CN116629730A - 危险废物全过程数字感知智能实时监管*** - Google Patents

Abstract

本发明基于危险废物源头端、转运端、处置应用端设备的数字智能实时感知与数据交换而开发的危险废物全过程数字感知、智能实时监管应用***；实现危废专用容器使用状态、产生作业与产生量、收集转运需求智能生成、运输线路智能优化、运输过程监测、临时存贮与处置应用等全过程智能实时数字感知及原始记录永久追溯；实现产生、收集、移交、转运、临时贮存、处置应用等各个节点状态的实时数字感知、异常状态预警、作业标准规范、记录实时准确、过程源头追溯的全过程闭环监管；实现危废产生源头端与危废处置应用端直接连通，取消了危废异地临时存贮需求，提高了危废处置应用端的效率；实现过程智能、人力节省、闭环跟踪、应急响应、管理优化的目标。

Description

危险废物全过程数字感知智能实时监管***

一、技术领域

本发明涉及从危险废物的产生、收集、转运、贮存到处置应用等全过程数字感知与智能实时监管。

二、背景技术

危险废物是列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险性的废物，危险废物在产生、收集、转运、贮存到处置应用等各个过程都可能发生对环境的污染、或产生其它危险性。根据《危险废物经营许可管理办法》目前危险废物经营分为危险废物收集、贮存、处置综合经营和危险废物收集经营两种类型。随着危险废物防治管理与监督管理体制体系的健全，行业监管部门对危险废物产生单位自行从事危险废物收集、转运、贮存、处置的单位和取得险废物收集、贮存、处置综合经营许可的单位监管已形成了行之有效、完整健全的监管流程和体系；但对取得危险废物收集经营且分别(或分散)从事收集、贮存、转运的单位，在具体环节上有效监管力度不够，特别是对未取得危险废物经营许可的实际产生危险废物的危险废物源头单位在产生到处置的收集、转运、贮存的中间过程的有效监管就显得不足。本发明的立足点和出发点正是基于解决有效监管力度不够与有效监管就显得不足这两个方面，形成比较完善的小量危险废物收集监管体系，有效解决小量危险废物管理不规范、转移不及时、处置费用高等突出问题，逐步实现小量危险废物从产生、收集、转运、贮存到利用处置的全过程规范化管理，有利于防控其环境与相关危险等风险。

三、发明内容

本发明提供了一套对危险废物产生、收集、转运、贮存到处置应用各具体环节、所涉及单位实施有效监管的全过程数字感知、智能实时的监管***。为较为完整地阐述本发明的内容和应用，着重针对危险废物收集经营且分别(或分散)从事收集、贮存、转运的单位、或未取得险废物经营许可的实际产生危险废物的危险废物源头单位。

本发明的核心是基于危废源头端设备(危险废物专用容器[独立底座、专用容器]、区域视频监控)、危废转运端设备(专用容器置换设备、车载专用设备)、处置应用端设备(临时贮存专用设备)的数字智能实时感知与数据交换而开发的危险废物全过程数字感知、智能实时监管的应用管理***(图1)；应用管理***依托远端智能实时数字感知设备，实现危废源头专用容器使用状态、产生作业、产生量的实时数字感知、收集转运需求智能生成、运输线路智能优化、危险废物智能自动收集、专用容器自动置换、运输过程及处置应用阶段临时存贮、处置应用等全过程智能实时数字感知及原始记录自动生成、永久追溯；实现产生、收集、转运、临时贮存、处置等各个节点状态的实时数字感知、异常状态预警、作业规范标准、记录实时准确、过程源头追溯的全过程监管(图2)；实现了危废产生源头端与危废处置应用端直接连通，取消了非处置端危废临时存贮需求，提高了危废处置应用端的效率；实现过程智能、人力节省、闭环跟踪、应急响应、管理优化的目标。

本发明包括危险废物全过程数字感知、智能实时监管***的应用软件和硬件设备。

危险废物全过程数字感知、智能实时的监管***的硬件设备包括：

E1、危险废物源头端硬件设备：危险废物专用容器及专用容器独立底座、区域视频监控设备(含危险废物作业源头区域标志标识)、教育培训设备、专用设备位置信息定位配套设备(图3、图17)。

E1.1、危险废物专用容器(图3、图4、图5、图6、图7、图8)包括容器桶身(图4)、桶内专用密封袋(图5左)、密封盖及锁止装置、摄像装置、激光、超声测量装置、定位装置、温度感应装置、压力感应装置、桶身倾斜感知装置(图5右)、桶身吊耳装置(图8)、危险废物类别对应的桶身标志标识。

E1.2、危险废物专用容器独立底座(图7)：包括电源模块与接口(兼向容器的供电接口等)、数据传输模块与接口、定位装置、称重装置、其它相应功能感知模块、底座与容器电子身份感知与传输、危险废物临时存贮及相关数据中央处理和需求发送模块及与危险废物类别对应的底座标志标识。

E1.3、区域视频监控设备(图3)(含危险废物作业源头区域标志标识)。

E1.4、教育培训设备。源头作业区域(图3)、手机端、PC端。

E1.5、专用设备位置信息定位配套设备包括蓝牙beacon节点、蓝牙网关、蓝牙信标、蓝牙基站、阵列有源天线、无线局域网及后端数据服务器(图12、图13、图14、图15、图16、图17)。

