CN102109369B - 一种烧结配料料仓的物料存量检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明具体公开一种烧结配料料仓的物料存量检测方法，包括：实时统计从装料初始时刻至当前时刻，装料小车向料仓内装料的总量，得到所述料仓当前时刻装料总量；实时统计从卸料初始时刻至当前时刻，该料仓向下游设备卸料的总量，得到所述料仓当前时刻卸料总量；用所述料仓的所述当前时刻装料总量减去当前时刻卸料总量，得到所述料仓当前时刻物料存量。本发明还提供一种烧结配料料仓的物料存量检测装置。采用所述方法及装置，能够实现对料仓内部物料存量的实时检测，保证烧结生产顺利进行。

Description

一种烧结配料料仓的物料存量检测方法及装置

技术领域

本发明涉及控制领域，特别是涉及一种烧结配料料仓的物料存量检测方法及装置。

背景技术

参照图1，为烧结厂配料系统工艺流程图。

烧结厂的配料车间设有多个大型料仓1，用于储存烧结生产所需的各种物料，如精矿、粉矿、高炉返矿、燃料、熔剂等。配料系统根据综合输送量，按比例计算各个料仓1的下料流量，将烧结生产所需的各种物料经混合胶带机送入一次混合机2。物料在一次混合机2中经一次加水后，传送至二次混合机3，进行二次加水。从二次混合机3输出后，经胶带机下落至混合料槽4，经九辊布料机5铺于烧结台车6上。

参照图2，为大型矿仓结构图。

烧结配料系统中，料仓1一般由厚钢板焊接或混凝土浇筑而成，其顶部为圆柱形，底部呈圆锥台形，为上大下小结构。料仓的容量根据烧结厂的规模而定。现有典型料仓的高度一般为15～25m左右，顶部圆柱直径为9m左右，底部出料口直径为1m以下。料仓1的上方设置可沿装料轨道左右移动的装料小车7，用于向矿仓1内装料；料仓1出料口的下方设置有下料设备组8，用于控制料仓1的下料速度，从料仓1往外卸料。

图1所示的烧结工艺中，为确保烧结生产顺利进行，必须对料仓1内料位的高度进行实时监测。例如，当某料仓1内料位过高时，若继续向该料仓1装料，很可能使得物料溢出料仓1，导致爆仓；当某料仓1内料位过低时，若继续从该料仓1卸料，很可能致使料仓1对应的下游设备无料可用，耽搁生产继续进行。

因此，如何实现对烧结配料料仓料位的检测，实时获取烧结配料系统中各料仓内部料位状态，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种烧结配料料仓的物料存量检测方法及装置，能够实现对料仓内部物料存量的实时检测，保证烧结生产顺利进行。

本发明提供了一种烧结配料料仓的物料存量检测方法，所述方法包括：

步骤A：实时统计从装料初始时刻至当前时刻，装料小车向料仓内装料的总量，得到所述料仓当前时刻装料总量；

步骤B：实时统计从卸料初始时刻至当前时刻，该料仓向下游设备卸料的总量，得到所述料仓当前时刻卸料总量；

步骤C：用所述料仓的所述当前时刻装料总量减去当前时刻卸料总量，得到所述料仓当前时刻物料存量。

优选地，所述料仓装料点设有流量秤；所述步骤A具体为：

步骤A11：设定所述料仓的装料流量采样周期；

步骤A12：获取从装料初始时刻至当前时刻、所述流量秤实时称量得到的各采样周期对应的装料流量；

步骤A13：通过下述公式计算得到所述料仓当前时刻装料总量：

$Z=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{q}_i\×t_i$

其中，Z为所述料仓当前时刻装料总量；m为从装料起始时刻至当前时刻，所述料仓累计装料采样周期数；t_i为所述料仓各采样周期对应的采样时长；q_i为所述料仓各采样周期对应的装料流量。

优选地，所述料仓的上游矿槽下料口设置有流量秤；所述步骤A具体为：

步骤A21：设定所述料仓的上游矿槽下料流量的采样周期；

步骤A22：获取从装料初始时刻至当前时刻，所述流量秤实时称量得到的各采样周期分别对应的上游矿槽的下料流量；

步骤A23：通过下述公式计算得到所述料仓当前时刻装料总量：

$Z=\underset{i=n}{\overset{m^{\′}}{\mathrm{\Σ}}}{q}_{i-n}\×t_{i-n}$

其中，Z为所述料仓当前时刻装料总量；m′为从装料起始时刻至当前时刻经历的采样周期数；n为物料由上游矿槽运至所述料仓装料点经历周期数；当m′≤n时，q_m′-n＝0；t_i-n为所述料仓各采样周期对应的采样时长；q_i-n为所述料仓各采样周期对应的上游矿槽的下料流量。

