CN103625880B - 一种叠加式物流输送系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种叠加式物流输送系统的控制方法，涉及一种适用于冶金企业生产物流输送的控制方法，尤其适用于冶金原燃料输送的控制，叠加式物流输送系统至少包含第一和第二两条作业路线，每一条作业路线包含多台依次连接的物料输送设备；两条作业路线中至少有一段包含共用输送设备的叠加路径，叠加路径上设置物料监测装置；叠加路径的共用设备连续不间断地运行；在作业路线上的监测点设置物料监测装置，实时监测作业路线中的物料流无混合地依次顺序通过叠加路径的共用设备；通过作业路线的叠加使用，节省物流系统设备的启动和顺停的时间，有效加快物料的输送速度，减少胶带输送设备的空运转时间，提高设备利用率，减少因设备空运转而造成的电力能源的浪费。

Description

一种叠加式物流输送系统的控制方法

技术领域

本发明涉及一种适用于冶金企业生产物流输送的控制方法，尤其适用于冶金原燃料输送的控制。

背景技术

冶金企业的生产物流输送系统负责冶金产品生产原燃料供应，需要把不同的生产原料或燃料（物料），从不同的物料堆场，输送到不同的现场生产设备。每一种物料，以物料堆场为起点，现场生产设备为终点的输送路径，构成一条作业路线。大型冶金企业的生产物流输送系统通常涉及数百台各类输送设备，组成成百上千条作业路线。每一条作业路线少则由几台设备组成，多则由几十台设备组成，输送距离长达数百米甚至过千米，各条作业路线之间经常会关联到部分相同的输送设备。由于不同的作业路线之间共用的设备较多，不同的作业路线输送的物料品种不同，如采用连续输送，一旦掌握不好就容易造成混料。为了避免混料，现有的控制方法是采用整条作业路线启动和顺停的操作方式，当第一物料流的输送作业完成后，第一作业路线执行顺序停车（顺停）操作，停止整条作业路线；再输送第二物料流时，再重新顺时启动第二作业路线。由于大型胶带输送设备的负载是以吨来计量的，其驱动电机的功率很大，每一台设备的启动和停止都需要时间，对于任何一个物流输送流程来讲，作业路线的启动与顺停过程都需要耗费大量的时间。在顺时启动过程中，由终点设备首先启动，其余设备按照自后向前的顺序依次启动，最后启动起点设备；物料卸载完毕后，顺停过程的顺序与启动正好相反。对整个物流输送过程来讲，系统运转时间＝系统启动时间＋有效作业时间＋处理故障时间＋顺停时间。采用现有技术，系统运转时间中的有效作业时间约占50％，而其余的50％均为无效作业时间，因而造成输送效率低，同时，无效作业时间越长，造成的电力能源的浪费也越多。

以炼铁厂高炉加料为例，各种原料或燃料通过不同的作业路线输送到高炉的料槽中（高炉加槽），经常会出现的起点相同，但终点不相同的情况。参见图1和图2所示的两条作业路线的流程图，在切换点设备F817R定点非定向胶带机之前的设备是相同的，按照现有技术，应该是等到第一作业路线完成顺停结束后，再重新启动作业第二作业路线，在这二个作业过程中，第一次作业路线的前半段（切换点之前）设备的顺停和第二次作业路线的顺时启动都属于无效作业的，也就是说这段时间内这部分设备的空运转是属于浪费电力能源。另一方面，由于高炉加料的作业路线一般来讲比较长，启动和顺停的时间相应较长，采用现有的高炉加槽控制方法，作业路线切换时的等待时间过长，输送设备利用率低，容易造成高炉料槽出现空槽现象，无法满足高炉正常的用料需求，从而影响到高炉的正常生产。