E2、危险废物转运端硬件设备：危险废物专用容器置换设备、危险废物转运车载专用设备。

E2.1、危险废物专用容器置换设备(图9、图10、图11、图12、图13)

E2.1-1置换设备行驶装置-电池舱、充电模块、驱动机构(图13)。

E2.1-2置换设备定位装置-低功耗蓝牙的终端、中央处理器单元及方向控制机构。

E2.1-3置换设备操控机构-上下车机构(图13、图14)、抓取机构、举升机构、落座机构。

E2.2、危险废物转运车载专用设备

E2.2-1、空容器层、空容器进出操控、空容器使用记录。

E2.2-2、重容器识别层、重容器进出操控、重容器使用记录。

E2.2-3、专用容器进出与锁止机构

E2.2-4、车载专用设备与置换设备联动操作。

E3、危险废物处置应用端硬件设备：处置应用临时贮存专用设备、及视频监控设备。

危险废物全过程数字感知、智能实时的监管***的应用软件包括行业监管端、集成监管端、危废源头端、收集装卸监管端、转运监管端、处置监管端(图1、图2)。

危险废物全过程数字感知与智能实时监管***的管理软件各管理模块的具体内容包括：

F1行业监管端：可对集成监管端、危废源头监管端、收集装卸监管端、转运监管端、处置监管端进行全过程(或随机)监管，下行行业管理部门的工作要求及相关公示、公告，上行管理对象的各类数据、台帐资料。

F2集成监管端：对危废源头监管端、收集装卸监管端、转运监管端、处置监管端进行过程监管，按行业管理部门或行业监管端的要求，下行行业管理部门的工作要求及相关公示、公告，上行管理对象的各类数据、台帐资料。

F3危废源头端(图3、图4、图5)，使用对象为产生危险废物的源头企业，包括注册模块、培训教育模块、专用容器数字感知模块、危险废物产生作业监督管理模块、收集转运请求模块、危险废物收集移交模块、闭环管理响应模块。

F4收集装卸监管端：生成次日收集转运运单、确定转运车辆和驾押装卸人员、准备次日使用足够数量的空桶、多点收集、危险废物专用容器置换(重容器收集走、空容器重新装到底座)、危险废物容器上车识别、生成收集作业记录(实现危险废物从源头端向收集转运端转移)、危险废物专用容器装车。

F5转运监管端：转运车辆行驶监管(路线监管及偏移预警、速度监管与超速预警)、危险废物转运过程状态监管(危险废物专用容器发生异常预警)、运单执行闭环管理。

F6处置监管端：危险废物下车监管(卸车地点偏差预警)、危险废物移交作业记录、危险废物处置作业记录。

F7应急响应模块。

F8后台数据库、闭环跟踪管理与作业记录及相关行业台帐。

四、附图说明

图1危险废物全过程数字感知智能实时监管***-***架构示意图

图2危险废物全过程数字感知智能实时监管***-***流程图

图3危险废物产生源头端区域示意图。

图4危险废物专用容器侧面图(左侧，密封盖未打开；右侧，密封盖打开)

图5危险废物专用容器俯视图(左侧为无盖，黑色为容器内专用密封袋；右侧为有盖，密封盖未打开)

图6危险废物专用容器底部图

图7危险废物专用容器独立底座

图8危险废物专用容器吊耳、提耳放大图

图9危险废物专用容器置换设备(左侧：正视图)

图10危险废物专用容器置换设备(右侧：侧视图)

图11危险废物专用容器置换设备支撑轮收起示意图(图11中含置换设备-上下车机构前后藕合关系局部结构放大；即：《危险废物全过程数字感知智能实时监管***硬件设备结构组成目录表》中15-1)。

图12危险废物专用容器置换设备升降机构结构示意图

图13危险废物专用容器置换设备置换容器示意图

图14危险废物专用容器置换设备-升降机构上车示意图

图15危险废物专用容器置换设备-蓝牙定位和蓝牙寻向算法原理图

图16危险废物专用容器置换设备-蓝牙定位和蓝牙寻向阵列有源天线

图17危险废物专用容器置换设备-蓝牙定位和蓝牙寻向引导容器置换示意图

图18危险废物转运车载设备正视图

图19危险废物转运车载设备侧视图

图20危险废物转运车载设备俯视图

图21危险废物转运车载设备容器定位正视图(22-为车载设备容器锁止装置)

图22危险废物转运车载设备容器定位侧视图

图23危险废物转运车载设备容器定位俯视图(上层)

图24危险废物转运车载设备容器定位俯视图(下层)

图25危险废物转运车载设备容器进入示意图

图26危险废物转运车载设备容器出来示意图

图27危险废物全过程数字感知智能实时监管***-***用户登录界面

图28危险废物全过程数字感知智能实时监管***-源头管理端界面

图29危险废物全过程数字感知智能实时监管***-源头管理端专用容器数字智能实时感知界面

图30危险废物全过程数字感知智能实时监管***-源头管理端危险废物产生作业界面

图31危险废物产生、收集、转运、处置交接联单

五、具体实施方式

危险废物全过程数字感知智能实时监管***硬件设备具体实施方式

危废源头端设备具体实施方式。危废源头端设备数字智能实时感知由危险废物专用容器及专用容器独立底座、区域视频监控设备(含危险废物作业区域标志标识)、教育培训设备、专用设备位置信息定位配套设备等实现(图3)。