优选地，所述料仓的卸料口设置称量设备；所述步骤B具体为：

步骤B1：设定所述料仓的卸料流量采样周期；

步骤B2：获取从卸料初始时刻至当前时刻，各采样周期内所述称量设备实时称量得到的各采样周期对应的卸料流量；

步骤B3：通过下述公式计算得到所述料仓当前时刻卸料总量：

$X=\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Qi}\×\mathrm{Ti}$

其中，X为所述料仓当前时刻卸料总量；k为从卸料起始时刻至当前时刻，所述料仓累计卸料采样周期数；Q_i为所述料仓各采样周期对应的卸料流量；T_i为所述料仓各采样周期对应的采样时长。

优选地，所述方法还包括：

步骤D：对计算得到的所述料仓的当前时刻物料存量进行修正。

优选地，所述步骤D具体为：

预先设定所述料仓过高料位对应物料存量理论值和料仓过低料位对应物料存量理论值；

当料仓内物料达到过高料位或过低料位时，根据过高料位或过低料位对应的物料存量理论值对计算得到的当前时刻物料存量进行修正。

本发明还提供一种烧结配料料仓的物料存量检测装置，所述装置包括：

装料总量获取单元，用于实时统计从装料初始时刻至当前时刻，装料小车向料仓内装料的总量，得到所述料仓当前时刻装料总量；

卸料总量获取单元，用于实时统计从卸料初始时刻至当前时刻，该料仓向下游设备卸料的总量，得到所述料仓当前时刻卸料总量；

物料存量计算单元，用于用所述料仓的所述当前时刻装料总量减去当前时刻卸料总量，得到所述料仓当前时刻物料存量。

优选地，所述料仓装料点设有流量秤；所述装料总量获取单元包括：

第一采样周期设定子单元，用于设定所述料仓的装料流量采样周期；；

第一装料流量获取子单元，用于获取从装料初始时刻至当前时刻、所述流量秤实时称量得到的各采样周期对应的装料流量；

第一计算子单元，用于通过下述公式计算所述料仓当前时刻装料总量：

$Z=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{q}_i\×t_i$

其中，Z为所述料仓当前时刻装料总量；m为从装料起始时刻至当前时刻，所述料仓累计装料采样周期数；t_i为所述料仓各采样周期对应的采样时长；q_i为所述料仓各采样周期对应的装料流量。

优选地，所述料仓的上游矿槽下料口设置有流量秤；所述装料总量获取单元包括：

第二采样周期设定子单元，用于设定所述料仓的上游矿槽下料流量的采样周期；

第二下料流量获取子单元，用于获取从装料初始时刻至当前时刻，所述流量秤实时称量得到的各采样周期分别对应的上游矿槽的下料流量；

第二计算子单元，用于通过下述公式计算所述料仓当前时刻装料总量：

$Z=\underset{i=n}{\overset{m^{\′}}{\mathrm{\Σ}}}{q}_{i-n}\×t_{i-n}$

其中，Z为所述料仓当前时刻装料总量；m′为从装料起始时刻至当前时刻经历的采样周期数；n为物料由上游矿槽运至所述料仓装料点经历周期数；当m′≤n时，q_m′-n＝0；t_i-n为所述料仓各采样周期对应的采样时长；q_i-n为所述料仓各采样周期对应的上游矿槽的下料流量。

优选地，所述料仓的卸料口设置称量设备；物料存量计算单元包括：

第三采样周期设定子单元，用于设定所述料仓的卸料流量采样周期；

第三卸料流量获取子单元，用于获取从卸料初始时刻至当前时刻，各采样周期内所述称量设备实时称量得到的各采样周期对应的卸料流量；

第三计算子单元，用于通过下述公式计算所述料仓当前时刻卸料总量：

$X=\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Qi}\×\mathrm{Ti}$

其中，X为所述料仓当前时刻卸料总量；k为从卸料起始时刻至当前时刻，所述料仓累计卸料采样周期数；Q_i为所述料仓各采样周期对应的卸料流量；T_i为所述料仓各采样周期对应的采样时长。

