[发明专利]基于自动预测的真空垃圾收集系统的控制

说明书

                  本发明的技术领域

本发明总的涉及垃圾管理和废料处理，尤其涉及一种操作真空垃圾收集系统的方法，一种真空垃圾收集系统，一种用来控制这种系统内垃圾排空的控制系统，以及一种用来控制真空垃圾收集系统操作的计算机程序单元。

                       背景

在低于大气压的压力或真空压力下操作垃圾收集系统以便利用空气的吸力来运送垃圾已使用了许多年，被公认为废品处理问题的一个有效、清洁而且方便的解决办法。这种吸取运送垃圾的系统，今后将被简称为真空垃圾收集系统，曾在较小的和中等大小的居住和办公楼区非常出色地运行。但随着真空垃圾收集系统被用于较大的和较密集的居住和办公楼区及/或具有多层高建筑的区域时，对系统的要求会相当地提高。

特别是，当垃圾槽位在高楼内时，投入到槽内的垃圾数量在一短期内可能很大以致积聚在垃圾槽内的垃圾过高，等不到定期来将垃圾槽排空。

缓解这个问题的普通方法是使常用的至少是特定的垃圾槽增加其暂时存储能力。例如我们的国际专利申请WO 98/47788曾公开一种设在垃圾槽内排放阀之上的垃圾限制阀使垃圾槽内的垃圾能在限制阀之上存储。这个装置在多处应用上被证明十分有效的。但由于垃圾槽本身被用作垃圾的存储容积，特别是在高层建筑中，在限制阀之上的槽有在没有轮到下一次排空之前被垃圾充满到第一进入口的危险。

还曾作过不同的尝试，如在瑞典专利申请9900401-2中曾说明可在至少某些垃圾槽内设置所谓扩充的存储容积。该容积通常的形式为一容器，具有比垃圾槽大得多的横截面，位在排放阀之上，允许数量较大的垃圾暂时存储。

另一个通常的方法是较频繁地排空垃圾并收集垃圾，这样来缩短排空周期。但现有的垃圾收集系统的操作控制在这方面还远未优化。

还曾尝试用提高在系统输送管内的真空度来缩短排空和收集的时间，但遗憾的是这种真空度的提高会增加危险性，因为垃圾将被过度压紧，形成栓塞流会使系统的管子堵塞，这种堵塞甚至可使整个分支管线或输送管线封闭。另一个与采用高真空有关的问题是噪声，这个噪声是在排空时造成的空气流通过垃圾槽时产生的。另外，高真空可迫使开启的进入口迅速关闭，这时如有人要抛弃垃圾袋，会挤压甚至伤害人手。

近来为了优化真空垃圾收集系统的效能，曾引入所谓高度控制排空。在高度控制的真空垃圾收集系统内，每一个垃圾槽都分别设有高度传感器用来指出垃圾槽内的垃圾是否已堆积到预定的高度。当垃圾达到预定高度时，高度传感器就将高度指示信号发送控制系统较大的优先。在高度控制下排空时，控制系统赋予具有高度指示的垃圾槽，并且在“先来先服务”的基础上排空这些垃圾槽。这样，该控制系统可能会改变该系统正常使用的在结构上预定的排空次序，而将收集的垃圾导向具有高度指示的垃圾槽。

传统的高度控制排空在较小的系统内某些载荷条件下被证明是有效的，能导致系统效能的提高。但在较大较复杂的系统中，高度控制的排空会得出相反的效果，导致在系统的不同分支之间频繁的跳动，从而无效地使用可用垃圾收集资源。

传统的高度控制排空而且是不灵活的，一旦高度传感器被布置在垃圾槽内，就难于灵活适应预定的高度，以改变真空垃圾收集系统的时间极限，使系统的操作优化。在传统的高度控制排空中使用的预定的高度为了防止垃圾槽在系统内高载荷时过载可能会定得太高，而在系统内低载荷时预定的高度可能太低，不能最佳地利用资源。

“先来先服务”原则的另一个缺点是没有考虑到垃圾槽排空次序所造成的后果。例如，在关键地区内常有垃圾槽会被过载的危险，因为该垃圾不是在排空序列中的首位。

                     相关技术

国际专利申请WO 96/22238公开一种分别收集不同垃圾的站。该站设有多个收集单元，每一收集单元包括多个容器，有一装置用来将不同的垃圾输送到不同的容器，还有设施可用来检测每一容器内与垃圾数量有关的数据。数据检测设施的形式可以是传感器，用来检测容器内垃圾的高度。

                   本发明的综述

本发明的总目的是要提供一种有效而可靠的真空垃圾收集系统以及操作这种系统的改进而灵活的方法。

具体地说，要求使真空垃圾收集系统在可靠性、总效率、动力消耗和其他操作费用等各个项目上优化。就这方面而言，目的是要减少排放阀每天开启的次数，减少总的运送时间，使有效运送和存储能力优化，同时减少可能的操作干扰。