1、危险废物专用容器独立底座包括电源模块、数据交换传输模块、定位模块、称重模块、其它相应功能感知模块、底座与容器电子身份感知与传输模块、危险废物临时存贮及相关数据中央处理和需求发送模块、向容器供电与数据交换模块及接口、危险废物类别对应的底座与桶身标志标识(图7)。

1.1、电源模块：底座本身供电，还可通过接口向容器供电。

1.2、数据交换传输模块：通过中央处理单元与应用管理***双向交换数据，上传容器、底座的数据，接收***指令，与容器双向交换数据，感知容器信息与状态，收集容器数据，向容器下达***执行指令。

1.3、定位模块：通过中央处理单元向***发送位置信息，并与用户信息捆绑。

1.4、称重模块：实时感知容器重量变化，与容器的激光、超声测量装置共同感知的容器使用状态，并通过中央处理单元向***发送。

1.5、容器供电与数据交换模块及接口：通过中央处理单元、接口、电源模块、数据交换传输模块，向容器供电、双向交换数据、收集容器数据，向容器下达***执行指令。

1.6、底座与容器电子身份感知与传输：实时底座与容器的唯一电子身份，并上传***，对底座超时无容器、底座无法识别容器、底座与容器相合(或脱离)异常情形时通过中央处理单元向***发送并发出相应预警

1.7、危险废物临时存贮及相关数据中央处理单元和需求发送模块：危险废物产生源头端感知的数据通过中央处理单元计算处理后，发送、接收数据、需求和指令。

1.8、其它相应功能感知模块。可根据需求增加相应功能感知模块。

2、危险废物专用容器(图3、图4、图5、图6、图7、图8)包括容器桶身(图4)、密封盖及锁止装置、摄像装置、激光、超声测量装置、定位装置、温度感应与压力感应装置、桶身倾斜感知装置、桶身吊耳(图8)、桶内专用密封袋(图5左)。

2.1、容器桶身与密封盖及锁止装置形成密闭的容器，密封盖由锁止装置与桶身固定，可由***注册的操作人员通过扫码打开，并提供特殊情形下的打开方法：钥匙打开、临时认证远程打开。

2.2、锁止装置内置计时器，可通过***对打开时间进行设置，当发生打开超时时会发出开盖超时预警。

2.3、摄像装置：与区域视频监控相互补充，对开盖操作、称重机构、激光、超声测量装置等共同完成操作记录，并对操作人员和操作过程进行拍照和摄像，形成完整的全过程的源头记录，为溯源提供基础。

2.4、激光、超声测量装置：实时测量记录危险废物专用容器中危险废物的量的变化、状态变化；当容器内的危险废物达到转运设置值时，智能向应用***发出危险废物转运请求。

2.5、定位装置：定位装置与容器的身份标识捆绑，通过底座的识别并上传应用***，确定危险废物专用容器实时使用单位；为危险废物专用容器置换设备实现置换过程智能全自动置换提供定位信息。

2.6、温度感应与压力感应装置：实时测量记录危险废物专用容器中危险废物的温度和压力变化，当温度和压力进出设置值时发出温度和压力预警。

2.7、桶身倾斜感知装置：通过六轴传感器实时感知危险废物专用容器是否倾斜超过设置限度，并发出倾斜超过设置限度预警。

2.8、桶身吊耳：方便危险废物专用容器置换设备将危险废物专用容器提起，车载专用设备对容器进行固定。

2.9、桶内专用密封袋：主要是为了避免专用容器清洁处理而设置，密封袋上口内衬磁条与专用容器内上口按30度弧设置磁吸点，保证密封袋与专用容器密合。转运前用封口机封口，避免危险废物与专用窗口隔离。

3、区域视频监控

3.1、对危险废物专用容器放置区域进行视频监控，包括区域环境变化与标准进行实时动态比对，比对结果上传管理***，比对结果不符合标准要求的通过***进行预警并跟踪进行闭环管理；

3.2、对进入监控区域的人员进行视频比对，***拒绝非***注册作业人员实施危险废物作业，发现非***注册作业人员试图实施危险废物作业进行预警；

3.3、对危险废物专用容器置换设备实现置换过程智能全自动置换进行视频监控。

4、教育培训设备包括源头作业区域、手机端、PC端。

4.1、源头作业区域：为现场操作人员提供操作指南，了解危险废物品名、成分、理化特性、危险性，指导操作人员现场操作。

4.2、手机端、PC端：注册人员还可以通过手机或PC端完成相关学习。

5、位置信息定位配套设备(图17)：在区域内不断发送蓝牙beacon节点、蓝牙信标的广播信号和蓝牙beacon节点、蓝牙信标数据包，以及阵列有源天线位置信号。

危险废物转运端硬件设备具体实施方式。

1、危险废物专用容器置换设备(图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16、图17)