优选地，所述装置还包括：

修正单元，用于对计算得到的所述料仓的当前时刻物料存量进行修正。

优选地，所述修正单元包括：

理论值预设子单元，用于预先设定所述料仓过高料位对应物料存量理论值和料仓过低料位对应物料存量理论值；

修正子单元，用于当料仓内物料达到过高料位或过低料位时，根据过高料位或过低料位对应的物料存量理论值对计算得到的当前时刻物料存量进行修正。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明实施例所述方法及装置，通过实时获取从装料初始时刻至当前时刻装料小车向料仓内装料的总量，以及从卸料初始时刻至当前时刻该料仓向下游设备卸料的总量，计算二者的差值，可以准确得到当前时刻料仓内的物流总量，使得工作人员能够实时获取烧结系统中料仓内物料存量的状态，及时对料仓的装料和卸料进行调节，使得料仓内物料存量始终处于正常范围，避免出现空仓或满仓现象。由此保证烧结生产的顺利进行。

附图说明

图1为烧结厂配料系统工艺流程图；

图2为大型矿仓结构图；

图3为本发明实施例的烧结配料料仓的物料存量检测方法流程图；

图4为本发明实施例的料仓装料点设置流量秤示意图；

图5为本发明实施例的上游矿槽下料口设置流量秤示意图。

图6为本发明实施例的料仓下料设备组示意图；

图7为本发明实施例的物料存量划分示意图；

图8为本发明实施例的烧结配料料仓的物料存量检测装置结构图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明所要解决的技术问题是提供一种烧结配料料仓的物料存量检测方法及装置，能够实现对料仓内部物料存量的实时检测，保证烧结生产顺利进行。

根据烧结生产实践可知，对料仓而言，希望各料仓中物料的存量都处在一个合理的范围之内。当某料仓中原料存量过多时，若继续装料，很容易致使物料溢出，导致爆仓；当某料仓中原料存量过少时，若继续卸料，则会导致料仓空仓，造成该料仓的下游设备无料可用；若某料仓发生故障或需要进行检修，而操作人员没有及时发现，仍然对该料仓进行装料或卸料操作，很容易导致生产事故、带来安全隐患。

为避免上述问题，在烧结生产中，需要对各料仓内物料的存量进行实时检测，根据实时获取的各料仓内物料存量，实现对料仓装料或卸料操作的动态控制，以确保烧结生产顺畅、安全进行，避免安全隐患且能合理利用资源。

参照图3，为本发明实施例的烧结配料料仓的物料存量检测方法流程图。所述方法包括：

步骤S10：实时统计从装料初始时刻至当前时刻，装料小车向料仓内装料的总量，得到所述料仓当前时刻装料总量；

需要说明的是，在烧结生产实际应用中，对于某一料仓，其装料过程一般是从空仓开始。所谓空仓，即为没有存放物料的料仓；对空仓而言，其物料存量为0。即为，本发明实施例中，设定：在装料初始时刻，料仓内物料存量为0；统计当前时刻该料仓的装料总量，即为统计从装料初始时刻起对装料小车向该料仓内装入的所有物料的量进行统计。

具体的，在实际应用中，料仓每次装料的装料总量可以通过多种方式获取。本发明实施例中，结合烧结配料系统的实际配置分以下三种情况进行详细说明：

实施方式一：料仓的装料点设置有流量秤；这种情况下，步骤S10具体包括通过以下步骤具体实现：

步骤S101_a：设定所述料仓的装料流量采样周期；

需要说明的是，所述采样周期为对所述料仓的装料流量实时采样的时间间隔。所述采样周期可以根据烧结生产的实际情况具体设定。根据烧结配料系统的工艺常识可知，对于不同采样周期，料仓的装料流量是变化的；但是，在一个采样周期内，可以认为料仓的装料流量是均匀的、为一固定值；

具体的，所述采样周期可以是固定不变的，例如，预先设定采样周期固定为2S，则每隔2S即对料仓的装料流量采样一次；所述采样周期也可以是变化的，例如，预先设定采样周期序列为2S、3S、2S、4S…，则按照上述序列，从装料初始时刻起，分别在2S、5S、7S、11S…时刻对料仓的装料流量进行采样，获取料仓各采样时刻对应的装料流量。

步骤S102_a：获取从装料初始时刻至当前时刻、各采样周期内所述流量秤实时称量得到的各采样周期对应的装料流量；

步骤S103_a：通过下述公式计算得到所述料仓当前时刻装料总量：

$Z=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{q}_i\×t_i---\left(1\right)$

其中，Z为所述料仓当前时刻装料总量；m为从装料起始时刻至当前时刻，所述料仓累计采样周期数；t_i为所述料仓各采样周期对应的采样时长；q_i为所述料仓各采样周期对应的装料流量。

