移動式格柵除污機定位系統(tǒng)和辨別倉位的方法應(yīng)用

余凱華 袁述時 顧士杰

上海市城市排水有限公司

移動式格柵除污機定位系統(tǒng)和辨別倉位的方法應(yīng)用

余凱華 袁述時 顧士杰

上海市城市排水有限公司

在傳統(tǒng)的移動式格柵除污機的定位裝置，是通過一個電動插銷或絲桿來實現(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，致使電動插銷或絲桿常被腐蝕銹蝕，電磁銜鐵或絲桿電機失效，維修頻率很高。并且，還無法實現(xiàn)選擇倉位功能。隨著運行方對于設(shè)備自身自動化能力要求的提高，原來的定位裝置已不能滿足自動定位，分辨?zhèn)}位，結(jié)構(gòu)簡易，維修率低等的自動化功能的要求。針對此問題，采用接近開關(guān)替代原來的電動插銷或絲桿，通過接近開關(guān)觸發(fā)移動電機的啟停，實現(xiàn)移動式格柵除污機對倉位的自動定位與辨別，結(jié)構(gòu)簡單、提高設(shè)備自身自動化能力。

市政雨污水泵站;移動式格柵除污機;集水井倉位;防腐接近開關(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類設(shè)備來實施清除污物。而對于多渠道的大型泵站來說，為了節(jié)省設(shè)備的初期投資費用，一般均是安裝可移動式格柵除污機來實現(xiàn)，即利用一個含有除污機構(gòu)的可移動式機頭(水上部分)，在敷設(shè)于集水井口側(cè)的兩根鋼導(dǎo)軌上來回移動至各個不同倉位處，除污機構(gòu)再下行至格柵片組上(水下部分)進(jìn)行逐倉清撈污物。一般小于4個倉位數(shù)的，用一套移動機頭；大于4個倉位數(shù)的，亦可用兩套移動機頭；而對于移動至各個倉位后的定位裝置，原來是通過一個電動插銷或絲桿來實現(xiàn)的，以保證移動機頭準(zhǔn)確定位于倉位后，機架上的插銷或絲桿可以正常插入各倉位已預(yù)留好的孔洞口內(nèi)，得到一個確認(rèn)信號，以保證耙污機構(gòu)中的除污斗運行的上下導(dǎo)軌對齊，能順利下行至集水井下的柵片組上進(jìn)行清污工作。但是，由于移動格柵機是處于集水井上方的，總存在有大量的腐蝕性氣體，致使電動插銷或絲桿常被銹蝕，電磁銜鐵或絲桿電機失效，維修頻率很高。并且，隨之運行方對于設(shè)備自身自動化能力要求的提高，原來的定位裝置已不能滿足自動定位，分辨?zhèn)}位，結(jié)構(gòu)簡易，低維修率等的自動化功能的要求。

2 定位系統(tǒng)和辨別倉位方法

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

定位系統(tǒng)包含：軌道，其平行于若干集水井倉位排列方向設(shè)置，移動式格柵除污機設(shè)置于軌道上并沿軌道運動；若干定位裝置，其沿若干集水井倉位排列方向平行設(shè)置于軌道旁，每個定位裝置分別對應(yīng)于一個集水井倉位設(shè)置；定位觸發(fā)裝置，其設(shè)置于移動式格柵除污機靠近定位裝置的一側(cè)；當(dāng)定位觸發(fā)裝置對準(zhǔn)需除污的集水井倉位所對應(yīng)的定位裝置，則觸發(fā)移動式格柵除污機的移動電機停止。

該辨別倉位的方法特點是，包含：設(shè)定需除污的集水井倉位；移動式格柵除污機滑動過程中，定位觸發(fā)裝置檢測對準(zhǔn)需除污的集水井倉位所對應(yīng)的定位裝置；定位觸發(fā)裝置觸發(fā)移動式格柵除污機的移動電機停止，定位移動式格柵除污機于需除污的集水井倉位所在位置。每個定位裝置設(shè)定唯一的識別編碼；進(jìn)行定位時，定位觸發(fā)裝置接收設(shè)定需除污的集水井倉位所對應(yīng)的定位裝置的識別編碼，定位觸發(fā)裝置遍歷定位裝置，檢測每個當(dāng)前時刻對準(zhǔn)的定位裝置所設(shè)定的識別編碼，當(dāng)檢測得到的識別編碼與接收的識別編碼相同則判定以對準(zhǔn)需除污的集水井倉位及其對應(yīng)的定位裝置。上述定位裝置的識別編碼可采用8421碼值設(shè)定。

該定位系統(tǒng)和辨別倉位方法和現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點在于，采用IP68接近開關(guān)替代原來的電動插銷或絲桿，通過接近開關(guān)觸發(fā)移動式格柵除污機的啟停，特別適用于大于等于四個倉位的移動時格柵除污機的設(shè)計和控制，實現(xiàn)移動式格柵除污機對倉位的自動定位，結(jié)構(gòu)簡單、提高設(shè)備自身自動化能力；接近開關(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)電動插銷或絲桿常被銹蝕，電磁銜鐵或絲桿電機失效，維修頻率很高的問題。

3 實際應(yīng)用

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

[1]接近開關(guān)產(chǎn)品樣本說明書

[2]王照清主編.維修電工：技師、高級技師.中國勞動社會保障版社，2008

[3]天津電氣傳動設(shè)計研究所編著.電氣傳動自動化技術(shù)手冊-3版.機械工業(yè)出版社，2011