1.1、置换设备行驶装置-电池舱、充电模块、驱动机构。

1.2、置换设备定位装置-低功耗蓝牙的终端、中央处理器单元及方向控制机构。

1.3、置换设备操控机构-上下车机构、抓取机构、举升机构、落座机构。

1.4、置换设备自动定位实施过程

1.4.1、本发明应用蓝牙定位和蓝牙寻向功能引导危险废物专用容器置换设备实现置换过程智能全自动置换。

1.4.2、在危险废物产生源头企业的危险废物专用容器区域一定范围内铺设蓝牙beacon节点、蓝牙网关、蓝牙信标、蓝牙基站、阵列有源天线、无线局域网及后端数据服务器，形成网络侧、终端侧和蓝牙寻向三位一体相互补充的蓝牙定位***，蓝牙定位的精度、定位信号天线铺设的密度及发射功率应能保证危险废物专用容器置换设备实现危险废物专用容器设备置换过程智能全自动置换。

1.4.3、危险废物专用容器置换设备安装带内置定位算法和寻向功能的低功耗蓝牙的终端，危险废物专用容器底座和容器的定位装置，在发出转运请求且***生成转运运单后至容器被转换前，不断发出定位信号，同时区域定位配套设备自动开始供电，接收定位信号，并在检测到置换设备终端时引导设备完成定位和置换操作。为节约用电、减少危险废物产生源头企业定位配套设备的使用时长，在本次置换完成至下次置换前，区域定位配套设备自动停止供电，进入休眠。

1.4.4、终端侧(或网络侧)定位、蓝牙寻向具体实现方式(场景描述)。应用三角定位算法，实时测算已知固定点和移动终端点的位置，危险废物专用容器底座和容器(E点)发出位置信号，同时被区域内的蓝牙beacon节点、蓝牙信标、蓝牙基站(BS1、BS2点)收到，而且因为蓝牙beacon节点、蓝牙网关、蓝牙信标、蓝牙基站、阵列有源天线、危险废物专用容器底座和容器的位置信息是相对固定已知的，当安装带内置定位算法和寻向功能的低功耗蓝牙终端的危险废物专用容器置换设备(BS3)进入信号覆盖区域，就能感应到区域内蓝牙beacon节点的广播信号、接收到蓝牙beacon节点不断向周围发送的数据包，以及阵列有源天线与终端设备的位置变化。通过终端内置定位算法或服务器(网络侧通过蓝牙网关、无线局域网，调用后端服务器内置位置算法)，测算出危险废物专用容器(E)与置换设备(BS3)的相对位置，同时蓝牙寻向功能通过危险废物专用容器置换设备运行线路变化与阵列有源天线位置关系，通过数据计算得出信号的相对方向，实时控制危险废物专用容器置换设备的方向控制机构，引导危险废物专用容器置换设备精确到达危险废物专用容器位置。

2、危险废物转运车载专用设备(图18、图19、图20、图21、图22、图23、图24、图25、图26)，其上层为空容器层、下层为重容器层。

2.1、空容器进出操控、空容器使用记录。

2.2、重容器识别、重容器进出操控、重容器使用记录。

2.3、危险废物专用容器置换设备与车载转运专用设备联动操作。

2.3.1、车辆到达转运点，危险废物专用容器置换设备抓取、吊起空容器，危险废物专用容器置换设备移动至半侧悬空、半侧下落、移动危险废物专用容器置换设备至另半侧悬空，另半侧下落。

2.3.2、应用危险废物专用容器置换设备的蓝牙定位和蓝牙寻向功能引导危险废物专用容器置换设备到达源头企业专用容器置换点。

2.3.3、危险废物专用容器置换设备抓取、吊起重容器，移动到位后空容器就位；危险废物专用容器独立底座对空容器进行识别，并上传识别结果。发生无法识别的容器、独立底座长时间无容器等情形发出异常预警。

2.3.4、危险废物专用容器置换设备返回至转运车辆处，电动操作放下置换设备半侧上车支撑轮。

2.3.5、危险废物专用容器置换设备半侧(带重容器一侧)上升，移动半侧落车且与车载专用设备相连形成另半侧上升时的配重，危险废物专用容器置换设备另半侧上升，危险废物专用容器置换设备整体上车，电动操作收起置换设备半侧上车支撑轮。

2.3.6、危险废物专用容器进入车载专用设备下层，落下就位时底座感应到容器后，自动向内移动一个容器身位(感应到最后一个位置时，最后一个重容器在原位不再向内移动)、智能生成与车辆位置相关危险废物产生企业的危险废物收集记录。

2.3.6、车载转运专用设备固定锁止容器吊耳，形成双吊耳和底座固定销对专用容器的三点固定，避免容器在车辆行驶过程中发生位移。

危险废物处置应用端硬件设备具体实施方式。处置应用端临时贮存专用设备包括定位装置、称重装置、区域视频监控。

1、定位装置的位置信息与车辆位置信息进行匹配，相符卸车地点正确，否则发出卸车地点偏差预警。

2、称重装置对本次卸车重量进行测量，并与本次运单及各收集点重量合计进行比较，相符生成转运作业记录(完成运单闭环管理最终环节)、卸车交接作业记录。

3、区域视频监控与称重装置共同完成对卸车危险废物的处置应用情况进行监控，最终生成处置作业记录

危险废物全过程数字感知智能实时监管***应用软件和硬件设备从危险废物产生与贮存、收集与转运、以及处置应用等全过程，通过***应用软件对人、机、料、法、环等各环节进行监管。***应用软件对用户实行注册管理，用户登录时有多种方式(图27，用户名密码验证码登录、手机扫码登录、手机扫码选择登录等)。

