螺栓對(duì)應(yīng)于倉(cāng)位信號(hào)與確認(rèn)信號(hào)。當(dāng)檢測(cè)到倉(cāng)位信號(hào)與確認(rèn)信號(hào)后，可認(rèn)為移動(dòng)機(jī)架已對(duì)準(zhǔn)于下部導(dǎo)軌，除污機(jī)可以繼續(xù)下步工作，否則停止及發(fā)出報(bào)警信號(hào)。當(dāng)小于等于4個(gè)倉(cāng)位時(shí)，每倉(cāng)位的觸發(fā)裝置上固定有2個(gè)螺栓，1個(gè)為倉(cāng)位數(shù)信號(hào)，用于區(qū)分各個(gè)不同的倉(cāng)位號(hào)，可以為控制系統(tǒng)用于選倉(cāng)功能操作；另1個(gè)為倉(cāng)位確認(rèn)信號(hào)，用于表示倉(cāng)位信號(hào)再確認(rèn)，可以進(jìn)行下步工作程序。當(dāng)多于4個(gè)倉(cāng)位時(shí)，可以對(duì)于接近開(kāi)關(guān)進(jìn)行編碼形式區(qū)分，分別對(duì)應(yīng)5～10倉(cāng)位，類似于8421碼制的形式，編制成5～10倉(cāng)位的對(duì)應(yīng)碼制。當(dāng)有大于10倉(cāng)位的情況時(shí)，亦可將接近開(kāi)關(guān)用于分別對(duì)應(yīng)8421碼制編碼，到最大數(shù)15倉(cāng)位。

[1]接近開(kāi)關(guān)產(chǎn)品樣本說(shuō)明書(shū)

[2]王照清主編.維修電工：技師、高級(jí)技師.中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障版社，2008

[3]天津電氣傳動(dòng)設(shè)計(jì)研究所編著.電氣傳動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)手冊(cè)-3版.機(jī)械工業(yè)出版社，2011