化永星（南京交通职业技术学院）
摘要：本文介绍了国外压缩式垃圾车车载称重系统的结构及功能，提出了国内垃圾车车载称重系统的设计建议。
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关键词 ：压缩式垃圾车车载称重称重系统
1 压缩式垃圾车
压缩式垃圾车是一种高效收集、转运垃圾的城市环卫专用车辆，在垃圾收集、转运过程中可避免沿途撒漏而造成的二次污染，是城市环卫工作的理想设备。压缩式垃圾车按照压缩垃圾的工作过程的不同可分为前装压缩式垃圾车、侧装压缩式垃圾车和后装压缩式垃圾车等。压缩式垃圾车由底盘、副车架、车箱系统、推板机构、提升机构、液压系统等组成。
压缩式垃圾车的整个工作过程可用有线摇控器来操纵完成。袋装垃圾或小车转运垃圾都可从投入口投进垃圾箱内。在垃圾箱内安装有由液压缸驱动的推板机构。垃圾箱入口处装有探测器，垃圾装满后或达到设定的垃圾投入次数后，推板机构会自动启动，将垃圾压缩到设定位置并自动返回，让出空间再装垃圾，如此反复。同时在垃圾压缩的过程中，垃圾中的污水会直接排入到污水管中。垃圾清运时，在液压缸的驱动下，垃圾箱自动升出地面与转运汽车对接，操作推板机构可将垃圾推装入汽车货箱中。它的使用能够有效地减少环境污染，改善环境。
随着压缩式垃圾车的推广使用，如何准确计量成了一个突出的问题。在压缩式垃圾车工作过程中，垃圾装载情况是管理者所关心的，垃圾车负载变化及垃圾箱内垃圾是否填满，在一般情况下是很难监测的。通过加载垃圾称重系统，能随时随地检测车辆负载的变化情况及垃圾是否填满，为垃圾车驾驶员和管理者提供参考。这有利于提高垃圾车作业的科学性和行车安全性。现阶段压缩式垃圾车上使用的称重系统借鉴了公路、提路上检测车辆超重的系统，并不适合于检测压缩式垃圾车运输途中垃圾的变化。
通过在压缩式垃圾车上安装称重系统，可以使操作者随时掌握垃圾的装载数量，后台中心可以随时掌握每一台车辆的垃圾装载情况，防止超载，这样可以极大地改善车辆行驶安全，根据垃圾装载的情况，及时调配车辆，方便客户，提高作业效率，优化资源配置。如何对压缩式垃圾车进行更加科学的管理，提高行车的安全性是目前相关部门需面对的一个问题。
2 国外压缩式垃圾车车载称重系统
2.1 系统结构
国外压缩式垃圾车车载称重系统主要包括三部分：称重传感器及其导向板、倾角传感器和微机系统。各部分安装位置如图1 所示。
微机系统安装在驾驶室内。称重传感器安装在底盘与上部车箱之间，传感器的数目不是固定的，一般以4 个为宜，还可根据需要安装6 个或8 个甚至更多。车辆长度和车辆结构决定着传感器的数目。导向板保证只有垂直压力被测量，由底盘与上部车箱扭转产生的横向力被筛选掉。同时称重传感器的轴承垫包括一个特别的嵌入式连接（摆动轴承），可以接受角偏差以及小的轴向位移。倾角传感器水平固定在底盘上，测量车辆倾斜角。车辆倾斜对称重系统的精度有一定影响，称重系统的倾斜角通过计算补偿。
2.2 系统功能及描述
压缩式垃圾车车载称重系统组成框图如图2 所示。
该系统能够实现实时记录压缩式垃圾车行驶过程中的音频、视频、称重数据，亦可以描绘出垃圾车的运行轨迹，具体位置、时间、状态、速度及重量数据等信息，方便监管部门监管和调度，极大地提高了车辆运行的安全性和调度的便捷性，同时能给管理部门提供全面图形化的实时监控、调度、业务/ 绩效管理。微机系统是整个称重系统最重要的部分，它能够显示车辆的总重量，装载的垃圾重量以及当前作业的垃圾重量，在作业完成后还可储存和收集信息。该系统限制了垃圾车的超载、超速，限制行使路线，减少城市生活和商业区污染，降低公路维护成本，降低安全事故发生率，支持结算、工作统计分析，提升了运营管理效率。