危险废物全过程数字感知、智能实时的监管***的应用软件具体实施方式。危险废物全过程数字感知、智能实时的监管***的应用软件包括行业监管端、集成监管端、危废源头端、收集装卸监管端、转运监管端、处置监管端(图1)。

1、行业监管端：在需要的情形下可对集成监管端、危废源头监管端、收集装卸监管端、转运监管端、处置监管端进行全过程(或随机)监管，下行行业管理部门的工作要求及相关公示、公告，上行管理对象的各类数据、台帐资料。

2、集成监管端：***用户的登录、注册响应与用户管理，对危废源头监管端、收集装卸监管端、转运监管端、处置监管端进行过程监管，按行业管理部门或行业监管端的要求，下行行业管理部门的工作要求及相关公示、公告，上行管理对象的各类数据、台帐资料。

3、危废源头端(图28、图29、图30)，使用对象为产生危险废物的源头企业，包括注册模块、培训教育模块、专用容器数字感知模块、危险废物产生作业监督管理模块、收集转运请求模块、危险废物收集移交模块、闭环管理响应模块。

3.1、注册模块包括企业注册、负责人注册、操作人员注册：

3.1.1、企业注册模块(企业名称、企业地址、企业坐标、联系电话、危险废物种类(类别)、名称、编号、形态(固体、液体或其它说明)、理化特性等)；

3.1.2、企业主要负责人注册模块(主要负责人和分管负责人姓名、职务、联系电话)；

3.1.3、操作人员注册模块(姓名、联系电话、注册实时动态认证(照片证件认证、动态识别认证)、允许操作的危险废物种类(类别)、名称、编号、形态、理化特性)。

3.2、培训教育模块：行业监管端(或集成监管端)、根据危险废物行业行政管理部门的要求向集成监管端、危废源头端、收集装卸监管端、转运监管端、处置监管端学习资料、考试内容，相关人员通过管理端完成相关学习内容，并根据需要进行相应的学时考核和达标考试，操作规程。

3.3、专用容器数字感知模块包括感知模块和预警模块(图29):

3.3.1、专用容器数字感知模块：危险废物专用容器唯一电子身份标识、危险废物专用容器底座唯一电子身份标识、危险废物种类、危险废物名称、危险废物形态【固体或液体】、危险废物专用容器及底座标志标识(危险废物标识与电子身份标识)、危险废物数量【体积和重量】(底座称重、桶身激光测高、电子尺测高、桶盖超声测剩余空间)、危险废物专用容器已用空间、危险废物专用容器剩余空间、危险废物专用容器剩余空间预警设置、危险废物专用容器空间温度、危险废物专用容器危废温度、危险废物专用容器温度预警设置、危险废物专用容器空间压力、危险废物专用容器危废压力、危险废物专用容器压力预警设置、危险废物专用容器及底座位置坐标定位、危险废物专用容器与底座相合身份识别及企业位置坐标上传、底座无容器预警设置(底座无容器超时、底座无法识别容器、底座与容器相合异常)、底座与容器异常脱离预警设置、底座与容器异常倾斜预警设置、底座与容器异常位移预警设置、容器开盖(扫码开盖、远程授权开盖、专用钥匙开盖)、容器异常开盖预设置警、容器开盖拍照、非注册操作人员预警设置、容器开盖超时预警设置、长期未使用预警设置。

3.3.2、专用容器数字感知预警模块：危险废物专用容器剩余空间预警、危险废物专用容器温度预警、危险废物专用容器压力预警、底座无容器预警(底座无容器超时、底座无法识别容器、底座与容器相合异常)、底座与容器异常脱离预警、底座与容器异常倾斜预警、底座与容器异常位移预警、容器异常开盖预警、非注册操作人员预警、容器开盖超时预警、长期未使用预警。

3.4、危险废物产生作业监督管理模块(图30)：

3.4.1、判定操作人员权限：视频监控对进入作业区域操作人员与***比对、允许操作人员扫码开盖。

3.4.2、作业记录模块(开盖拍照并生成危险废物源头产生作业记录)：企业名称、企业地址、日期与时间、危险废物名称、危险废物中主要危险成分、危险废物类别编号、危险废物形态【固体或液体】、危险废物特性、危险废物专用容器电子身份标识、危险废物数量【体积和重量】、容器剩余空间、容器空间温度、容器危废温度、容器空间压力、容器危废压力、操作人员、其它。

3.5、收集转运请求模块：运输请求、运输线路优化、专用容器置换类别和数量、运单生成、运单流转。

3.6、危险废物收集移交与转运跟踪模块：重容器转移、空容器就位、重容器上车识别、转运跟踪。

3.7、闭环管理跟踪响应模块：企业内部闭环管理跟踪响应(定期检查、隐患整改及责任人与相关人员响应、隐患整改跟踪闭环检查形成结论)、***闭环管理跟踪响应(预警处理、整改处理)。

4、收集装卸监管端：生成次日收集转运运单、确定转运车辆和驾押装卸人员、准备次日使用足够数量的空桶、多点收集、危险废物专用容器置换(实桶收集走、空桶重新装上)、危险废物容器上车识别、生成收集作业记录(实现危险废物从源头端向收集转运端转移)、危险废物专用容器装车。

