CN101704686B - 钾肥生产中盐池盐层分布自动绘制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钾肥生产中盐池盐层分布自动绘制方法，包括以下步骤：步骤一，在水采机上安装测深仪和液位计；步骤二，测深仪、液位计测量的电信号和GPS采集的水采机坐标信息传递给PLC；步骤三，PLC计算盐层厚度，得到盐层厚度信息，计算机绘制盐池的盐层分布图；本发明绘制出盐池中盐层的厚度分布，对大规模自动化生产具有指导意义。
Description
技术领域
本发明属于钾肥生产中的原矿采收技术领域，具体涉及一种钾肥生产中盐池盐层分布自动绘制方法。
背景技术
在钾肥生产中，用于原矿采收的水采机并不具有探测盐层厚度的功能。在实际采收过程中只是通过采收航道记录、观察或者手动测量来确定盐层的厚度。这种方式费时费力，不能提供准确的盐层分布数据，难以满足大规模工厂的自动化生产的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种钾肥生产中盐池盐层分布自动绘制方法，准确的记录盐池的盐层厚度分布，为原矿采收及生产提供数据参考。
本发明的一种钾肥生产中盐池盐层分布自动绘制方法，包括以下步骤：
步骤一：在水采机上安装测深仪和液位计；
将测深仪和液位计安装在船体的水采机上，所述的测深仪的重锤沿钢丝绳垂直接触至盐层的表面，测深仪到盐层的表面的距离为h2，同时液位计至盐池水面的距离为h3；测深仪和液位计测量起点在同一水平线上或具有不变相对垂直距离d；
步骤二：测深仪、液位计测量的电信号和GPS采集的水采机坐标信息传递给PLC；
当测深仪的重锤接触到盐池盐层，测深仪将测深仪到盐层表面的距离h2转化为电信号传递给PLC，液位计将液位计到盐池水面的距离h3转化为电信号传递给PLC；
盐池的边定义为横轴x和纵轴y，以平行于横轴x或者纵轴y的带状水道作为航道，航道的宽度与水采机的宽度相等；
通过GPS采集当前水采机的坐标信息[n，(a，b)]，水采机坐标信息包括当前的航道n、横轴x的坐标值a和纵轴y的坐标值b；盐池水面距池底高度h1通过标尺来测量；GPS将采集到的当前水采机的坐标信息[n，(a，b)]传递给PLC；
步骤三：PLC计算盐层厚度，得到盐层厚度信息，计算机绘制盐池的盐层分布图；
在水采机行走时，测深仪的重锤每个单位时间下降一次，单位时间长度自行设定，当重锤接触盐层表面时，PLC接收并记录测深仪到盐层表面的距离h2、液位计到盐池水面距离h3和当前水采机的坐标信息：[n，(a，b)]；盐池水面距池底高度h1为已知；
1)当测深仪和液位计测量起点在同一水平线上时：
PLC计算盐层的厚度h为盐池水面距池底高度h1与液位计到盐池水面的距离h3之和再减去测深仪到盐层表面的距离h2，如式(1)所示：
h＝h1+h3-h2 (1)
2)当测深仪和液位计测量起点具有不变相对垂直距离d时：
i、测深仪比液位计高出d时：
PLC计算盐层的厚度h为盐池水面距池底高度h1、液位计到盐池水面的距离h3和相对距离d之和再减去测深仪到盐层表面的距离h2，如式(2)所示：
h＝h1+h3+d-h2 (2)
ii、液位计比测深仪高出d时：
PLC计算盐层的厚度h为盐池水面距池底高度h1与液位计到盐池水面的距离h3之和再减去测深仪到盐层表面的距离h2与相对距离d，如式(3)所示：
h＝h1+h3-h2-d (3)
盐层厚度信息包含盐层的厚度h和水采机的坐标信息[n，(a，b)]，因此盐层厚度信息为：[h，n，(a，b)]；
将盐层厚度信息[h，n，(a，b)]传给计算机，
计算机以盐池的边为横轴x和纵轴y，以平行于横轴x或者纵轴y的带状水道为航道，绘制出盐池图；假设航道n为平行y轴，则认为航道n中平行x轴的每一条水平线上的盐层厚度均相同，以盐池的纵轴y为横坐标，盐层厚度h为纵坐标，绘制第n个航道的盐层分布图；假设航道n为平行x轴，则认为航道n中平行y轴的每一条水平线上的盐层厚度均相同，以盐池的纵轴x为横坐标，盐层厚度h为纵坐标，绘制第n个航道的盐层分布图。