中国发明专利“用于运行铸轧设备的方法”（中国发明专利号：ZL02805022.3授权公告号：CN100335186C）公开了一种运行一套铸轧设备的方法，该设备包括至少一条板坯生产线和至少一台轧机以及至少一个板坯输送装置,该板坯输送装置在制造技术上与板坯生产线无关。为了在生产带钢时能实现更高的产量，在所述板坯生产线暂停生产期间，所述板坯输送装置按照物流学和/或制造技术的规定，承担向所述轧机输送板坯，直至最大能实现的程度。但是，该方法用于单一物料板坯在不同轧机之间的输送，不能解决上述二种或二种以上物料在同一物流输送系统上输送控制的技术问题。

中国发明专利“双连铸机四流单辊道三加热炉中薄板坯直装物流控制方法”（中国发明专利号：ZL200410021044.9授权公告号：CN100443200C）公开了一种双连铸机四流单辊道三加热炉中薄板坯直装物流控制方法。该方法进行3种时刻的控制，即坯料汇流时“谁先到汇流点，谁先走，同时到，直道先走”；坯料通过物流瓶颈时“取坯料到达时刻与搬运工具能力可达到时刻的最大值”；出钢时考虑出钢优先和最佳出炉时间间隔。并通过坯料在各关键点时刻值串列迭加计算，和加热炉缓冲能力、加热能力、轧制线能力校核，求出各种状态坯料在各关键点时刻值，实现铸机-加热炉-轧制线的半刚性化连接。达到优化物流流程的目标。然而，该方法也是用于单一物料板坯的输送，同样也不能解决不同起点、不同终点的二种或二种以上物料在同一物流输送系统上无混料高效切换输送的问题。

发明内容

本发明的目的是要提供一种叠加式物流输送的控制方法，解决二种或二种以上物料在同一物流输送系统上输送控制效率低的技术问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种叠加式物流输送系统的控制方法，所述的叠加式物流输送系统至少包含第一和第二两条作业路线，每一条作业路线包含多台依次连接的物料输送设备；所述的第一作业路线输送第一物料流，所述的第二作业路线输送第二物料流；所述的两条作业路线中至少有一段包含共用输送设备的叠加路径；其特征在于所述的控制方法包含以下步骤：

S100）在所述的叠加路径的出口和/或入口，设置至少一个切换点，在所述的切换点设置控制所述第一或第二物料流有选择地通过叠加路径的切换点设备；

S200）在所述的切换点前后或者在所述的叠加路径上，设置至少一个监测点，在所述的监测点设置物料监测装置，实时监测作业路线中的物料流；

S300）确定第二作业路线启动等待时间ts，作业路线切换时间tq和第二物料流加载等待时间tz；

S400）所述的物料监测装置检测第一物料流的末端通过切换点；

S500）根据启动等待时间ts启动第二作业路线的相关输送设备；

S600）根据作业路线切换时间tq控制第一作业路线的输送设备，顺停切换点之前或之后已完成输送作业的设备；

S700）根据第二物料流加载等待时间tz加载第二物料流；

S800）在第一作业路线和第二作业路线的切换过程中，所述的叠加路径的共用设备连续不间断地运行，第二条物料流与在第一物料流在所述叠加路径的共用设备上叠加式输送；

S900）所述第一物料流的末端和第二物料流的首端，无混合地依次顺序通过所述叠加路径的共用设备，分别输送至各自作业路线的终点。

本发明的叠加式物流输送系统的控制方法的一种较佳的技术方案，其特征在于所述的输送设备包括胶带输送机；所述的切换点设备是可以将物料转送往不同作业路线的转运胶带机；所述的物料监测装置是设置在胶带输送机上的料流传感器。

本发明的叠加式物流输送系统的控制方法的一种更好的技术方案，其特征在于所述的步骤S300包括以下动作：

S320）根据单台物料输送设备的启动时间和待启动的第二作业路线设备台数，确定第二作业路线启动等待时间ts=ts0*m，其中，ts0是单台设备启动时间，m是第二作业路线起点至切换点的输送设备台数，或者切换点至第二作业路线终点的输送设备台数。

