隨著城市化程序的加快和“五縱七橫”為主骨架的公路網的相繼完成，城市道路和公路的清掃、保潔面積不斷擴大，清掃保潔任務日趨繁重。以機械化清掃替代傳統的人工清掃是必然趨勢，因此，環衛清掃車具有很好的市場前景。環衛掃路車是指用於清除、收集並運送路面垃圾塵土等汙物的環衛機械。目前市場上的許多清掃車大都存在著清掃率偏低、作業時間較短和二次揚塵汙染嚴重等問題。要徹底解決這些相互關聯的問題，就必須根據地面垃圾種類和粉塵濃度調整掃刷的接地壓力、工作轉速和噴水流量之間的關係以及其他相應的措施，但顯而易見這比較困難。即使目前市面上的吸掃式掃路車，在粉塵多時，二次揚塵大多依然嚴重，難以根本上消除，特別是在北方風沙較大的地區，這種現象更為突出。針對目前國內市場上二次揚塵根除技術的空白，進行此關鍵技術的研究是非常迫切的。

掃路車分類及存在的問題

按工作原理分

（1）純掃式掃路車。純掃式掃路車上不安裝風機，其清掃作業是透過邊掃將路邊的垃圾掃到掃路車下，再透過滾掃或滾掃+拋料機構將垃圾掃入垃圾箱。早在20世紀80年代初期我國就開發了純掃式掃路車，並在一些大城市的環衛部門使用，後來，隨著吸掃式掃路車的開發和發展，純掃式掃路車逐漸地被吸掃式掃路車所取代。純掃式掃路車只是透過機械清掃將垃圾掃（拋）入垃圾箱，所以無需進行溼式除塵或乾式除塵。為了使清掃作業時掃路車不揚灰，純掃式掃路車的立掃處一般都設有噴水噴頭。

（2）吸掃式掃路車。吸掃式掃路車是世界上使用最普遍，品種最多的掃路車。吸掃式掃路車不僅有乾式和溼式，而且各種結構型式都有。自二十世紀八十年代末，建設部長沙建設機械研究院開發出我國第一臺吸掃式掃路車以來，吸掃式掃路車在我國發展迅速。目前我國生產和使用的掃路車大多屬於吸掃式掃路車。吸掃式掃路車不僅帶有立掃等清掃裝置以增加清掃寬度，而且還帶有風機。清掃裝置將路邊的垃圾掃至吸嘴下，然後風機透過風道將吸嘴下的垃圾吸入垃圾箱中。

按除塵方式分

（1）乾式掃路車。乾式掃路車採用乾式除塵方式，也就是掃路車在進行清掃作業時除塵過程中不噴水，因此，乾式掃路車在垃圾箱或風道中必須設定過濾器。乾式掃路車清掃作業時，從吸口處吸入的比重較大的垃圾在進入垃圾箱時，由於垃圾箱中風速急劇下降而引起自然沉降，而吸入的輕比重的細小灰塵在隨氣流一道經過過濾器時，被過濾器截留下來。根據掃路車的過濾器型式的不同，有些乾式掃路車可對立掃採用噴水壓塵，而有些乾式掃路車為防止過濾器堵塞則不能採用噴水壓塵。由於乾式掃路車除塵時不使用水，不存在由於環境溫度太低而引起清掃用水結冰的現象，所以乾式掃路車特別適合於缺水地區或寒冷期較長的地區使用。

（2）溼式掃路車。溼式掃路車採用溼式除塵方式，即掃路車在清掃作業過程中，除在立掃處採用噴水壓塵外，在吸嘴和吸管處採用噴水除塵。立掃處噴水壓塵的目的是使掃路車在清掃作業時立掃處不冒灰，在吸嘴和吸管處噴水除塵，目的是使透過吸嘴吸入的細小灰塵在水霧中溼潤、聚結成更大體積的顆粒，以便在垃圾箱中沉降。由於溼式掃路車清掃的灰塵透過噴水聚結後無須採用其他措施便能在垃圾箱中自然沉降，所以其風道結構便相對簡單，也無須採用灰塵過濾器。

掃路車目前存在的問題

無論哪種型別的掃路車都存在著一個突出的缺點：二次揚塵問題很難解決。由於吸掃式溼式除塵清掃車使用最普遍，品種最多，因此，解決此類掃路車的二次揚塵問題具有更重要的意義。吸掃式道路清掃車在作業時，由於掃頭接觸路面，在清掃塵土的同時，將塵土揚起，汙染環境。這是制約道路清掃車技術革新的世界性難題。要徹底解決這個問題，就必須明確地面垃圾種類和粉塵的濃度，瞭解工作轉速和噴水流量之間的關係，以及採取其他相應的措施，但顯而易見這比較困難。即使目前市面上的吸掃式掃路車，在粉塵多時，二次揚塵大多依然嚴重，難以根本上消除，特別是在北方風沙較大的地區，這種現象更為突出。