5、转运监管端：转运车辆监管(路线监管及偏移预警、速度监管与超速预警)、危险废物转运过程状态监管、运单执行闭环管理。

6、处置监管端：

6.1、卸车地点监管与偏差预警。

6.2、数量监管，称重测量并与本次运单及各收集点重量合计进行比较，相符生成转运作业记录(完成运单闭环管理最终环节)、卸车交接作业记录，不相符的发出数量交接不相符预警。

6.3、处置监管，处置结束生成处置作业记录。未及时处置***发出超时未处置预警。

7、应急响应模块、后台数据库、闭环跟踪管理与作业记录及相关行业台帐。

7.1、所有预警和异常情况符合应急响应条件的均应启动相应应急响应模块。

7.2、所有预警和异常情况均应实施闭环跟踪管理，并进行后台记录。

7.3、所有预警和异常情况均应保存原始记录，无法更改。

7.4、能根据需要形成格式记录和行业格式台帐。

应用***的流程与逻辑关系(图2)，。

1、源头企业：

1.1、源头企业通过***注册与集成管理方达成互利双赢协议，集成管理方按***硬件要求对行源头企业危险废物作业区域进行标准化改造，安装源头端相关设施设备、配置硬件设备、进行初始设置(初始设置的内容包括：a专用容器温度预警值；b专用容器压力预警值；专用容器位置信息与位移允许值；c专用容器允许倾斜角度预警值；d专用容器独立底座上无容器允许时间；e专用容器危险废物允许最大量值(发出转运需求的触发条件)；f专用容器密封盖打开允许的最长时间等)。并对预警设置进行首次***巡检。

1.2、集成管理方向每个注册企业发放唯一管理码。

1.2.1、注册企业通过管理码进行负责人和操作人员注册，并实施人员教育培训；

1.2.2、注册企业通过管理码完善企业危险废物相关情况；

1.2.3、注册企业通过管理码完善企业危险废物的规范标准的操作流程、应急响应流程以及相关管理规定。

1.3、通过危险废物产生的源头企业的危险废物专用容器，实现智能实时数字感知并对异常情况进行预警。

1.3.1、专用容器独立底座随时检测：底座上上否有容器，检测到有容器，通过识别与数据交换，将容器识别码上传至***并与企业捆绑；若发生无容器超时、或容器无法识别、容器与底座未正常相合、容器与底座非正常脱离、容器与底座非正常位移等情况上传***并发出预警信息。

1.3.2、打开专用容器密封盖作业：***注册的操作人员通过扫码打开，并提供特殊情形下用专用钥匙打开、或临时认证远程打开。通过区域视频、打开密封盖拍照确认开盖人员是否为注册人员；若通过区域视频与***注册人员信息比对，若非注册人员，阻止其打开密封盖并发出预警信息；打开密封盖后若通过拍照与***注册人员信息比对，若非注册人员立即发出预警信息；打开密封盖时间过长，到达允许打开密封盖最长时间时立即发出预警信息。

1.3.3、危险废物增量作业检测：通过专用容器独立底座的称重模块，发现专用容器里面的危险废物有重量增加，通过专用容器设置的激光、超声波检测测量对专用容器中危险废物发生变化的量进行修正，然后智能生成危险废物产生作业记录。

1.3.4、通过专用容器的压力、温度感应模块，实时检测容器内的压力、温度变化，超过设置值，立即发出预警信息；通过一段时间的使用，对专用容器的打开时间间隔进行分析，当发现专用容器长时间没有危险废物产生、或正常使用间隔发生较大变化，***发出异常信息。

1.3.5、通过专用容器独立底座的称重模块、通过专用容器设置的激光、超声波检测测量对专用容器中危险废物发生变化的量进行修正，若危险废物产生量达到专用容器危险废物临时存贮允许最大量值，即达到发出转运需求的触发条件，立即发出转运需求信息。

2、收集装卸：

2.1、收到转运需求信息，根据各源头企业的转运需求和运力现状生成单车转运集成、优化收集运输线路、固化车辆收集运输运单；通知与运单运力相匹配的车辆和驾驶人员、押运人员、装卸人员，驾押人员准备车辆和洁净空专用容器，根据运单的线路到第一家危险废物产生企业。

2.2、危险废物专用容器置换设备抓取识别空容器、置换设备下车，在置换设备低功耗蓝牙的终端(内置定位算法)与寻向功能以及危险废物专用容器置换设备运行线路变化与阵列有源天线位置关系，实时控制危险废物专用容器置换设备的方向控制机构，引导危险废物专用容器置换设备精确到达危险废物专用容器位置，抓取、提升重容器，放置空容器；置换设备上车，重容器进入车载专用设备，智能生成收集记录，***内形成收集、转运、处置交接联单。前往运单指定的下一家危险废物产生企业。收集完成送往处置应用端。

3、转运：

本发明的收集装卸阶段，收集、装卸、转运活动将交替进行，直接完成收集，才转入纯转运活动。在转运过程中对车辆状况、行驶线路、行驶速度、车载容器状态是否正常，发生异常发出预警；转运完成生成最终运单上传***，转运车辆到达危险废物处置应用单位(危险废物卸车地点、且转运车辆位置信息卸车地点位置信息相合)，即表示本次转运任务完成。