S340）根据第一物料流的末端到达切换点的输送距离，或者第一物料流在叠加路径上的输送距离，以及物料输送设备的传送速度，确定作业路线切换时间tq=∑Li/V，其中Li是第一物料流的末端到达切换点，或者第一物料流在叠加路径上，所经过的每一台物料输送设备的长度，V是物料输送设备的输送速度；

S360）比较作业路线切换时间tq和第二作业路线设备启动时间ts，确定第二物料流加载等待时间tz：若ts＞tq，则tz=ts-tq，否则，tz=0。

本发明的叠加式物流输送系统的控制方法的一种基本技术方案，其特征在于所述的前后两条作业路线是同起点同终点的作业路线，两条作业路线分别从同一起点把不同的物料输送到同一终点，经卸料车卸载到不同物料槽中；所述的叠加路径包含两条作业路线中所有的输送设备，所述的第二作业路线启动等待时间ts=0；至少有一个监测点设置在所述的叠加路径的入口和出口之间；所述的切换作业路线的步骤包括以下动作：

计算作业路线切换时间tq=L2/V*C1，其中，作业路线切换时间tq是最后一个监测点检测到的物料流末端输送到作业路线终点所需时间，L2是从最后一个监测点到作业路线终点的输送设备总长度，V是输送设备的速度，C1是切换安全系数，C1=1～1.3；

计算第二物料流加载等待时间tz=tq+tx，其中，tx=tx1*n*C2为卸料车的走槽时间，tx1是卸料车跨越一台物料槽所需的时间，n为跨越的物料槽总数，C2是走槽安全系数，C2=1.1～1.5；

第一物料流加载完毕，等待tz时间之后开始加载第二物料流；

第一物料流末端通过最后一个监测点之后，等待tq时间完成卸载，卸料车开始走槽，经过tx时间卸料车到位，物流输送系统切换到第二物料流的正常作业程序。

本发明的叠加式物流输送系统的控制方法的一种典型的技术方案，其特征在于所述的前后两条作业路线是同起点不同终点的作业路线，两条作业路线分别从同一起点把不同的物料输送到不同终点；所述的叠加路径包含从起点开始至切换点的所有的输送设备，至少有一个监测点设置在所述的切换点，所述的切换作业路线的步骤包括以下动作：

计算作业路线切换时间tq=L1/V*C1，其中，作业路线切换时间tq是物料流末端从两条作业路线的起点输送到切换点所需时间，L1=∑Li是从两条作业路线的起点到切换点的物料输送设备的总长度，V是输送设备的速度，C1是切换安全系数，C1=1～1.3；

计算第二作业路线启动等待时间ts=ts0*m，其中，ts0是单台设备启动时间，m是切换点至第二作业路线终点的输送设备台数；

计算第二物料流加载等待时间tz，若ts＞tq，则tz=ts-tq，否则，tz=0；

第一物料流加载完毕，等待tq时间之后开始作业路线切换，自切换点之后至第一作业路线终点的输送设备顺停，自切换点之后至第二作业路线终点的传输设备开始启动；

开始作业路线切换后，等待tz时间开始加载第二物料流，物流输送系统切换到第二作业路线作业程序。

本发明的叠加式物流输送系统的控制方法的另一种典型的技术方案，其特征在于所述的前后两条作业路线是不同起点同终点的作业路线，两条作业路线分别从不同起点把不同的物料输送到同一终点，经卸料车卸载到不同物料槽中；所述的叠加路径包含从切换点开始至终点的所有的输送设备，至少有一个监测点设置在所述的切换点或者所述的叠加路径的入口和出口之间；所述的切换作业路线的步骤包括以下动作：

计算作业路线切换时间tq=L1/V*C1，其中，作业路线切换时间tq是第一物料流末端从第一作业路线的起点输送到切换点所需时间，L1=∑Li是从第一作业路线的起点到切换点的输送设备总长度，V是输送设备的速度，C1是切换安全系数，C1=1～1.3；