3 思考与建议
根据目前国内市场发展需求和国外发展状况，车载称重系统将会是我国压缩式垃圾车的发展趋势之一。欧美等发达国家的垃圾都是按重量收费，且垃圾处理上已都能实现车载称重，我国则是按照人头收费，而垃圾焚烧处理费用是按照重量收费，这必然存在一定的矛盾。车载重量系统在我国也并未广泛的应用。车载重量系统改变了传统的垃圾处理方式，使得垃圾无须过称就可显示数量，方便快捷，适应了垃圾网络化处理的需求。
压缩式垃圾车车载称重系统的使用可以使垃圾回收更加科学合理，真正实现了按量收费，走规范管理的道路；能够从源头上减少垃圾的排量，实现环境的可持续发展，提高国民的素质，自觉主动地养成减少垃圾排放的好习惯，对车辆的科学管理，对车辆地理位置及载重量进行实时监控，便于调度车辆作业，提高工作效率。车载称重系统综合运用传感器技术、动态计量监测技术、导航技术、电子信息技术等，由称重传感器、称重控制器和称重显示终端3 个部分组成。传感器安装在车辆的桥壳上，它能感应车辆变形程度，并将信息传输到控制器内计算车辆载重，如果发生超重超限的情况，安装在驾驶室内的显示终端不仅会自动报警，这些信息也会无线传输到远程监控中心。一旦车辆出现超限超载等状况，监控中心能及时定位、发出指令管理。车载称重系统还需要设有GPS 定位和视频监控系统，对垃圾车的车辆信息、运行轨迹和运输状况都会实时监控，一旦车辆超出规定路线，系统会自动报警，并将这一信息传输到监控中心。
压缩式垃圾车车载称重系统需要具备以下功能：
①基本功能有累计称重、带微打、GPS 接口，无线发射功能、IC 卡读取功能，能够显示记录每一次货物的重量以及车上已装货物的总重量并打印。
②客户信息记录、额定载荷报警功能、净重/ 毛重显示，空车重量可以手工输入设定，地点、日期和时间的记录及查询。设定最大装载量，当车辆装载垃圾量超过该设定值时便会发出报警信号，可有效预防超载，提高行车安全。
③车辆识别系统(IC 储存、读取功能)，储存车辆的型号，相应的参数信息，方便查询及防止人为作弊；适用垃圾箱识别系统；数据传送，读取等功能。
④GPRS 远程数据发射、接收，通过网络实现无线传输，数据远程查询、浏览等功能，并可实现GPS 地理位置跟踪。
⑤安装方便，精密度高。
称重传感器将车载重量通过采集板、计算机数据计算，送到控制系统进行处理，显示和存储车载重量和各种相关信息。传感器的类型、品牌多种多样，最好选择专用车载称重传感器，量程5-20t，精度0.1%，即可用于称重，同时也可以检测偏载，达到安全、稳定、可靠、实用的目的。传感器的过载能力不允许超过额定载荷的200%，否则会损坏传感器。在遇到路面不平，装卸重物，车辆碰撞等，极易造成传感器的过载而损坏。数据采集器负责将传感器的重量信号进行处理，负责系统的标定，负责数据传输，要求传送频率不低于100 次/ 秒。显示仪表负责实时显示重量信息，要求现场现实重量，清晰度要好。
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参考文献：
[1]王敏.压缩式垃圾车物料监测系统研究与设计[D].江苏大学，2009.
[2]徐文斌.基于GPS/GSM 的车载超重报警系统的设计与实现[D].华南理工大学，2010.
[3]孙廷耀.关于如何选用称重传感器的几点建议[J].计量技术，2001(01).
[4]关惠平，谢飞鸿，刘有录.车载综合信息系统终端构筑方案的研究与实践[J].计算机工程与设计，2006(02).
作者简介：化永星（1985-），男，江苏徐州人，中级职称，研究方向院汽车电子。