具体结合图4描述如下。参照图4所示，为本发明实施例的料仓装料点设置流量秤示意图。对于某些烧结厂对应的配料系统，会在紧靠各料仓的装料点处设置流量秤。当装料小车经由料仓的装料点向该料仓装料时，该料仓对应的流量秤会自动称量得到该装料过程的装料流量。

本发明实施例中，设定所述料仓的装料流量采样周期。例如，设定采样周期固定为2S，以此为例进行详细描述。

此时，从装料起始时刻(可以设定为0S)，每隔2S对该料仓装料点设置的流量秤称量得到的装料流量进行实时采样，即为2S、4S、6S…时刻对流量秤进行采样，得到该料仓各采样周期对应的装料流量，假设为q₁、q₂、q₃…·。

假设当前时刻为10S，可知从装料起始时刻至当前时刻，已完成对流量秤5个完整采样周期的采样，且各采样周期对应的采样时长均为2S；此时，可以通过下式得到当前时刻装料总量：

Z＝q₁×2+q₂×2+q₃×2+q₄×2+q₅×2

假设当前时刻为9S，可知从装料起始时刻至当前时刻，已完成对流量秤4个完整采样周期的采样，第5个采样周期的采样时长仅为1S；此时，可以通过下式得到当前时刻装料流量：

Z＝q₁×2+q₂×2+q₃×2+q₄×2+q₅×1

需要说明的是，上述公式(1)中，t_i表示的时间具体为：其起点为开始采样装料流量q_i的时刻、终点为开始采样装料流量q_i+1的时刻。

对于各采样周期而言，其周期长度决定对该料仓的装料流量q_i的采样频率；具体的，所述周期长度越短，采样频率越高，装料总量统计精度也越高。

当某个采样周期内，该料仓处于停止装料状态时，该采样周期对应装料流量为0。

实施方式二：料仓的上游矿槽下料口设置有流量秤；这种情况下，步骤S10具体包括通过以下步骤具体实现：

步骤S101_b：设定所述料仓的上游矿槽下料流量的采样周期；

步骤S102_b：获取从装料初始时刻至当前时刻，所述流量秤实时称量得到的所述料仓各采样周期分别对应的上游矿槽的下料流量；

其中，所述装料起始时刻即为该料仓对应上游矿槽下料的起始时刻；

步骤S103_b：通过下述公式计算得到所述料仓当前时刻装料总量：

$Z=\underset{i=n}{\overset{m^{\′}}{\mathrm{\Σ}}}{q}_{i-n}\×t_{i-n}---\left(2\right)$

其中，Z为所述料仓当前时刻装料总量；m′为从装料起始时刻至当前时刻经历的采样周期数；n为物料由上游矿槽运至所述料仓装料点经历周期数；当m′≤n时，q_m′-n＝0；t_i-n为所述料仓各采样周期对应的采样时长；q_i-n为所述料仓各采样周期对应的上游矿槽的下料流量。

具体的，参照图5，为本发明实施例的上游矿槽下料口设置流量秤示意图。

如图5所示，烧结所需的各种物料一般贮藏在矿槽中，由矿槽向料仓提供相应的物料，因此矿槽即为料仓的上游设备。在实际生产中，物料由矿槽卸下至胶带机，由胶带机传送至料仓上方，经装料小车装入对应的料仓。

烧结生产中，不同的烧结系统有着不同的配料方式。本发明实施例所述方法，适用于一个上游矿槽为一个料仓或多个料仓下料的情况。具体的，结合图5所示，料仓的上游设置有多个矿槽，每个矿槽可以为多个料仓下料，但是每个料仓只接收上游固定某个矿槽卸下的物料。例如，1#精矿料仓仅接收1#精矿槽的物料。

根据烧结系统配料工艺可知，物料由料仓的上游矿槽卸下、经胶带机运输至料仓上方、直至达到料仓装料点装入料仓，是具有一定的时间延时的，所述n即为该时间延时对采样周期的周期长度的比值，得到的物料由上游矿槽运至料仓装料需要周期数。

需要说明的是，对于烧结生产的配料系统而言，所述时间延时只与系统的具体参数设置有关，一旦系统参数设置固定，该时间延时是确定不变的。因此当采样周期的周期长度固定后，该物料由上游矿槽运至料仓装料需要周期数n亦为确定值。

在烧结生产中，对于单个料仓而言，其装料过程是连续的，以图5所示1#精矿料仓为例进行说明，对于某些烧结厂对应的配料系统，会将流量秤设置在该料仓装料点上游对应的给料矿槽1#精矿槽的卸料口上。在烧结生产中，物料由矿槽卸下至胶带机，传输至料仓上方，经由卸料小车装入料仓内。