掃路車造成二次揚塵的原因，一方面可能是工人在作業時操作不規範所致；另一方面，也存在技術上的缺陷。目前，為了解決這個問題，有些廠家在掃路車上安裝了控制二次揚塵的裝置。比如加裝噴水器，在掃頭高速轉動的同時噴霧壓塵，效果雖然不錯，但是還沒有實現噴水的自動控制，即根據所清掃地面的粉塵濃度，自動調節噴水量的多少，從而解決吸掃式清掃車的二次揚塵問題。

噴水系統智慧方案的提出

三級細分噴水控制模組設計

溼式吸掃式掃路車由於在使用掃刷進行清掃的同時，也會使用鼓風機進行灰塵的吸入，因此，這兩個部分最易產生較大的二次揚塵，因此係統設計噴水系統時，在這兩個部位都安裝粉塵感測器進行粉塵含量的檢測，檢測結果輸入到計算機進行處理，計算機根據處理結果來控制噴頭的噴水量。掃路車噴水系統的噴頭設計採用三級細分噴水，利用三個繼電器分別控制兩個噴頭，其噴頭放置如圖1（掃刷部分噴頭放置示意圖，圓柱體表示噴頭）、圖2（鼓風機部分噴頭放置示意圖）所示，其中1和4為第一組噴頭、2和5為第二組噴頭、3和6為第三組噴頭。當粉塵含量較少時，只打開第一組噴頭，當粉塵含量較多時，開啟第一組和第二組噴頭，當粉塵含量最大時，把三組噴頭全部開啟，實現粉塵的智慧控制。

噴水智慧控制方案

系統的總體設計方案如圖3所示，主要由粉塵含量感測器和微控制器控制系統組成。其中粉塵含量感測器主要負責採集現場的粉塵訊號，經訊號調理後由微控制器控制資料的模數轉換及讀取，並把讀取的資料經微控制器處理，計算出粉塵的實際濃度值；最後微控制器根據粉塵含量值，透過繼電器控制水箱閥門的開和時間來調節噴水量的多少，使粉塵和水兩者混合後滿足既能徹底分離灰塵又不易粘結在風道內，從而實現掃路車粉塵含量的智慧檢測。

智慧噴水控制系統的主要內容

粉塵含量檢測感測器的設計與安裝

為了提高掃路車的清掃效率，減少二次揚塵的產生，掃路車必須能根據地面垃圾種類和粉塵濃度調整掃刷的接地壓力、工作轉速和噴水流量之間的關係，以及其他相應的措施。從而實現掃路車工作時的智慧控制。鑑於大氣粉塵的多樣性，系統提出一種有效識別和測量各類大

氣粉塵含量的方法，設計出粉塵含量檢測感測器裝置，為掃路車除塵系統提供準確和有效的反饋資訊。由於掃路車除塵系統空間的限制，設計感測器時，必須考慮其安裝問題。為了滿足粉塵含量的準確、快速檢測要求，必須設計出高響應速度、體積小的新型感測器。

垃圾清掃車的智慧控制技術研究

為使垃圾傾卸容易並減小二次揚塵產生，系統擬開法出一套粉塵含量的智慧檢測系統，即掃路車能根據粉塵含量的高低自動調節噴水量，使灰塵分離時既不產生揚塵又不易粘結在風道內。提出掃路車除塵系統的控制方案，建立掃路車水量選擇的數學模型，對影響除塵效果的噴水量與風量的關係和垃圾箱容積以及灰塵過濾器的結構和型式的進行研究。設計出以微控制器為核心的掃路車智慧檢測系統，大大提高掃路車的清掃效率，減小風道堵塞，延長風機壽命，基本消除二次揚塵的產生。

智慧噴水系統的水量控制

目前掃路車的除塵系統仍大量採用溼式除塵，其中又可分為噴水除塵和迴圈水除塵；即便是城市街道的清掃，當粉塵量較大時，過多的灑水量也會使粉塵遇水結泥，清掃和傾卸困難。掃路車粉塵含量智慧檢測與控制系統能根據粉塵含量的多少精確控制噴水量，而噴水量的多少直接影響到粉塵的分離成度和二次揚塵的產生。因此設計時要不斷調節水與粉塵的混合比，意圖找出兩者的最佳混合比例，使兩者混合後滿足既能徹底分離灰塵又不易粘結的雙重要求。

結語

針對溼式吸掃式掃路車存在的二次揚塵問題，系統提出了一種根據不同路段粉塵含量的多少，採用計算機控制的三級細分噴水系統來實現自動噴水的噴水系統智慧控制方案，不僅能夠解決以前溼式掃路車存在灑水少揚塵嚴重、灑水多泥土粘成塊不易清掃的問題，而且能有效解決掃路車的二次揚塵問題。

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