计算第二作业路线启动等待时间ts=ts0*m，其中，ts0是单台设备启动时间，m是第二作业路线起点至切换点的输送设备台数；

计算卸料车的走槽时间tx=tx1*n*C2为卸料车的走槽时间，tx1是卸料车跨越一台物料槽所需的时间，n为跨越的物料槽总数，C2是走槽安全系数，C2=1.1～1.5；

计算第二物料流加载等待时间tz，若tx＞(tq+ts)，则tz=tx-(tq+ts)，否则，tz=0；

第一物料流加载完毕，等待tq时间之后开始作业路线切换，切换完成后，第一作业系统起点至切换点设备直接停运，自第二作业路线起点至切换点的传输设备开始启动；

开始作业路线切换后，等待tz时间开始加载第二物料流；

第一物料流末端通过所述的叠加路径后，卸料车开始走槽，经过tx时间卸料车到位，物流输送系统切换到第二物料流的正常作业程序。

本发明的叠加式物流输送系统的控制方法的进一步改进的技术方案，其特征在于所述的前后两条作业路线是不同起点不同终点的作业路线，两条作业路线分别从不同起点由第一切换点进入所述的叠加路径，再经由第二个切换点离开所述的叠加路径，把不同的物料输送到各自的终点；在所述的切换点至少分别设置一个监测点；所述的切换作业路线的步骤包括以下动作：

计算作业路线切换时间tq=L1/V*C1，其中，作业路线切换时间tq是第一物料流末端从第一作业路线的起点输送到第一切换点所需时间，L1=∑Li是从第一作业路线的起点到第一切换点的输送设备总长度，V是输送设备的速度，C1是切换安全系数，C1=1～1.3；

计算第二作业路线启动等待时间ts=ts0*m，其中，ts0是单台设备启动时间，m是第二作业路线起点至第一切换点的输送设备台数；

计算第二作业路线末段启动等待时间ts2=ts0*m2，其中，ts0是单台设备启动时间，m2是第二切换点至第二作业路线终点的输送设备台数；

计算第二物料流加载等待时间tz，若ts2>（tq+ts），则tz=ts2-(tq+ts)，否则，tz=0；

第一物料流加载完毕，等待tq时间之后，自第二作业路线起点至第一切换点的传输设备和自第二切换点之后至第二作业路线终点的传输设备开始启动，自第一作业路线起点至第一切换点的输送设备直接停运；

开始作业路线切换后，等待tz时间开始加载第二物料流；

第一物料流通过在第二切换点以后，第一作业路线自第二切换点以后的设备进入顺停程序，同时第二作业路线进入第二物料流正常作业程序。

本发明的有益效果是：

1.本发明的叠加式物流输送系统的控制方法，通过作业路线的叠加使用，节省物流系统设备的启动和顺停的时间，可有效加快物料的输送速度，减少胶带输送设备的空运转时间，提高了设备利用率。

2.本发明的叠加式物流输送系统的控制方法，减少了因设备空运转而造成的电力能源的浪费，可广泛应用矿山、冶金、电厂等使用大功率胶带输送设备的工矿企业，达到节能降耗的目的。

3.本发明的叠加式物流输送系统的控制方法，通过在作业路线上的监测点设置物料监测装置，实时监测作业路线中的物料流，可以避免出现混料事故，保证原料配比，从而更好地保证产品质量。

