ES2361363A1 - Sistema inteligente para el control y gestión de un vehículo motorizado para la recogida de contenedores de residuos. - Google Patents
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Abstract
Sistema inteligente para el control y gestión de
un vehículo motorizado para la recogida de contenedores de residuos,
siendo dicho vehículo motorizado (1) del tipo que comprende un brazo
grúa (2) articulado para la manipulación del contenedor y una caja
de carga (4), que comprende una pluralidad de sensores ubicados en
el chasis del vehículo motorizado, el brazo grúa (2) y la caja de
carga (4), cuya información procedente de los sensores es recogida
por una respectiva unidad base de control asociada a cada sensor y
es enviada a una unidad central de procesado (CPU) (18) para el
procesamiento de datos, interpretando y ejecutando las instrucciones
provistas en un programa de funcionamiento. De este modo, se obtiene
un sistema capaz de ser programado para controlar procesos
secuenciales en tiempo real de la recogida de contenedores.
Description
Sistema inteligente para el control y gestión de
un vehículo motorizado para la recogida de contenedores de
residuos.
La presente solicitud de patente de invención
tiene por objeto el registro de un sistema inteligente para el
control y gestión de un vehículo motorizado para la recogida de
contenedores de residuos que incorpora notables innovaciones y
ventajas.
Más concretamente, la invención propone el
desarrollo de un sistema inteligente para el control y gestión de un
vehículo motorizado destinado al campo de la recogida de residuos
que permite controlar los diversos procesos en tiempo real, siendo
adecuado tanto para la gestión de contenedores de superficie como
contenedores alojados bajo el nivel del suelo y a un vehículo
motorizado para la recogida de contenedores de residuos que presenta
el sistema inteligente de acuerdo con la reivindicación 1.
Es bien sabido la automatización cada día mayor
de los vehículos destinados a la recogida de contenedores de
residuos en las vías urbanas con la finalidad de facilitar y reducir
el tiempo necesario para llevar a cabo las operaciones de recogida y
manipulación de los contenedores. Estos vehículos con automatismos
permiten al operario actuar de forma automática sobre cada uno de
los dispositivos o mecanismos principales del vehículo, pero
actuando sobre cada uno de ellos de forma independiente y sin estar
interrelacionados o coordinados, por lo que cada etapa debe ser
seleccionada, gestionada y controlada por el operario por lo que se
incrementa el tiempo de manipulación por cada contenedor y existe
una amplia posibilidad de error por parte del operario en la
selección del tipo de operación a seleccionar según las
necesidades.
Por lo tanto, existe la necesidad de obtener un
sistema inteligente que permita interactuar en tiempo real los
dispositivos principales que intervienen en la recogida y
manipulación de contenedores con la consiguiente ventaja de
simplificar y reducir aún más el tiempo de operación de recogida de
contenedores.
Además, el solicitante no tiene conocimiento en
la actualidad de una invención que disponga de las características
que se describen en esta memoria.
La presente invención se ha desarrollado con el
fin de proporcionar un sistema que resuelva los inconvenientes
anteriormente mencionados, aportando, además, otras ventajas
adicionales que serán evidentes a partir de la descripción que se
acompaña a continuación.
Es por lo tanto un objeto de la presente
invención proporcionar un sistema inteligente para el control y
gestión de un vehículo motorizado para la recogida de contenedores
de residuos, siendo dicho vehículo motorizado del tipo que comprende
un brazo grúa articulado para la manipulación del contenedor a
recoger, un equipo de compactación y una caja de carga que puede ser
cerrada o superiormente abierta.
En particular, el sistema inteligente se
caracteriza por el hecho de que comprende una pluralidad de sensores
ubicados en el chasis del vehículo motorizado, el brazo grúa,
opcionalmente un equipo de compactación y la caja de carga, cuya
información procedente de los sensores es recogida por una
respectiva unidad base de control asociada a cada sensor y es
enviada a una unidad central de procesado (CPU) para el
procesamiento de datos, interpretando y ejecutando las instrucciones
provistas en un programa de funcionamiento, una base de datos
almacenada en un ordenador PC, y un módulo externo de comunicaciones
vinculado a la CPU, de tal modo que lleva a cabo el control y
ejecución en tiempo real de los procesos secuenciales durante la
recogida, descarga y liberación de un contenedor por medio del brazo
grúa, el equipo de compactación y la caja de carga.
