[发明专利]一种基于超宽带空间定位的垃圾焚烧自动投料装置及方法

说明书

本发明涉及一种基于超宽带空间定位的垃圾焚烧自动投料装置及方法，其中该装置包括设置于发酵池上方的第一超宽带定位模块、第二超宽带定位模块、第三超宽带定位模块和第四超宽带定位模块、设置于抓斗上的第五超宽带定位模块和称重传感器以及投料口，所述第五超宽带定位模块通过串口与计算机相连接，所述称重传感器通过模/数转换器与所述计算机的信号输入端相连接，与装置配套的方法仅需五个超宽带定位模块、一个称重传感器，即可实现垃圾焚烧自动投料称重装置自动判断抓斗是否到达投料口，并自动触发获取单次投料称重和投料次数。与现有技术相比，本发明具有响应时间短、处理速度快，效率高且不易出错，抗干扰能力强，定位精度高等优点。

技术领域

本发明涉及垃圾处理技术领域，尤其是涉及一种基于超宽带空间定位的垃圾焚烧自动投料装置及方法。

背景技术

垃圾焚烧处理过程中，来自城市的生活垃圾在焚烧之前会被堆放在发酵池里进行发酵脱水，再由抓斗运送至投料口。监测抓斗的位置可以判断抓斗在投料前是否已到达投料口，监测抓斗投料前后的重量变化可以用来计算投料称重，对抓斗的位置P(t)和重量M(t)这两个参数进行共同监测可以确定抓斗是否满足投料称重条件，从而计算得到抓斗的单次投料称重m(i)和投料次数i将为垃圾焚烧站处理垃圾的统计分析提供数据参考。

现有技术对抓斗位置P(t)的定位需用到直线位移传感器和角位移传感器，对抓斗重量M(t)的测量要用到称重传感器，投料称重操作重复次数多，具有以下不足之处：1)现有技术的投料称重操作自动化程度低，需要人工判断抓斗位置P(t)是否满足投料位置要求，抓斗投料前先人工记录投料称重m(i)再进行投料操作，抓斗投料后手动更新投料次数i，整个投料称重操作过程耗费时间长、处理速度慢，效率低且容易出错；2)现有定位装置复杂，且大量有毒有害气体弥漫在垃圾发酵池中，造成维护成本高；3)现有定位信号的传输易受现场环境干扰，定位精度低。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于超宽带空间定位的垃圾焚烧自动投料装置及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于超宽带空间定位的垃圾焚烧自动投料装置，该装置包括设置于发酵池上方的第一超宽带定位模块、第二超宽带定位模块、第三超宽带定位模块和第四超宽带定位模块、设置于抓斗上的第五超宽带定位模块和称重传感器以及投料口，所述第五超宽带定位模块通过串口与计算机相连接，所述称重传感器通过模/数转换器与所述计算机的信号输入端相连接。

进一步地，所述的称重传感器的称重范围为2吨～15吨。

进一步地，所述的称重传感器采用型号为MW46A的称重传感器。

进一步地，所述的第一超宽带定位模块、第二超宽带定位模块、第三超宽带定位模块、第四超宽带定位模块和第五超宽带定位模块均采用型号为UWB Mini 3s Plus的超宽带定位模块。

本发明还提供一种基于所述的一种基于超宽带空间定位的垃圾焚烧自动投料装置的称重方法，该称重方法包括以下步骤：

步骤1：将所述第一超宽带定位模块、第二超宽带定位模块、第三超宽带定位模块和第四超宽带定位模块分别安装在所述发酵池上方高度不同的位置处，将所述第五超宽带定位模块和所述称重传感器安装在所述抓斗上；

步骤2：以所述发酵池的某个墙角作为原点建立所述抓斗移动的空间直角坐标系，从而确定所述第一超宽带定位模块、第二超宽带定位模块、第三超宽带定位模块和第四超宽带定位模块以及所述投料口的位置坐标；

步骤3：通过所述第五超宽带定位模块向所述第一超宽带定位模块、第二超宽带定位模块、第三超宽带定位模块和第四超宽带定位模块发送信号并接收回复相应，得到对应超宽带信号的传送时间；

步骤4：基于对应超宽带信号的传送时间，利用所述计算机得到距离；