假设，由1#精矿槽卸料，物料由1#精矿槽对应的卸料设备100a卸至胶带机上，最终装入1#精矿料仓内。

假设1#精矿槽对应的卸料设备100a开始卸料的时刻为t0s，设定其卸下的物料经过胶带机和装料小车运输后，进入1#精矿料仓的时刻为(t0+20)s，卸料完成的时刻为(t0+90)s；假设采样周期为固定2S，此时有：

首先确定n值，物料从上游矿槽至料仓装料点的时间时延为20S，采样周期的周期长度为2S，由此可知：

物料由上游矿槽运至料仓装料需要周期数n＝10，即为物料从料仓的上游矿槽卸下后，需要经过10个采样周期才能到达料仓的装料点，装入料仓。

其次，计算当前时刻经历的采样周期数m′；

假设当前时刻为(t0+10)S，则从装料起始时刻至当前时刻，共计10S，采样周期的周期长度为2S，则当前时刻经历的采样周期数m′＝5，此时，根据公式(2)可知，m′＜n，则此时Z＝0，即为物料还在胶带机上运输，直至当前时刻还没有物料被装入料仓；

假设当前时刻为(t0+30)S，则从装料起始时刻至当前时刻，共计30S，采样周期的周期长度为2S，则当前时刻经历的采样周期数m′＝15，此时，根据公式(2)可知，m′＞n，已经开始对料仓装料，具体为：

$Z=\underset{i=10}{\overset{15}{\mathrm{\Σ}}}{q}_{(i-n)}\×t_{(i-n)}$

具体的，Z＝q₁×t₁+q₂×t₂+q₃×t₃+q₄×t₄+q₅×t₅

优选地，对于某些烧结厂对应的配料系统，可能没有在料仓上游矿槽卸料口设置流量秤。这种情况下，可以预先设定各矿槽的下料流量为固定值，即为qi为定值，此时只需获取料仓从装料起始时刻至当前时刻各采样周期对应的采样时间，与料仓各采样周期对应上游矿槽下料的下料流量值相乘即可。

步骤S20：实时统计从卸料初始时刻至当前时刻，该料仓向下游设备卸料的总量，作为当前时刻该料仓的卸料总量。

在实际烧结生产中，对于配料系统的每个料仓而言，很多时候其装料过程和卸料过程是同时进行的；即为对某个料仓而言，在装料小车对其进行装料的同时中，该料仓对其下游设备卸料。由此，料仓的装、卸料过程是一个动态问题，为确保烧结生产的顺利进行，需要寻求料仓装、卸料过程中的动态平衡。

需要说明的是，在实际应用中，为确保不会在料仓空仓情况下对该料仓卸料，一般会在料仓开始装料一定时间后再对该料仓进行卸料操作。

与装料过程相同，实际应用时，对于单个料仓而言，其卸料过程也是连续的。

现有烧结厂的配料系统中，每个料仓均配备有一套下料设备组。所述下料设备组包括下料设备和称量设备。所述称量设备能够精确获取该料仓向下游设备卸料的卸料流量。

实际生产中，对于不同的矿种具有不同的下料设备组。参见图6，为本发明实施例的料仓下料设备组示意图。对于铁原料，例如精矿、粉矿、高炉返矿、以及冷返矿等，其下料设备为圆盘给料机1a，称量设备为皮带秤2a；对于粉尘，其下料设备为星型卸灰阀1b，称量设备为皮带秤2b；对于生石灰，其下料设备为螺旋给料机1c，称量设备为螺旋秤2c；对于固定比重与粒度的矿种，例如燃料和熔剂，采用拖料皮带秤1d同时作为下料设备和称量设备。

这种情况下，步骤S20可以通过下述步骤具体实现：

步骤S201：设定所述料仓的卸料流量采样周期；

需要说明的是，所述采样周期为对所述料仓向下游设备卸料的卸料流量实时采样的时间间隔。所述采样周期可以根据烧结生产的实际情况具体设定。本发明实施例中设定对于不同采样周期，料仓的卸料流量是变化的；但是，在一个采样周期内，料仓的卸料流量是均匀的、为一固定值；由此可知，采样周期越短，系统精度越高。