Este sistema tiene como objetivo universalizar
el concepto de recogida, manipulación (con la optimización de la
geometría y velocidad), gestión y control de residuos en función de
la disponibilidad de maquinaria nueva o en uso, para que de esta
forma se pueda obtener un conjunto que actúe de forma inteligente y
automática sin estar sujeto a directrices concretas de fabricantes
de equipos o de componentes específicos.
Es otro objetivo de la presente invención
proporcionar un sistema capaz de ser programado para controlar
procesos secuenciales en tiempo real, propios de los equipos
instalados, interactuando con el entorno físico al alcance de su
radio de acción, ahorrando una gran cantidad de tiempo de los
servicios de limpieza ya que se facilita la manipulación de los
contenedores durante la recogida de residuos.
Las respectivas unidades base de control y la
unidad central de procesado son del tipo PLC. Para que el PLC cumpla
con la función de controlar, es necesario programarlo con la
información a cerca de los procesos a secuenciar. Esta información
es recibida por los sensores anteriormente citados que, gracias al
programa lógico interno, logran implementarla a través de los
accionadores que están previstos en el sistema, es decir, los
mecanismos que forman parte del brazo grúa, el equipo de
compactación y la caja de carga. Una ventaja que tiene el hecho de
disponer de un PLC en el sistema descrito es el ahorro de tiempo ya
que permite realizar modificaciones en el sistema sin costes
adicionales dado que basta con modificar la programación de
éste.
Es otro objeto de la invención proporcionar un
vehículo motorizado para la recogida de contenedores de residuos que
tiene un chasis sobre el que se dispone una caja de carga y un brazo
grúa para la manipulación de tales contenedores que comprende un
sistema inteligente de control y gestión como el descrito con
anterioridad. Adicionalmente, el vehículo puede incluir un equipo de
compactación provisto de sensores que transmiten la información a
una unida de control secundaria conectada con la unidad central de
procesado.
Otras características y ventajas del sistema
objeto de la presente invención resultarán evidentes a partir de la
descripción de una realización preferida, pero no exclusiva, que se
ilustra a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos que se
acompañan, en los cuales:
Figura 1.- Es una vista en alzado lateral de un
vehículo motorizado de carga lateral de contenedores provisto del
sistema inteligente de acuerdo con la invención;
Figura 2.- Es una vista en perspectiva de una
realización de un brazo grúa a ser montado en el vehículo
motorizado; y
Figura 3.- Es un vista esquematizada de un
sistema inteligente de control y gestión de acuerdo con la presente
invención.
Tal como se muestra en una realización de la
invención, está previsto un sistema inteligente para el control y
gestión de un vehículo motorizado para la recogida de contenedores
de residuos, siendo dicho vehículo motorizado (1) del tipo que
comprende principalmente un brazo grúa (2) articulado para la
manipulación del contenedor, un equipo de compactación (3) y una
caja de carga (4) de tipo conocido, motivo por el cual no se va a
entrar en mayor detalle en su explicación.
Haciendo particular referencia al brazo grúa
anterior (2) y de acuerdo con la figura 2, consiste en un tipo de
brazo grúa (2) que está comercialmente disponible en el mercado,
estando básicamente compuesto por los siguientes elementos:
- -
- una base grúa (5);
- -
- un elemento giratorio (6) situado sobre la base grúa (5);
- -
- una columna giratoria (7);
- -
- un cilindro de elevación (8);
- -
- un brazo de elevación (9);
- -
- un cilindro de articulación (10);
- -
- un brazo de articulación (11);
- -
- extensiones hidráulicas (12) del brazo de articulación (11);
- -
- un basculante adaptador (13) para el elemento de agarre de contenedores;
- -
- un cabezal rotativo (14) ubicado en el extremo del brazo de articulación que permite el giro del elemento de agarre de para los contenedores;
- -
- un emisor radio mando (15); y
- -
- estabilizadores (16).
