【摘 要】
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垃圾转运站是城市垃圾收集处理的重要环节,广泛分布于城市各个街区,现有垃圾转运站大都自动化程度低,并且缺乏垃圾分选、废水、臭气处理及有效监管手段,不仅转运站员工需要长时间暴露在高危环境下,而且垃圾转运站产生的废水、臭气和噪声也已成为影响市容市貌和周围人们生活环境的重大危害,针对这种情况,在省科技计划项目和企业的支持下,以实现城市生活垃圾转运站垃圾处理环保化、数据监控智能化、设备运行自动化和废水废气排
【基金项目】
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2019年福建省科技厅区域发展科技计划项目——智能环保型生活垃圾转运站成套设备研发及应用；
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垃圾转运站是城市垃圾收集处理的重要环节,广泛分布于城市各个街区,现有垃圾转运站大都自动化程度低,并且缺乏垃圾分选、废水、臭气处理及有效监管手段,不仅转运站员工需要长时间暴露在高危环境下,而且垃圾转运站产生的废水、臭气和噪声也已成为影响市容市貌和周围人们生活环境的重大危害,针对这种情况,在省科技计划项目和企业的支持下,以实现城市生活垃圾转运站垃圾处理环保化、数据监控智能化、设备运行自动化和废水废气排放透明化为目标,对智能环保型生活垃圾转运站中控系统开展研究和应用开发,主要工作体现在:（1）在企业调研和文献阅览的基础上,结合垃圾转运处理技术、ZigBee无线传输技术、数据网关技术、云服务技术制定了集信息化和自动化为一体的智能环保型生活垃圾转运站中控系统技术方案,规划了转运站的总体布局。（2）将转运站中控系统分成下位机系统、数据网关和云服务系统三大模块。以TI CC2530为ZigBee的主控芯片构建了下位机数据采集系统,设计了MCU外围电路（包括UART转485通讯电路和电源稳压电路）、传感器模块电路以及PLC和ZigBee模块之间的硬件连线电路。在硬件平台构建的基础上,分析了ZigBee技术标准,制定了组网方案,通过引入ZigBee协议栈,设计了协调器、路由器和终端模块的组网程序以及底层传感器的驱动程序,根据制定的下位机工作流程开发了PLC程序,实现了系统的自动化运行。（3）以ESP8266 Wi-Fi芯片为核心构建了数据网关平台,在此基础上搭建了TTL转USB的通讯电路和ZigBee模块与ESP8266模块的硬件连接电路;引入OSI七层模型,根据TCP/IP协议和Wi-Fi协议开发了网关平台控制软件,使用AT指令设计了数据网关透传程序,实现了感知层和传输层的连通,为应用层云端开发做好基础。（4）采取租用公有云的形式搭建云端服务器,建立了基于My SQL和Grafana的数据可视化平台,以网页的形式对外发布垃圾转运站运行排放情况,而得到授权的工作人员也可以通过网页下载到垃圾转运站内的历史数据;在Grafana中嵌入Webhook,设定数据超标触发事件,当数据超标时向钉钉用户告警,实现系统的智能化监控和环保化运行。在以上研究和开发的基础上,以合作企业新建城市垃圾转运站为对象,开发了整套控制系统,通过系统联调测试,表明本文设计的智能环保型生活垃圾转运站中控系统运行良好且稳定,达到了垃圾环保化处理、数据智能化监控、设备自动化运行和废水废气透明化排放的预期目标。课题研究思路和实施方法对智能环保型系统开发和应用具有借鉴意义。
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