4、处置：

转运车辆危险废物卸车地点，进行卸车地点位置信息确认，发生异常发出卸车地点偏差预警，无异常进行危险废物卸车作业，将危险废物专用容器内的危险废物专用袋卸入处置端危险废物临时贮存容器内，空容器转入车载专用设备上层。卸车作业完成进行数量监管，称重测量并与本次运单及各收集点重量合计进行比较，相符生成转运作业记录(完成运单闭环管理最终环节)、卸车交接作业记录，不相符的发出数量交接不相符预警。及时处置监管，处置结束生成处置作业记录，未及时处置***发出超时未处置预警。

以上所述为本发明的详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.危险废物全过程数字感知智能实时监管***应用软件的架构。本发明的核心是基于危废源头端设备(危险废物专用容器[独立底座、专用容器]、区域视频监控)、危废转运端设备(专用容器置换设备、车载专用设备)、处置应用端设备(临时贮存专用设备)的数字智能实时感知与数据交换而开发的危险废物全过程数字感知、智能实时监管的***应用软件。危险废物全过程数字感知、智能实时的监管***的***应用软件包括行业监管端、集成监管端、危废源头端、收集装卸监管端、转运监管端、处置监管端(图1)。

2.危险废物全过程数字感知智能实时监管***应用软件的流程与逻辑关系。***应用软件依托远端智能实时数字感知设备，实现危废源头专用容器使用状态、产生作业、产生量的实时数字感知、收集转运需求智能生成、运输线路智能优化、运输过程及处置应用阶段临时存贮、处置应用等全过程智能实时数字感知及原始记录永久追溯；实现产生、收集、移交、转运、临时贮存、处置等各个节点状态的实时数字感知、异常状态预警、规范作业标准、记录实时准确、过程源头追溯的全过程监管；实现了危废产生源头端与危废处置应用端直接连通，取消了非处置端危废临时存贮需求，提高了危废处置应用端的效率；实现过程智能、人力节省、闭环跟踪、应急响应、管理优化的目标。危险废物全过程数字感知、智能实时监管***的应用软件和硬件设备(图2)。

3.危险废物专用容器独立底座。包括电源模块、数据交换传输模块、定位模块、称重模块、其它相应功能感知模块、底座与容器电子身份感知与传输模块、危险废物临时存贮及相关数据中央处理和需求发送模块、向容器供电与数据交换模块及接口、危险废物类别对应的底座与桶身标志标识(图7)。

3.1、电源模块：底座本身供电，还可通过接口向容器供电。

3.2、数据交换传输模块：通过中央处理单元与应用管理***双向交换数据，上传容器、底座的数据，接收***指令，与容器双向交换数据，收集容器数据，感知容器数字信息与状态，向容器下达***执行指令。

3.3、定位模块：通过中央处理单元向***和蓝牙定位与寻向模块及终端发送位置信息，并与用户信息捆绑。

3.4、称重模块：实时感知容器重量变化，与容器的激光、超声测量装置共同感知的容器使用状态，并通过中央处理单元向***发送。

3.5、容器供电与数据交换模块及接口：通过中央处理单元、接口、电源模块、数据交换传输模块，向容器供电、双向交换数据、收集容器数据，向容器下达***执行指令。

3.6、底座与容器电子身份感知与传输：实时识别底座与容器的唯一电子身份，并上传***，对底座超时无容器、底座无法识别容器、底座与容器相合(或脱离)异常情形时通过中央处理单元向***发送并发出相应预警

3.7、危险废物临时存贮及相关数据中央处理单元和需求发送模块：危险废物产生源头端感知的数据通过中央处理单元计算处理后，发送、接收数据、需求和指令。

3.8、其它相应功能感知模块。可根据需求增加相应功能感知模块。

4.危险废物专用容器(图3、图4、图5、图6、图7、图8)。包括容器桶身(图4)、密封盖及锁止装置、摄像装置、激光、超声测量装置、定位装置、温度感应与压力感应装置、桶身倾斜感知装置、桶身吊耳(图8)、桶内专用密封袋(图5左)。

4.1、容器桶身与密封盖及锁止装置形成密闭的容器，密封盖由锁止装置与桶身固定，可由***注册的操作人员通过扫码打开，并提供特殊情形下的打开方法：钥匙打开、临时认证远程打开。

4.2、锁止装置内置计时器，可通过***对打开时间进行设置，当发生打开超时时会发出开盖超时预警。

4.3、摄像装置：与区域视频监控相互补充，对开盖操作、称重机构、激光、超声测量装置等共同完成操作记录，并对操作人员和操作过程进行拍照和摄像，形成完整的全过程的源头记录，为溯源提供基础。

4.4、激光、超声测量装置：实时测量记录危险废物可置换专用容器中危险废物的量的变化、状态变化；当容器内的危险废物达到转运设置值时，智能向应用***发出危险废物转运请求。

4.5、定位装置：定位装置与容器的身份标识捆绑，通过底座的识别并上传应用***，确定危险废物可置换专用容器实时使用单位；为危险废物专用容器置换设备实现置换过程智能全自动置换提供定位信息。

4.6、温度感应与压力感应装置：实时测量记录危险废物可置换专用容器中危险废物的温度和压力变化，当温度和压力进出设置值时发出温度和压力预警。

4.7、桶身倾斜感知装置：通过六轴传感器实时感知危险废物可置换专用容器是否倾斜超过设置限度，并发出倾斜超过设置限度预警。

4.8、桶身吊耳：方便危险废物专用容器置换设备将危险废物专用容器提起，车载专用设备对容器进行固定。

4.9、桶内专用密封袋：主要是为了避免专用容器清洁处理而设置，密封袋上口内衬磁条与专用容器内上口按30度弧设置磁吸点，保证密封袋与专用容器密合。转运前用封口机封口，避免危险废物与专用容器隔离。

