-
NOVI PROIZVOD:
Davač volumena otpada u vozilu
Rukovodilac projekta: Prof. dr Zoran Marinković Odgovorno lice:
Prof. dr Miomir Jovanović Autori: dr Miomir Jovanović, dr Milorad
Arsić, Predrag Milić,
Razvijeno: u okviru projekta tehnološkog razvoja TR-14068
Godina: 2008. – 2010. Primena: 01.04.2010.
KRATAK OPIS
U okviru aktivnosti 11. i 12. razvijen je model mobilnih
tehnologija za upravljanje otpadom u JKP „Mediana“ u Niš. Tehničko
rešenje je senzor za dinamičko određivanje količine otpada u
kontejneru vozila. Aktivnosti su realizovane u saradnji sa El.
fakultetom u Nišu. Specijalan davač omogućuje identifikaciju
trenutnog kapaciteta vozila na ruti. Koncepcija opreme je
univerzalna za različita vozila. Informacija dobijena sa ovog
senzora omogućuje dalje logističku podršku operatoru za rutiranje.
Prenos informacija ka operatoru (WEB serveru) izvodi se GPS/GPRS
modemom.
Tehničke karakteristike:
Merni ugao od 15 do 25 stepeni. Masa: 3kg. Dimenzije: 120x215x90
mm. Napajanje: 24 V DC. Displej: LED. Tehničke mogućnosti:
Brzina: 0,5 sekundi. Rezolucija: 0,3 stepena. Relativna greška:
5%. Merni ugao: 15-25 st. Merna zapremina: 10-20 m3. Realizatori:
Mašinski fakultet Niš Korisnici: Mašinski fakultet Niš, JKP Mediana
Niš.
-
Matematički model davača volumena otpada u vozilu
Tehničko rešenje davača dinamičke ispune skladišnog prostora
kontejnera definisano je na bazi matematičkih relacija kojima se
uspostavlja veza između izmerene pozicije pokretne pregrade
skladišnog prostora ΔLX i zapremine kontejnera VX.
Slika 1. Matematička interpretacija veze volumena i parametra za
merenje β
Bazna jednačina za podešavanje mernog opsega tehničkog rešenja
davača zapremine kontejnera za smeštaj otpada određuje se na osnovu
geometrije izvedenih vozila za tretman otpada. Ta jednačina je:
Merni opseg: ][00
12
Lharctg
LLharctg
Korisne zapremine otpada u vozilima: HBLVS max ,
CHBkVp .
Ukupna zapremina: pS VVV max .
k – koeficijent geometrije prijemnog dela prostora u odnosu
na globalnu geometriju predprostora za otpad u vozilu. Određuje se
u zavisnosti od tehničkog izvođenja predprostora vozila u kome se
vrši sabijanje otpada. H – visina sanduka (kontejnera) za otpad, B
– širina sanduka (kontejnera) za otpad, C – dužina predprostora
vozila (kontejnera) za sabijanje otpada, α1, α2 – granični uglovi
pogonskog hidrauličnog uređaja za sabijanje otpada u kontejneru,
β1, β2 – granični uglovi pogonskog hidrauličnog uređaja za
sabijanje otpada u kontejneru, Δβ – ugao maksimalne promene nagiba
pogonskog člana za sabijanje otpada, h – visina uležištenja
hidrauličnog cilindra za sabijanje otpada, ΔL – dužina sabijanja
otpada u kontejneru (1:5 redukcija zapremine), L0 – početna dužina
prostora za sabijanje otpada.
Izmerena zapremina ispunjenosti kontejnera za otpad određuje se
na osnovu izmerenog položaja uređaja za sabijanje otpada i opšte
geometrije kontejnera prethodno definisane:
HBLLV XX max ; in ;
ni – broj pozicija diskretnog očitavanja ugla promene δβ u
intervalu (i = 1 do 50).
VUfX 2 - očitana vrednost ugla iz davača napona mernog signala U
[V].