本发明的优点在于：绘制出盐池中盐层的厚度分布，对大规模自动化生产具有指导意义。
附图说明
图1是本发明的方法流程图；
图2是本发明中水采机、测深仪、液位计和盐池的关系示意图；
图3是本发明的水采机的坐标信息示意图。
图中：
1-水采机；2-测深仪；3-液位计；4-重锤；5-盐池；6-盐层；7-钢丝绳；
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明是一种钾肥生产中盐池盐层分布自动绘制方法，流程如图1所示，包括以下步骤：
步骤一：在水采机1上安装测深仪2和液位计3；
如图2所示，将测深仪2和液位计3安装在船体的水采机1上，所述的测深仪2的重锤4能够沿钢丝绳7垂直接触至盐层6的表面，测深仪2能够测量测深仪2到盐层6表面的距离h2，同时液位计3能够测量液位计3至盐池水面的距离h3。测深仪2和液位计3测量起点在同一水平线上或具有不变相对垂直距离d，相对垂直距离d不会因船体水平角度的改变而改变，可以安装在船体的同一侧。
步骤二：测深仪2、液位计3测量的电信号和GPS采集的水采机1坐标信息传递给PLC。
当测深仪2的重锤4接触到盐池盐层6，测试仪2将测试仪2到盐层6表面的距离h2转化为电信号传递给PLC，液位计3将液位计3到盐池水面的距离h3转化为电信号传递给PLC。
如图3所示，盐池5的边定义为横轴x和纵轴y，以平行于横轴x或者纵轴y的带状水道作为航道，航道的宽度一般与水采机1的宽度相等。因为水采机1在采收的过程中运行的速度很慢，一般为每分钟1米到2米，因此可以实现采样频率大于盐层分布的变化频率的两倍，即满足采样定理。采样定理又称奈奎斯特定理，即在进行模拟/数字信号的转换过程中，当采样频率fs.max大于信号中，最高频率fmax的2倍时，即：fs.max＞＝2fmax，则采样之后的数字信号完整地保留了原始信号中的信息，一般实际应用中保证采样频率为信号最高频率的5～10倍。
通过GPS采集当前水采机1的坐标信息[n，(a，b)]，水采机1坐标信息包括当前的航道n、横轴x的坐标值a和纵轴y的坐标值b。如图2所示，盐池水面距池底高度h1通过标尺来测量，盐池底面是人为建造，底面平整，因此盐池水面距池底的高度h1在特定长时间内保持不变。GPS将采集到得当前水采机1的坐标信息[n，(a，b)]传递给PLC。
步骤三：PLC计算盐层6厚度，得到盐层厚度信息，计算机绘制盐池5的盐层分布图。
在水采机1行走时，测深仪2的重锤4每个单位时间下降一次，单位时间长度可以自由设定，当重锤4接触盐层6表面时，PLC接收并记录测深仪2到盐层表面的距离h2、液位计3到盐池水面距离h3和当前水采机1的坐标信息：[n，(a，b)]。盐池水面距池底高度h1为已知。
1)当测深仪2和液位计3测量起点在同一水平线上时：
PLC计算盐层6的厚度h为盐池水面距池底高度h1与液位计3到盐池水面的距离h3之和再减去测深仪2到盐层表面的距离h2，如式(1)所示：
h＝h1+h3-h2 (1)
2)当测深仪2和液位计3测量起点具有不变相对垂直距离d时：
i、测深仪2比液位计3高出d时：
PLC计算盐层6的厚度h为盐池水面距池底高度h1、液位计3到盐池水面的距离h3和相对距离d之和再减去测深仪2到盐层表面的距离h2，如式(2)所示：
h＝h1+h3+d-h2 (2)
ii、液位计3比测深仪2高出d时：
PLC计算盐层6的厚度h为盐池水面距池底高度h1与液位计3到盐池水面的距离h3之和再减去测深仪2到盐层表面的距离h2与相对距离d，如式(3)所示：
h＝h1+h3-h2-d (3)
盐层厚度信息包含盐层6的厚度h和水采机的坐标信息[n，(a，b)]，因此盐层厚度信息为：[h，n，(a，b)]。
将盐层厚度信息[h，n，(a，b)]传给计算机，计算机以盐池5的长度或者宽度为横轴x或者纵轴y，以平行于横轴x或者纵轴y的带状水道为航道，绘制出盐池图；
假设航道n为平行y轴，则认为航道n中平行x轴的每一条水平线上的盐层6厚度均相同，以盐池5的纵轴y为横坐标，盐层厚度h为纵坐标，绘制第n个航道的盐层分布图。