\vskip1.000000\baselineskip
Mencionar que el equipo de compactación (3)
puede ser del tipo estacionario, es decir, montado y sujeto al
chasis del vehículo motorizado o bien de tipo dinámico, es decir,
que se puede cargar y descargar a voluntad del chasis mediante un
equipo hidráulico predeterminado.
Dicho sistema inteligente se proporciona con una
pluralidad de detectores que están ubicados en el brazo grúa (2), el
equipo de compactación (3) y la caja de carga (4), cuya información
es enviada a una unidad base de control para el procesamiento la
dicha información recibida, provista de una base de datos conectado
a un ordenador PC (17), una CPU (unidad central de procesado) (18),
un módulo externo de comunicaciones (25), de tal modo que ejecuta el
control y gestión en tiempo real de los procesos secuenciales
durante la recogida, descarga y liberación de un contenedor del
brazo grúa, el equipo de compactación y la caja de carga, de modo
que estos dispositivos están interrelacionados entre sí.
La unidad base de control es del tipo PLC
(controlador lógico programable) que enlaza con la base de datos
provista en el ordenador PC (17) instalado en el interior de la
cabina del vehículo motorizado (1), que permite la interacción de
las posibilidades de recogida en función de la naturaleza del
residuo, el tipo de contenedor y sus enganches, la posición, la
productividad, la comunicación entre el operario y los diversos
mecanismos que forman parte del vehículo motorizado (1) que
intervienen en las operaciones de recogida de contenedores.
Mencionar que la conexión entre el PLC y el
ordenador PC puede realizarse mediante comunicación por cableado
como inalámbrica.
El ordenador PC (17) puede ser, por ejemplo,
portátil en donde se guardan los datos generados por la actividad
del sistema inteligente. En la cabina del vehículo motorizado (1)
también está dispuesta una pantalla táctil (23) que permite la
entrada de datos y órdenes, actuando a su vez como periférico de
salida, mostrando los resultados introducidos previamente. Por lo
tanto, la pantalla táctil puede actuar como periférico de entrada y
de salida de datos. A su vez, también actúa como periférico de
salida, que muestra los resultados introducidos previamente,
permitiendo una interacción intuitiva y rápida del operario.
Entrando en mayor detalle en los sensores, el
sistema inteligente comprende un sensor de ángulo (18) acoplado en
el brazo de grúa, tal que transmite la información de
posicionamiento, elevación y articulación de las partes articuladas
del brazo grúa (2) a la unidad base de control, así como un
inclinómetro (22) en los ejes de coordenadas X, Y para proporcionar
información de las coordenadas de inclinación del plano del chasis
del vehículo motorizado, que resulta adecuado ante posibles
desniveles del terreno por el cual deba trabajar el vehículo
(1).
Está previsto un sensor de desplazamiento para
transmitir la información de la longitud del brazo extensible de la
grúa (12).
También esta previsto la disposición de un
sensor de giro (19) de alta resolución vinculado al brazo grúa (2)
que transmite la información de posicionamiento del giro del brazo
grúa (2) a la unidad base de control, permitiendo cubrir el ángulo
de giro del brazo grúa (2) que se precise.
También esta previsto la disposición de un
sensor de giro de alta resolución vinculado al cabezal rotativo (14)
que transmite la información de posicionamiento del giro al cabezal
rotativo (14) a la unidad base de control, permitiendo mantener el
paralelismo del contenedor con el vehículo.