附图说明

图1是现有技术的一条作业路线的物流路径图；

图2是一条与图1同起点不同终点的作业路线的物流路径图；

图3是本发明的叠加式物流输送系统的控制方法的控制流程图；

图4是一条与图1同起点同终点不同料槽的作业路线的物流路径图；

图5是四号高炉料槽分布示意图；

图6是三号高炉料槽分布示意图；

图7是图1和图4所示的两条同起点同终点不同料槽的作业路线组成的叠加式物流输送系统实施例的控制流程图；

图8是图1和图2所示的两条同起点不同终点的作业路线组成的叠加式物流输送系统的物流路径图；

图9是图8所示的同起点不同终点的叠加式物流输送系统的实施例的控制流程图；

图10是一条与图1不同起点同终点不同料槽的的作业路线的物流路径图；

图11是图1和图10所示的两条不同起点同终点不同料槽的作业路线组成的叠加式物流输送系统的物流路径图；

图12是图11所示的不同起点同终点不同料槽的叠加式物流输送系统的实施例的控制流程图；

图13是现有技术的另一条作业路线的物流路径图；

图14是一条与图13不同起点不同终点的作业路线的物流路径图；

图15是图13和图14所示的两条不同起点不同终点的作业路线组成的叠加式物流输送系统的物流路径图；

图16是图15所示的不同起点不同终点的作业路线组成的叠加式物流输送系统的实施例的控制流程图。

以上图中的各部件的标号说明：标号由设备编号和设备代码两部分组成，设备代码包括：RC为取料机；SHR为梭式可逆胶带机，即非定点非定向胶带机；SH为梭式胶带机，即非定点定向胶带机；R为可逆胶带机，即定点非定向胶带机；BC为定点定向胶带机；TR为卸料车；TRS为卸料车轨道；AB为料槽，A为A侧料槽，B为B侧料槽，C为旋转溜槽（翻板），可根据需求切换加料方向，将物料送至高炉的A侧料槽或B侧料槽；SC为振动筛。设备代码之前可附加区分不同设备的设备编号，例如，16RC即16号取料机，F817R即F817定点非定向胶带机，T901BC即T901定点定向胶带机，F439TR即F439卸料车，如F440C即F440翻板，Z903SC即Z903振动筛，46B即46号B侧料槽。以上各图使用标号之后的倒三角符号“”表示设置监测点的设备。

具体实施方式

为了能更好地理解本发明的上述技术方案，下面结合附图和实施例进行进一步地详细描述。

图3是本发明的叠加式物流输送系统的控制方法的控制流程图，所述的叠加式物流输送系统至少包含第一和第二两条作业路线，每一条作业路线包含多台依次连接的物料输送设备。在叠加式物流输送系统中，所述的两条作业路线中至少有一段包含共用输送设备的叠加路径。以图1和图2所示的两条作业路线为例，这两条作业路线包含共用输送设备取料机16RC，胶带输送设备T901BC、T902R、F816BC和F817R，图1所示的第一作业路线输送第一物料流到四号高炉的B侧料槽45B和46B，图1所示的第二作业路线输送第二物料流到三号高炉的B侧料槽9B和10B。

图3所示的本发明的叠加式物流输送系统的控制方法包含以下步骤：

S100）在所述的叠加路径的出口和/或入口，设置至少一个切换点，在所述的切换点设置控制所述第一或第二物料流有选择地通过叠加路径的切换点设备。

S200）在所述的切换点前后或者在所述的叠加路径上，设置至少一个监测点，在所述的监测点设置物料监测装置，实时监测作业路线中的物料流。

S300）确定第二作业路线启动等待时间ts，作业路线切换时间tq和第二物料流加载等待时间tz。

S400）通过设置在切换点前后或者在所述的叠加路径上的物料监测装置，检测第一物料流的末端通过切换点，对叠加路径上的物料流进行监控。取料机在结束第一物料流的装载作业后，不必等待第一作业路线全部停机，就可以在第一物料流的末端通过切换点之后，直接进行第二物料流的装载取料作业。物流输送系统的中控操作人员可以通过监控终端监控两条作业路线的切换，从而节约部分第一次作业系统的顺停时间和第二次作业系统的启动时间。

S500）根据启动等待时间ts启动第二作业路线的相关输送设备。

S600）根据作业路线切换时间tq控制第一作业路线的输送设备，顺停切换点之前或之后已完成输送作业的设备；这里的所说的已完成输送作业的设备是指叠加路径之外的第一作业路线的设备，切换到第二作业路线后，这部分设备不再继续运行。