-
Vrednost dobijenog napona ostvarena je elektronskom konverzijom
geometrijskog položaja pogonskog cilindra za sabijanje otpada u
ugao rotacije razvijenog senzora.
Algoritam upotrebe mernog signala ispune skladišnog prostora
kontejnera vozila za optimalno GPS rutiranje vozila dat je narednom
blok šemom:
Mehanička struktura senzora
Slika 2. Sklop senzora pozicije Mehanička struktura davača je
robusna da bi izdržala mehaničke i hemijske uticaje. Senzor je
smešten u aluminijumskom telu davača izolovan od vlage i nenamernih
uticaja. Davač prati kretanje glavnog hidrauličnog cilindra kojim
se vrši sabijanje otpada. Merna veličina je električni napon
promenljive otpornosti davača u određenom položaju rotacije
senzora. Merni davač se nalazi u radnom prostoru glavnog cilindra
ispred ploče za sabijanje otpada. Mobilna hidraulika omogućuje
smanjenje zapremine polaznog otpada do pet puta. Davač je testiran
u praksi i odlikuje se pouzdanošću rada. Davač je spolja dopunski
zaštićen limenom kutijom od dodira. KONSTRUKCIJA mernog instrumenta
Konstruktivno tehničko rešenje samog senzora na vozilu dato je
narednom slikom:
Slika 3. 3D model implementiranja davača na vozilu
-
Za davač zapremine razvijena je konstruktivna tehnička
dokumentacija na Mašinskom fakultetu u Nišu. Na slici 3. pokazana
je izometrijska forma davača i veznih elemenata vozila. To su
pogonski hidraulični cilindar i noseća konstrukcija rama kontejnera
u koji se smešta otpad. Sva vozila za tretman otpada imaju potrebu
za ovim davačem a pri tome nezavisno od konstruktivnih varijanti
rade na principu hidrauličnog sabijanja sa promenom ugla cilindra.
Mehanički elementi davača omogućuju podešavanje početnog ugla –
električnog prednapona. Električni sklopovi omogućuju prilagođenje
signala radnom uglu hidrauličnog cilindra. Ti uglovi su uglavnom
bliski izabranom modelu prototipa. Davač je napravljen i prikazan
na fotografiji.
Slika 4. Fotografija merne opreme na vozilu
Opšti radni uslovi: Konvertor ugao - napon Tehničke
karakteristike: Merni ugao od 15 do 25 stepeni. Masa: 3kg.
Dimenzije: 120x215x90 mm. Napajanje: 24 V DC. Displej: LED.
-
Dokumentacija:
Slika 5. Tehnička dokumentacija montaže tela davača Elektronsko
rešenje davača: Osnovna funkcija elektronskog dela davača
(konvertora /U) je obrada analognog signala senzora otpornog tipa,
kojim se relativno mali ugaoni pomeraj (10 do 20) konvertuje u
nominalni merni signal za ulaz u modem i dalju komunikaciju sa
korisnikom. Otporni senzor je deo mernog kola bloka procesora
signala, iz koga se signal vodi u izlazni stepen radi dovodjenja na
normirani nivo i podešavanje nule. Merni napon se koristi i za
pobudu displeja u vidu bar indikatora (nalazi se u kabini vozila)
kojim se vizuelno označava stepen popunjenosti kontejnera.
Napajanje uredjaja je iz električne instalacije vozila preko bloka
za napajanje. Izbor merne metode i tehničko rešenje obezbedjuju
potrebnu tačnost, pouzdanost i nisaku cenu realizacije.