假设航道n为平行x轴，则认为航道n中平行y轴的每一条水平线上的盐层厚度均相同，以盐池5的纵轴x为横坐标，盐层厚度h为纵坐标，绘制第n个航道的盐层分布图。
实施例：假设盐池5的长度为2000米，宽度为1000米，高度大于2米，使用本发明所述的方法进行盐池盐层分布自动绘制，以盐池5的长度为x轴，宽度为y轴，航道宽度为10米，平行于y轴，航道的数量n＝200，则计算机绘制的盐池图如图4所示，横坐标为盐池的长度2000m，纵坐标为盐池的宽度1000m，航道分为200个。
第1个航道的盐层分布图如图5所示，横坐标为盐池的宽度1000m，纵坐标为盐层的厚度，第1个航道中平行x轴的每一条水平线上的盐层厚度均相同，根据得到的盐层厚度信息[h，n，(a，b)]，将盐层厚度h按照横坐标绘制。依次绘制第2、3……200个航道的盐层分布图。
Claims (1)
1.钾肥生产中盐池盐层分布自动绘制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：在水采机上安装测深仪和液位计；
将测深仪和液位计安装在船体的水采机上，所述的测深仪的重锤沿钢丝绳垂直接触至盐层的表面，测深仪到盐层的表面的距离为h2，同时液位计至盐池水面的距离为h3；测深仪和液位计测量起点在同一水平线上或具有不变相对垂直距离d；
步骤二：测深仪、液位计测量的电信号和GPS采集的水采机坐标信息传递给PLC；
当测深仪的重锤接触到盐池盐层，测深仪将测深仪到盐层表面的距离h2转化为电信号传递给PLC，液位计将液位计到盐池水面的距离h3转化为电信号传递给PLC；
盐池的边定义为横轴x和纵轴y，以平行于横轴x或者纵轴y的带状水道作为航道，航道的宽度与水采机的宽度相等；
通过GPS采集当前水采机的坐标信息[n，(a，b)]，水采机坐标信息包括当前的航道n、横轴x的坐标值a和纵轴y的坐标值b；盐池水面距池底高度h1通过标尺来测量；GPS将采集到的当前水采机的坐标信息[n，(a，b)]传递给PLC；
步骤三：PLC计算盐层厚度，得到盐层厚度信息，计算机绘制盐池的盐层分布图；
在水采机行走时，测深仪的重锤每个单位时间下降一次，单位时间长度自行设定，当重锤接触盐层表面时，PLC接收并记录测深仪到盐层表面的距离h2、液位计到盐池水面距离h3和当前水采机的坐标信息：[n，(a，b)]；盐池水面距池底高度h1为已知；
1)当测深仪和液位计测量起点在同一水平线上时：
PLC计算盐层的厚度h为盐池水面距池底高度h1与液位计到盐池水面的距离h3之和再减去测深仪到盐层表面的距离h2，如式(1)所示：
h＝h1+h2-h3 (1)
2)当测深仪和液位计测量起点具有不变相对垂直距离d时：
i、测深仪比液位计高出d时：
PLC计算盐层的厚度h为盐池水面距池底高度h1、液位计到盐池水面的距离h3和相对距离d之和再减去测深仪到盐层表面的距离h2，如式(2)所示：
h＝h1+h3+d-h2 (2)
ii、液位计比测深仪高出d时：
PLC计算盐层的厚度h为盐池水面距池底高度h1与液位计到盐池水面的距离h3之和再减去测深仪到盐层表面的距离h2与相对距离d，如式(3)所示：
h＝h1+h3-h2-d (3)
盐层厚度信息包含盐层的厚度h和水采机的坐标信息[n，(a，b)]，因此盐层厚度信息为：[h，n，(a，b)]；
将盐层厚度信息[h，n，(a，b)]传给计算机，
计算机以盐池的长度或者宽度为横轴x或者纵轴y，以平行于横轴x或者纵轴y的带状水道为航道，绘制出盐池图；假设航道n为平行y轴，则认为航道n中平行x轴的每一条水平线上的盐层厚度均相同，以盐池的纵轴y为横坐标，盐层厚度h为纵坐标，绘制第n个航道的盐层分布图；假设航道n为平行x轴，则认为航道n中平行y轴的每一条水平线上的盐层厚度均相同，以盐池的横轴x为横坐标，盐层厚度h为纵坐标，绘制第n个航道的盐层分布图。
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