S700）根据第二物料流加载等待时间tz启动第二物料流加载，使第二条作业路线叠加在第一条作业路线上同时运行。

S800）在第一作业路线和第二作业路线的切换过程中，所述的叠加路径的共用设备连续不间断地运行。

S900）所述第一物料流的末端和第二物料流的首端，无混合地依次顺序通过所述的共用设备，分别输送至各自作业路线的终点。

这样，在第一作业路线顺停过程中，第二作业路线就已经开始第二物料流的取料作业，从而实现二个不同的物料流共用一段设备而又不会造成混料。

根据本发明的叠加式物流输送系统的控制方法的实施例，物料输送设备包括：物料装载设备，例如取料机RC；胶带输送设备，例如梭式可逆胶带机SHR，梭式胶带机SH，可逆胶带机R，定点定向胶带机BC等；物料卸载设备，例如卸料车TR，旋转溜槽C（卸料车翻板）以及振动筛SC和料槽等其它相关设备。切换点是指物流输送系统中将叠加路径上的物料流分送到不同作业路线的分流点，或者将不同作业路线的物料流转运到叠加路径上合流点，切换点设备是指执行分流或合流作业的转运胶带机。切换点设备主要类型有3类，分别为：梭式可逆胶带机SHR，即非定点非定向胶带机；梭式胶带机SH，即非定点定向胶带机；以及可逆胶带机R，即定点非定向胶带机。在图1和图2所示的两条作业路线中，切换点设备为可逆胶带机F817R。

说明书附图中使用标号之后的倒三角符号“”表示设置监测点的设备，即，在图1所示的作业路线中，定点定向胶带机F816BC和F438BC设有物料监测装置；在图2所示的作业路线中定点定向胶带机F816BC和F903BC设有物料监测装置，物料监测装置可采用常用的悬臂式或链球式料流传感器。

根据本发明的实施例，确定第二作业路线启动等待时间ts，作业路线切换时间tq和第二物料流加载等待时间tz的具体计算步骤包括：

S320）根据单台物料输送设备的启动时间和待启动的第二作业路线设备台数，确定第二作业路线启动等待时间ts=ts0*m，其中，ts0是单台设备启动时间，m是第二作业路线起点至切换点的输送设备台数，或者切换点至第二作业路线终点的输送设备台数，ts0的典型值为10秒钟。

S340）根据第一物料流的末端到达切换点的输送距离，或者第一物料流在叠加路径上的输送距离，以及物料输送设备的传送速度，确定作业路线切换时间tq=∑Li/V，其中Li是第一物料流的末端到达切换点，或者第一物料流在叠加路径上，所经过的每一台物料输送设备的长度，V是物料输送设备的输送速度。

S360）比较作业路线切换时间tq和第二作业路线设备启动时间ts，确定第二物料流加载等待时间tz。

以下将结合实施例对本发明的叠加式物流输送系统的控制方法的基本技术方案加以详细说明。

实施例1：

第一个实施例是同起点同终点的两条作业路线，这两条作业路线分别从同一起点把不同的物料输送到同一终点，经卸料车卸载到不同物料槽中：第一作业路线如图1所示，从16号取料机16RC向四高炉的B侧料槽45B和46B输送OHP精块矿；第二作业路线如图4所示，从16号取料机16RC向四高炉的B侧料槽50B输送ONE精块矿。从图1和图4所示的两条作业路线来可以看出，两者的起点和终点均相同，唯一的区别就是所输送的物料品种和所入的矿槽不同。根据现有的作业方式，OHP精块矿取料完毕后，整个系统开始顺停，T901BC至F440C各台设备的输送距离（水平机长之和）∑Li为1660.8米，运转速度V为125米/分钟，全部设备顺停时间应为16分钟，也就是说16RC重新开始作业ONE精块矿，必须等OHP精块矿停止取料后16分钟才能重新开始。

在该实施例中，叠加路径包含两条作业路线中所有的输送设备，因此，采用本发明的控制方法，第二作业路线不需要重新启动，第二作业路线启动等待时间ts=0；该实施例有2个监测点，倒三角符号“”表示的物料监测装置，设置在叠加路径的入口和出口之间的定点定向胶带机F816BC和F438BC上。本实施例切换作业路线的步骤如图7所示。16RC首先开始作业OHP精块矿，作业流程如图1所示。OHP精块矿作业完毕后，根据本发明的叠加式输送控制方法，等待7分钟后就可开始ONE精块矿的取料作业，具体计算如下：