4.10、危险废物专用容器放置区域示意(图3、图17)。包括危险废物专用容器及专用容器独立底座、区域视频监控设备、教育培训设备、位置信息定位配套设备。

5.危险废物专用容器置换设备(图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16、图17)

5.1、置换设备行驶装置-电池舱、充电模块、驱动机构。

5.2、置换设备定位装置-低功耗蓝牙的终端、中央处理器单元及方向控制机构。

5.3、置换设备操控机构-上下车机构、抓取机构、举升机构、落座机构。

5.4、置换设备自动定位实施过程

5.4.1、本发明应用蓝牙定位和蓝牙寻向功能引导危险废物专用容器置换设备实现置换过程智能全自动置换。

5.4.2、在危险废物产生源头企业的危险废物专用容器区域一定范围内铺设蓝牙beacon节点、蓝牙网关、蓝牙信标、蓝牙基站、阵列有源天线、无线局域网及后端数据服务器，形成网络侧、终端侧和蓝牙寻向三位一体相互补充的蓝牙定位***，蓝牙定位的精度、定位信号天线铺设的密度及发射功率应能保证危险废物专用容器置换设备实现危险废物专用容器设备置换过程智能全自动置换。

5.4.3、危险废物专用容器置换设备安装带内置定位算法和寻向功能的低功耗蓝牙的终端，危险废物专用容器底座和容器的定位装置，在发出转运请求且***生成转运运单后至容器被置换前，不断发出定位信号，同时区域定位配套设备自动开始供电，接收定位信号，并在检测到置换设备终端时引导设备完成定位和置换操作。为节约用电、减少危险废物产生源头企业定位配套设备的使用时长，在本次置换完成至下次置换前，区域定位配套设备自动停止供电，进入休眠。

5.4.4、终端侧(或网络侧)定位、蓝牙寻向具体实现方式(场景描述)。应用三角定位算法，实时测算已知固定点和移动终端点的位置，危险废物专用容器底座和容器(E点)发出位置信号，同时被区域内的蓝牙beacon节点、蓝牙信标、蓝牙基站(BS1、BS2点)收到，而且因为蓝牙beacon节点、蓝牙网关、蓝牙信标、蓝牙基站、阵列有源天线、危险废物专用容器底座和容器的位置信息是相对固定已知的，当安装带内置定位算法和寻向功能的低功耗蓝牙终端的危险废物专用容器置换设备(BS3)进入信号覆盖区域，就能感应到区域内蓝牙beacon节点的广播信号、接收到蓝牙beacon节点不断向周围发送的数据包，以及阵列有源天线与终端设备的位置变化。通过终端内置定位算法或服务器(网络侧通过蓝牙网关、无线局域网，调用后端服务器内置位置算法)，测算出危险废物专用容器(E)与置换设备(BS3)的相对位置，同时蓝牙寻向功能通过危险废物专用容器置换设备运行线路变化与阵列有源天线位置关系，通过数据计算得出信号的相对方向，实时控制危险废物专用容器置换设备的方向控制机构，引导危险废物专用容器置换设备精确到达危险废物专用容器位置。

5.5、专用容器进出与锁止机构。

6.危险废物转运车载专用设备(图18、图19、图20、图21、图22、图23、图24、图25、图26)，其上层为空容器层、下层为重容器层。

6.1、空容器层、空容器进出操控、空容器使用记录。

6.2、重容器识别层、重容器进出操控、重容器使用记录。

6.3、危险废物专用容器置换设备与车载转运专用设备联动操作。

6.3.1、车辆到达转运点，危险废物专用容器置换设备抓取、吊起空容器，移动至危险废物专用容器置换设备半侧悬空、半侧下落、移动危险废物专用容器置换设备至另半侧悬空，另半侧下落。

6.3.2、应用危险废物专用容器置换设备的蓝牙定位和蓝牙寻向功能引导危险废物专用容器置换设备到达源头企业专用容器置换点。

6.3.3、危险废物专用容器置换设备抓取、吊起重容器，移动到位后空容器就位；危险废物专用容器独立底座对空容器进行识别，并上传识别结果。发生无法识别的容器、独立底座长时间无容器等情形发出异常预警。

6.3.4、危险废物专用容器置换设备返回至转运车辆处，电动操作放下置换设备半侧上车支撑轮。。

6.3.5、危险废物专用容器置换设备半侧(带重容器一侧)上升，移动半侧落车且与车载专用设备相连形成另半侧上升时的配重，危险废物专用容器置换设备另半侧上升，危险废物专用容器置换设备整体上车，电动操作收起置换设备半侧上车支撑轮。

6.3.6、危险废物专用容器进入车载专用设备下层，落下就位时底座感应到容器后，自动向内移动一个容器身位(感应到最后一个位置时，最后一个重容器在原位不再向内移动)、智能生成与车辆位置相关危险废物产生企业的危险废物收集记录。

6.3.6、车载转运专用设备固定锁止容器吊耳，形成双吊耳和底座固定销对专用容器的三点固定，避免容器在车辆行驶过程中发生位移。