具体的，所述采样周期可以是固定不变的，例如，预先设定采样周期固定为2S，则每隔2S即对料仓的卸料流量采样一次；所述采样周期也可以是变化的，例如，预先设定采样周期序列为2S、3S、2S、4S…，则按照上述序列，从卸料初始时刻起，分别在2S、5S、7S、11S…时刻对料仓的卸料流量进行采样，获取料仓各采样时刻对应的卸料流量。

步骤S202：获取从卸料初始时刻至当前时刻，各采样周期内所述称量设备实时称量得到的各采样周期对应的卸料流量；

步骤S203：通过下述公式计算得到所述料仓当前时刻卸料总量：

$X=\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Qi}\×\mathrm{Ti}---\left(3\right)$

其中，X为所述料仓当前时刻卸料总量；k为从卸料起始时刻至当前时刻，所述料仓累计卸料采样周期数；Q_i为所述料仓各采样周期对应的卸料流量；T_i为所述料仓各采样周期对应的采样时长。

其具体计算过程与步骤S10中所述料仓的装料点设置流量秤的过程相同，不再赘述。

步骤S30：用当前时刻该料仓的装料总量减去该料仓的卸料总量，得到当前时刻该料仓的物料存量。

本发明实施例所述方法中，通过实时获取从装料初始时刻至当前时刻装料小车向料仓内装料的总量，以及从卸料初始时刻至当前时刻该料仓向下游设备卸料的总量，计算二者的差值，可以准确得到当前时刻料仓内的物流总量，使得工作人员能够实时获取烧结系统中料仓内物料存量的状态，及时对料仓的装料和卸料进行调节，使得料仓内物料存量始终处于正常范围，避免出现空仓或满仓现象。由此保证烧结生产的顺利进行。

采用本发明所述方法，由于烧结实际生产中，采用流量秤对下料流量或装料流量的测量具有一定的误差，同时计时器的及时也会带来一定的误差，当统计时间过长时，这些误差会累积变大，因此，需要定期对根据统计数据计算得到的物料存量进行修正。本发明实施例所述方法还可以进一步包括：对步骤S30中计算得到的当前时刻物料存量进行修正。

具体的，如图7中所示，根据料仓内料位高度将物料存量划分为三个等级，分别为：过高(UU)、正常(OK)、过低(LL)。其具体划分规则为：

假定，以L表示料仓内物料的料位高度；以H表示料仓的高度；以D表示料仓的料位等级。

0＜L＜L_LL时，表明料位高度过低，原料存量过少，称为过低料位，D＝LL；

L_LL≤L＜L_HH时，表明料位高度正常，原料存量正常，D＝OK；

L_HH≤L＜H时，表明料位高度过高，原料存量过多，称为过高料位，D＝UU。

其中：L_LL为过低料位临界值；L_HH为过高料位临界值；H为料仓高度；且有：0＜L_LL＜L_HH＜H。

值得注意的是：此处所指料仓高度是指从料仓顶端至下料设备组中圆盘给料机中心位置的距离。

对于料仓而言，由于其规格是确定的，料仓过高料位和过低料位对应的物料存量理论值是可以通过计算或测量获取的，且是确定不变的。

本发明实施例中，可以预先根据料仓的规格设定料仓过高料位对应物料存量理论值和料仓过低料位对应物料存量理论值，当料仓内物料达到过高料位或过低料位时，根据过高料位或过低料位对应的物料存量理论值对得到的当前时刻物料存量进行修正。

具体的，以过高料位为例进行说明。在料仓的过高料位处设置料位开关，当料仓内物料高度达到过高料位时，用预存的过高料位对应物料存量理论值替代此时计算得到的当前时刻物料存量。对过低料位的修正过程与上述相同，不再赘述。

对应于本发明实施例提供的烧结配料料仓的物料存量检测方法，本发明实施例还提供一种烧结配料料仓的物料存量检测装置。参照图8，为本发明实施例的烧结配料料仓的物料存量检测装置结构图。

所述装置包括：

装料总量获取单元U10，用于实时统计从装料初始时刻至当前时刻，装料小车向料仓内装料的总量，得到所述料仓当前时刻装料总量；

卸料总量获取单元U20，用于实时统计从卸料初始时刻至当前时刻，该料仓向下游设备卸料的总量，得到所述料仓当前时刻卸料总量；

物料存量计算单元U30，用于用所述料仓的所述当前时刻装料总量减去当前时刻卸料总量，得到所述料仓当前时刻物料存量。

优选地，本发明实施例中，所述料仓装料点设有流量秤；对应的，所述装料总量获取单元U10包括：

第一采样周期设定子单元，用于设定所述料仓的装料流量采样周期；；

第一装料流量获取子单元，用于获取从装料初始时刻至当前时刻、所述流量秤实时称量得到的各采样周期对应的装料流量；

第一计算子单元，用于通过下述公式计算所述料仓当前时刻装料总量：

$Z=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{q}_i\×t_i---\left(1\right)$