首先，计算作业路线切换时间tq=L2/V*C1，这里，作业路线切换时间tq是最后一个监测点检测到的物料流末端输送到作业路线终点所需时间，L2是从最后一个监测点到作业路线终点的输送设备总长度，即F438BC－F440C水平机长之和，为187米，V是输送设备的速度，运转速度为125米/分钟，C1是切换安全系数，C1=1～1.3，优选值为1.1；计算得到tq=1.7分钟，最终取值2分钟。

然后，计算第二物料流加载等待时间tz=tq+tx，其中，tx=tx1*n*C2为卸料车F439TR的走槽时间，tx1是卸料车F439TR跨越一台物料槽所需的时间，典型值为1分钟；n为跨越的物料槽总数，46B至50B需走4个槽，参见图5所示的四号高炉矿槽分布示意图；C2是走槽安全系数，C2=1.1～1.5，优选值为1.2。因此，tx=1×4×1.2＝4.8分钟，最终取值5分钟。计算得到第二物料流加载等待时间tz=7分钟。

第一物料流加载完毕，等待7分钟开始加载第二物料流；第一物料流末端通过最后一个监测点之后，等待2分钟完成卸载，卸料车开始走槽，经过5分钟卸料车到位，物流输送系统切换到第二物料流的正常作业程序。与现有技术相比，本发明的叠加式物流输送控制方法可节约时间9分钟。

在本实施例和以下的实施例中，C1=1.1是胶带机顺停安全切换系数，C2=1.2是走槽安全系数，计算所得的所有时间值均取整数，主要目的是为了保证胶带输送机上的物料排放干净，避免出现混料现象。

实施例2：

本发明的叠加式物流输送系统的控制方法的第二个实施例是同起点不同终点的两条作业路线，第一作业路线仍为图1所示的作业路线，从16号取料机16RC向四高炉的B侧料槽45B和46B输送OHP精块矿；第二作业路线如图2所示，从16号取料机16RC向三高炉的B侧料槽9B和10B输送ONE精块矿，三号高炉矿槽分布如图6所示。根据现有的作业方式，OHP精块矿取料完毕后，整个系统开始顺停，T901BC至F440C各台设备的输送距离（水平机长之和）∑Li为1660.8米，运转速度V为125米/分钟，全部设备顺停时间应为16分钟，也就是说16RC重新开始作业ONE精块矿，必须等OHP精块矿停止取料后16分钟才能重新开始。

在该实施例中，采用本发明的控制方法的叠加式物流输送路线如图8所示，叠加路径包含从起点开始至切换点的所有的输送设备，共用输送设备为16RC～F817R，切换点设备为可逆胶带机F817R，定点定向胶带机F816BC、F438BC和F903BC设有物料监测装置，切换作业路线的步骤如图9所示。16RC首先开始作业OHP精块矿，流程如图8所示。OHP精块矿作业完毕后，根据叠加式输送方法，等待8分钟后就可开始ONE精块矿的取料作业，具体计算如下：

首先，计算作业路线切换时间tq=L1/V*C1，其中，作业路线切换时间tq是物料流末端从两条作业路线的起点输送到切换点所需时间，L1=∑Li是从两条作业路线的起点到切换点的物料输送设备的总长度，即T901BC－F817R各台设备水平机长之和，为955.8米，V和C1同上述实施例1。计算得到tq=7.7分钟，最终取值8分钟；

计算第二作业路线启动等待时间ts=ts0*m，其中，ts0是单台设备启动时间，m是切换点至第二作业路线终点的输送设备台数，ts0的典型值为10秒钟；这里，切换点设备至终点设备为11台（其中F905TR为卸料车，F906C为翻板，均无启动时间），计算得到ts=1.8分钟，最终取值2分钟。