De forma ventajosa, la caja de carga del
vehículo incluye una pluralidad de cámaras (20) de reducido tamaño
que pueden ubicarse en el techo de la caja de carga o la cabina del
vehículo motorizado que permite ver el extremo del brazo grúa (2) y
la zona de trabajo por encima de éste. La información obtenida por
tales cámaras es transmitida visualmente al operador mediante una
pantalla de visualización ubicada en la cabina del vehículo
motorizada (1), y en el que la información es transmitida mediante
comunicación Wifi. A parte, se localiza una cámara adicional en el
equipo de compactación para controlar el funcionamiento de la prensa
y el sistema de abatimiento del tejado y la tolva de recepción
superior.
También, el sistema comprende al menos dos
sensores de desplazamiento sin contacto por láser (21), ubicados uno
a cada lateral del vehículo motorizado para determinar la posición
del contenedor a ser recogido.
Adicionalmente, incluye un módulo GPS (24)
conectado en un puerto del ordenador PC para la localización del
vehículo motorizado.
La alimentación eléctrica de los diversos
componentes eléctricos y electrónicos que forman parte del sistema
inteligente se lleva a cabo mediante las baterías del propio
vehículo motorizado (1), habiéndose habilitado líneas de tensión
adaptadas, dimensionadas y protegidas convenientemente para
alimentar todos los componentes.
El sistema por lo tanto funcionará de la
siguiente manera para la recogida de un determinado contenedor
teniendo en cuenta el peso:
En primer lugar el operario identifica el
vehículo y contenedores a recoger utilizando la pantalla táctil,
generando un archivo activo donde se introducen y guardan los datos
de tiempo de trabajo, posicionamiento y peso. Posteriormente, se
determina la adquisición del punto de trabajo mediante el GPS,
obteniéndose el punto de recogida. Una vez se ha realizado la
elevación del contenedor, el sistema detecta el peso que siempre es
superior al del elevador (es decir, brazo grúa) en vacío, a partir
de una altura, que nos dará el sensor de posición correspondiente,
capturando el valor del peso en tara.
De este modo se obtiene un valor bruto/neto a
partir de los valores adquiridos. Una vez elegido el contenedor
previsto en este punto finaliza la tarea, de tal manera que el
vehículo motorizado se dirige hacia el siguiente contenedor.
Otro aspecto a mencionar es el hecho de que el
sistema inteligente descrito permite diferentes niveles de
funcionamiento:
- -
- Automatizado. Cuando el contenedor reconocido y preparado con un solo punto de fijación en el caso de recogida de contenedores de superficie con el brazo grúa articulado o en contenedores estándar con elevadores de carga lateral, donde el operario actúa únicamente como validador de la ejecutiva del proceso accionando un botón de confirmación.
- -
- Semi-automática. Cuando el contenedor de superficie reconocido y preparado con un solo punto de fijación y los condicionales de ubicación no sea posible de centrarlo y adquirir el posicionamiento inicial con los sensores de desplazamiento láser anteriormente citados.
- -
- Radio-asistida. Cuando parte del inconveniente de que no se pueda posicionar para realizar el centrado del aparato que recoge el contenedor y existen obstáculos físicos que impiden el movimiento óptimo.
- -
- Radio. Si por cualquier motivo accidental o avería de la instrumentación no se reconocen los múltiples sensores ni su información asociada, el operario puede ejecutar el movimiento de los diversos componentes de forma manual sin interactuar entre ellos.
Los detalles, las formas, las dimensiones y
demás elementos accesorios, así como los materiales empleados en la
fabricación del sistema de la invención podrán ser convenientemente
sustituidos por otros que sean técnicamente equivalentes y no se
aparten de la esencialidad de la invención ni del ámbito definido
por las reivindicaciones que se incluyen a continuación.
Claims (11)
1. Sistema inteligente para el control y gestión
de un vehículo motorizado para la recogida de contenedores de
residuos, siendo dicho vehículo motorizado (1) del tipo que
comprende un brazo grúa (2) articulado para la manipulación del
contenedor y una caja de carga (4), caracterizado por el
hecho de que comprende una pluralidad de sensores ubicados en el
chasis del vehículo motorizado, el brazo grúa (2) y la caja de carga
(4), cuya información procedente de los sensores es recogida por una
respectiva unidad base de control asociada a cada sensor y es
enviada a una unidad central de procesado (CPU) (18) para el
procesamiento de datos, interpretando y ejecutando las instrucciones
provistas en un programa de funcionamiento, una base de datos
almacenada en un ordenador PC (17), y un módulo externo de
comunicaciones vinculado a la unidad central de procesado (18), de
tal modo que lleva a cabo el control y ejecución en tiempo real de
los procesos secuenciales durante la recogida, descarga y liberación
de un contenedor por medio del brazo grúa (2) y la caja de carga
(4).