其中，Z为所述料仓当前时刻装料总量；m为从装料起始时刻至当前时刻，所述料仓累计装料采样周期数；t_i为所述料仓各采样周期对应的采样时长；q_i为所述料仓各采样周期对应的装料流量。

优选地，本发明实施例中，所述料仓的上游矿槽下料口设置有流量秤；对应的，所述装料总量获取单元U10包括：

第二采样周期设定子单元，用于设定所述料仓的上游矿槽下料流量的采样周期；

第二下料流量获取子单元，用于获取从装料初始时刻至当前时刻，所述流量秤实时称量得到的各采样周期分别对应的上游矿槽的下料流量；

第二计算子单元，用于通过下述公式计算所述料仓当前时刻装料总量：

$Z=\underset{i=n}{\overset{m^{\′}}{\mathrm{\Σ}}}{q}_{i-n}\×t_{i-n}---\left(2\right)$

其中，Z为所述料仓当前时刻装料总量；m′为从装料起始时刻至当前时刻经历的采样周期数；n为物料由上游矿槽运至所述料仓装料点经历周期数；当m′≤n时，q_m′-n＝0；t_i-n为所述料仓各采样周期对应的采样时长；q_i-n为所述料仓各采样周期对应的上游矿槽的下料流量。

优选地，本发明实施例中，所述料仓的卸料口设置称量设备；对应的，物料存量计算单元U20包括：

第三采样周期设定子单元，用于设定所述料仓的卸料流量采样周期；

第三卸料流量获取子单元，用于获取从卸料初始时刻至当前时刻，各采样周期内所述称量设备实时称量得到的各采样周期对应的卸料流量；

第三计算子单元，用于通过下述公式计算所述料仓当前时刻卸料总量：

$X=\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Qi}\×\mathrm{Ti}---\left(3\right)$

其中，X为所述料仓当前时刻卸料总量；k为从卸料起始时刻至当前时刻，所述料仓累计卸料采样周期数；Q_i为所述料仓各采样周期对应的卸料流量；T_i为所述料仓各采样周期对应的采样时长。

本发明实施例所述装置中，通过实时获取从装料初始时刻至当前时刻装料小车向料仓内装料的总量，以及从卸料初始时刻至当前时刻该料仓向下游设备卸料的总量，计算二者的差值，可以准确得到当前时刻料仓内的物流总量，使得工作人员能够实时获取烧结系统中料仓内物料存量的状态，及时对料仓的装料和卸料进行调节，使得料仓内物料存量始终处于正常范围，避免出现空仓或满仓现象。由此保证烧结生产的顺利进行。

优选地，本发明实施例所述装置还包括：

修正单元U40，用于对计算得到的所述料仓的当前时刻物料存量进行修正。

优选地，所述修正单元U40包括：

理论值预设子单元，用于预先设定所述料仓过高料位对应物料存量理论值和料仓过低料位对应物料存量理论值；

修正子单元，用于当料仓内物料达到过高料位或过低料位时，根据过高料位或过低料位对应的物料存量理论值对计算得到的当前时刻物料存量进行修正。

以上对本发明所提供的一种烧结配料料仓的物料存量检测方法及装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种烧结配料料仓的物料存量检测方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤A：实时统计从装料初始时刻至当前时刻，装料小车向料仓内装料的总量，得到所述料仓当前时刻装料总量；

步骤B：实时统计从卸料初始时刻至当前时刻，该料仓向下游设备卸料的总量，得到所述料仓当前时刻卸料总量；

步骤C：用所述料仓的所述当前时刻装料总量减去当前时刻卸料总量，得到所述料仓当前时刻物料存量；

所述料仓的上游矿槽下料口设置有流量秤；所述步骤A具体为：

步骤A21：设定所述料仓的上游矿槽下料流量的采样周期；

步骤A22：获取从装料初始时刻至当前时刻，所述流量秤实时称量得到的各采样周期分别对应的上游矿槽的下料流量；

步骤A23：通过下述公式计算得到所述料仓当前时刻装料总量：

$Z=\underset{i=n}{\overset{m^{\′}}{\mathrm{\Σ}}}{q}_{i-n}\×t_{i-n}$

其中，Z为所述料仓当前时刻装料总量；m′为从装料起始时刻至当前时刻经历的采样周期数；n为物料由上游矿槽运至所述料仓装料点经历周期数；当m′≤n时，q_m′-n＝0；t_i-n为所述料仓各采样周期对应的采样时长；q_i-n为所述料仓各采样周期对应的上游矿槽的下料流量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述料仓的卸料口设置称量设备；所述步骤B具体为：