Slika 6. Električna blok šema konvertora
-
Softverska implementacija davača volumena u vozilima:
Algoritam upotrebe mernog signala ispune skladišnog prostora
kontejnera vozila za optimalno GPS rutiranje vozila dat je narednom
blok šemom. Na ulazu u senzor volumena skladišnog prostora
kontejnera je opisani davač koji radi na principu merenja ugla
uređaja za sabijanje otpada. Ta električna veličina se uvodi u
modul za elektronsku konverziju analognog signala kojim se određuje
– preračunava trenutno dostignuta zapremina otpada u vozilu a ne
zapremina vozila. Iz konvertora postoje dva izlaza: prvi ka
displeju vozača vozila (sa LED indikacijom) i drugi sa analognim
naponskim nivoom trenutne zapremine otpada. Očigledno da je
konvertor baždaren prema zapremini otpada. Ovaj drugi signal se
uvodi u standardni GPS/GPRS modem za elektronsku komunikaciju sa
dežurnim operaterom koji se stara za rutiranje. Dobijene
informacije su još i dinamičko stanje vozila (stanje goriva, stanje
ispravnosti i GPS pozicija). Ove informacije služe da se stalno
procesira opravdanost zadate rute. Onog trenutka kada opravdanost
rute bude narušena sa ekonomskog aspekta počinje se sa
izračunavanjem nove rute ili se otkazuju dalje aktivnosti. Ovo
omogućuje dinamičko podešavanje programa transporta otpada sa
situacijom na vozilu. Mobilna tehnologija, najvećim delom
automatizovana, omogućuje racionalnost i operabilnost isključujući
pojedinačne procene situacije i aktivnosti na sistemu.
Slika 7. Algoritam WEB aplikacije razvojenog modela
rutiranja
Davač volumena otpada u vozilu je razvijen na Mašinskom
fakultetu u Nišu u okviru projekta TR-14068
Štampano: 28. AprilA 2010.
(ima ukupno 6 strana)
-
Датум: 29.04.2010. год.
Предмет: Мишљење о испуњености критеријума за признање техничког
решења
На основу достављеног материјала, у складу са одредбама
Правилника о поступку и начину вредновања, и квантитавном
исказивању научноистраживачких резултата истраживача, који је донео
Национални савет за научни и технолошки развој Републике Србије
(«Службени гласник РС», бр. 38/2008,) рецензент проф. др Хотимир
Личен оценио је да су испуњени услови за признање својства
техничког решења следећем резултату научноистраживачког рада:
Назив: ДАВАЧ ВОЛУМЕНА ОТПАДА У ВОЗИЛУ Аутори: др Миомир
Јовановић, др Милорад Арсић, Предраг Милић Категорија техничког
решења: (М85) Мерни инструмент
Образложење
Предложено решење урађено је за: Машински факултет у Нишу (За
потребе пројекта са ев. бр. ТР14068: "РАЗВОЈ МОДЕЛА И ТЕХНОЛОГИЈЕ
ЛОГИСТИКЕ ТРАНСПОРТА КОМУНАЛНОГ ОТПАДА", руководилац пројекта:
проф. др Зоран Маринковић) Субјект који решење користи је: ЈКП
Медиана Ниш. Предложено решење је урађено: 2010. год. Субјект који
је решење прихватио и примењује: ЈКП Медиана Ниш, Машински факултет
Ниш. Резултати су верификовани на следећи начин, тј. од стране
следећих тела: Изложени су на конференцији МHCL XIX Београд 2009.
године. (Научни одбор Конференције), Верификацију је извела екипа
Машинског факултета у Нишу, експерименталним тестирањем понашањем
давача у раду и саобраћају возила за сакупљање отпада. Предложено
решење се користи на следећи начин: У току сакупљања отпада
комуналним возилима, пројектованим давачем се непрекидно проверава
испуњеност волумена контејнера за отпад. Уградњом давача и његовим
активирањем, у сваком тренутку нумерички је квантитатизована
искоришћеност контејнера. Давач се користи непрекидно на свим
возилима за оцену рационалности даљег рутирања. Област на коју се
техничко решење односи је: Домен: Мерни инструменти (сензори).
Проблем који се техничким решењем решава: Давачем се тачно одређује
искоришћеност простора за отпад у контејнеру комуналног возила. Та
информација се нумерички вреднује и путем GPRS комуникације преноси
оператору у комуналном предузећу. Аутоматизован систем за рутирање
оцењује оправданост даљег рада и врши ново рутирање са аспекта
преосталог простора у контејнеру возила и GPS позиције.