2. Sistema inteligente según la reivindicación
1, caracterizado por el hecho de que las respectivas unidades
base y la unidad central de procesado son del tipo PLC (controlador
lógico programable).
3. Sistema inteligente según la reivindicación
1, caracterizado por el hecho de que comprende un sensor de
ángulo acoplable en el brazo de grúa, tal que transmite la
información de posicionamiento, elevación y articulación de las
partes articuladas del brazo grúa (2) a la unidad base de
control.
4. Sistema inteligente según la reivindicación
1, caracterizado por el hecho de que comprende un sensor de
giro (19) vinculable al brazo grúa (2) que transmite la información
de posicionamiento del giro del brazo grúa (2) a la unidad base de
control.
5. Sistema inteligente según la reivindicación
1, caracterizado por el hecho de que la caja de carga del
vehículo incluye una pluralidad de cámaras (20) cuya información es
transmitida visualmente al operador mediante una pantalla de
visualización ubicada en la cabina del vehículo motorizado (1), y en
el que la información es transmitida mediante comunicación Wifi.
6. Sistema inteligente según la reivindicación
1, caracterizado por el hecho de que comprende al menos dos
sensores de desplazamiento sin contacto por láser (21), ubicados uno
a cada lateral del vehículo motorizado para determinar la posición
del contenedor a ser recogido.
7. Sistema inteligente según la reivindicación
1, caracterizado por el hecho de que incluye un módulo GPS
(24) conectado en un puerto del ordenador PC (17) para la
localización del vehículo motorizado en tiempo real.
8. Sistema inteligente según la reivindicación
1, caracterizado por el hecho de que incluye un inclinómetro
(22) en los ejes de coordenadas X, Y para proporcionar información
de las coordenadas de inclinación del plano del chasis del vehículo
motorizado (1).
9. Sistema inteligente según la reivindicación
1, caracterizado por el hecho de que se proporciona un sensor
de giro vinculado al cabezal rotativo (14) que permite transmitir la
información de posicionamiento del giro de dicho cabezal rotativo
(14).
10. Vehículo motorizado (1) para la recogida de
contenedores de residuos que tiene un chasis sobre el que se dispone
una caja de carga y un brazo grúa (2) para la manipulación de tales
contenedores, caracterizado por el hecho de que comprende un
sistema inteligente de control y gestión según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9.
11. Vehículo motorizado para la recogida de
contenedores de residuos según la reivindicación 10,
caracterizado por el hecho de que incluye un equipo de
compactación provisto de sensores que transmiten la información a
una unidad de control secundaria conectada con la unidad central de
procesado.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201130146A ES2361363B1 (es) | 2011-02-04 | 2011-02-04 | Sistema inteligente para el control y gestión de un vehículo motorizado para la recogida de contenedores de residuos. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201130146A ES2361363B1 (es) | 2011-02-04 | 2011-02-04 | Sistema inteligente para el control y gestión de un vehículo motorizado para la recogida de contenedores de residuos. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2361363A1 true ES2361363A1 (es) | 2011-06-16 |
| ES2361363B1 ES2361363B1 (es) | 2012-01-03 |
Family
ID=44072468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES201130146A Expired - Fee Related ES2361363B1 (es) | 2011-02-04 | 2011-02-04 | Sistema inteligente para el control y gestión de un vehículo motorizado para la recogida de contenedores de residuos. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2361363B1 (es) |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2361363B1 (es) | 2012-01-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2361363 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20120103 |
|
| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20210915 |