步骤B1：设定所述料仓的卸料流量采样周期；

步骤B2：获取从卸料初始时刻至当前时刻，各采样周期内所述称量设备实时称量得到的各采样周期对应的卸料流量；

步骤B3：通过下述公式计算得到所述料仓当前时刻卸料总量：

$X=\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Qi}\×\mathrm{Ti}$

其中，X为所述料仓当前时刻卸料总量；k为从卸料起始时刻至当前时刻，所述料仓累计卸料采样周期数；Q_i为所述料仓各采样周期对应的卸料流量；T_i为所述料仓各采样周期对应的采样时长。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

步骤D：对计算得到的所述料仓的当前时刻物料存量进行修正。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤D具体为：

预先设定所述料仓过高料位对应物料存量理论值和料仓过低料位对应物料存量理论值；

当料仓内物料达到过高料位或过低料位时，根据过高料位或过低料位对应的物料存量理论值对计算得到的当前时刻物料存量进行修正；具体的，当料仓内物料高度达到过高料位时，用预存的过高料位对应物料存量理论值替代计算得到的当前时刻物料存量；当料仓内物料高度达到过低料位时，用预存的过低料位对应物料存量理论值替代计算得到的当前时刻物料存量。

5.一种烧结配料料仓的物料存量检测装置，其特征在于，所述装置包括：

装料总量获取单元，用于实时统计从装料初始时刻至当前时刻，装料小车向料仓内装料的总量，得到所述料仓当前时刻装料总量；

卸料总量获取单元，用于实时统计从卸料初始时刻至当前时刻，该料仓向下游设备卸料的总量，得到所述料仓当前时刻卸料总量；

物料存量计算单元，用于用所述料仓的所述当前时刻装料总量减去当前时刻卸料总量，得到所述料仓当前时刻物料存量；

所述料仓的上游矿槽下料口设置有流量秤；所述装料总量获取单元包括：

第二采样周期设定子单元，用于设定所述料仓的上游矿槽下料流量的采样周期；

第二下料流量获取子单元，用于获取从装料初始时刻至当前时刻，所述流量秤实时称量得到的各采样周期分别对应的上游矿槽的下料流量；

第二计算子单元，用于通过下述公式计算所述料仓当前时刻装料总量：

$Z=\underset{i=n}{\overset{m^{\′}}{\mathrm{\Σ}}}{q}_{i-n}\×t_{i-n}$

其中，Z为所述料仓当前时刻装料总量；m′为从装料起始时刻至当前时刻经历的采样周期数；n为物料由上游矿槽运至所述料仓装料点经历周期数；当m′≤n时，q_m′-n＝0；t_i-n为所述料仓各采样周期对应的采样时长；q_i-n为所述料仓各采样周期对应的上游矿槽的下料流量。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述料仓的卸料口设置称量设备；物料存量计算单元包括：

第三采样周期设定子单元，用于设定所述料仓的卸料流量采样周期；

第三卸料流量获取子单元，用于获取从卸料初始时刻至当前时刻，各采样周期内所述称量设备实时称量得到的各采样周期对应的卸料流量；

第三计算子单元，用于通过下述公式计算所述料仓当前时刻卸料总量：

$X=\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Qi}\×\mathrm{Ti}$

其中，X为所述料仓当前时刻卸料总量；k为从卸料起始时刻至当前时刻，所述料仓累计卸料采样周期数；Q_i为所述料仓各采样周期对应的卸料流量；T_i为所述料仓各采样周期对应的采样时长。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

修正单元，用于对计算得到的所述料仓的当前时刻物料存量进行修正。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述修正单元包括：

理论值预设子单元，用于预先设定所述料仓过高料位对应物料存量理论值和料仓过低料位对应物料存量理论值；

修正子单元，用于当料仓内物料达到过高料位或过低料位时，根据过高料位或过低料位对应的物料存量理论值对计算得到的当前时刻物料存量进行修正；具体的，当料仓内物料高度达到过高料位时，用预存的过高料位对应物料存量理论值替代计算得到的当前时刻物料存量；当料仓内物料高度达到过低料位时，用预存的过低料位对应物料存量理论值替代计算得到的当前时刻物料存量。

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