计算第二物料流加载等待时间tz，若ts＞tq，则tz=ts-tq，否则，tz=0；在本实施例中，ts取值2分钟，tq取值8分钟，因此，tz=0，也就是说，作业路线切换和第二物料流取料同时开始。

第一物料流加载完毕，等待8分钟开始作业路线切换，自切换点之后至第一作业路线终点的输送设备顺停，自切换点之后至第二作业路线终点的传输设备开始启动；开始作业路线切换后，同时开始加载第二物料流，物流输送系统切换到第二作业路线作业程序。与现有技术相比，采用本发明的控制方法可节约时间8分钟。

实施例3：

本发明的叠加式物流输送系统的控制方法的第三个实施例是不同起点同终点的两条作业路线，第一作业路线仍为图1所示的作业路线，从16号取料机16RC向四高炉的B侧料槽45B和46B输送OHP精块矿；第二作业路线如图10所示，从15号取料机15RC向四高炉的B侧料槽50B输送ONE精块矿。这两条作业路线分别从不同起点把不同的物料输送到同一终点，经卸料车卸载到不同物料槽中。根据现有的作业方式，OHP精块矿取料完毕后，整个系统开始顺停，T901BC至F440C各台设备的输送距离（水平机长之和）∑Li为1660.8米，运转速度V为125米/分钟，全部设备顺停时间应为16分钟，也就是说15RC重新开始作业ONE精块矿，必须等OHP精块矿停止取料后16分钟才能重新开始。

在本实施例中，采用本发明的控制方法的叠加式物流输送路线如图11所示，所述的叠加路径包含从切换点开始至终点的所有的输送设备，共用的胶带输送设备为F816BC～F440C，定点定向胶带机T801BC、F816BC和F438BC设有物料监测装置，切换作业路线的步骤如图12所示。16RC首先开始作业OHP精块矿，OHP精块矿作业完毕后，根据叠加式输送方法，等待8分钟后就可开始ONE精块矿的取料作业，具体计算如下：

首先，计算作业路线切换时间tq=L1/V*C1，其中，V和C1同上述实施例1，作业路线切换时间tq是第一物料流末端从第一作业路线的起点输送到切换点所需时间，第一作业系统起点至切换点的输送设备总长度L1=∑Li=599.8米，作业路线切换时间tq=L1/V*C1=5.3分钟，最终取值6分钟。

计算第二作业路线启动等待时间ts=ts0*m，其中，ts0是单台设备启动时间，m是第二作业路线起点至切换点的输送设备台数，在本实施例中，m=6,ts0=10秒钟,第二作业路线启动等待时间ts=ts0*m=60秒=1分钟。

计算卸料车的走槽时间tx=tx1*n*C2为卸料车的走槽时间，tx1是卸料车跨越一台物料槽所需的时间，n为跨越的物料槽总数，C2是走槽安全系数，C2=1.1～1.5，优选值为1.2；在本实施例中，卸料车F439TR的每走一个槽的安全时间tx1为1分钟，从46B至50B跨越的物料槽总数为4个槽，需时tx=tx1*n*C2=4.8分钟，最终取值5分钟。

计算第二物料流加载等待时间tz，若tx＞(tq+ts)，则tz=tx-(tq+ts)，否则，tz=0；在本实施例中，tx=5，tq+ts=7分钟，因此，tz=0。

第一物料流加载完毕，等待tq=6分钟之后，开始作业路线切换，自第二作业路线起点至切换点的传输设备开始启动；切换完成后，第一作业系统起点至切换点设备直接停运。等待ts=1分钟后第二作业路线启动完成；第一物料流末端通过所述的叠加路径之后，卸料车就可以开始走槽，经过tx=5分钟，卸料车到位，物流输送系统切换到第二物料流的正常作业程序。也就是说，第一物料流加载完成7分钟后，作业路线切换启动并且第二作业路线启动完成，第二物料流即可开始取料。与现有技术相比，采用本发明的控制方法可节约时间9分钟。

实施例4：

本发明的叠加式物流输送系统的控制方法的第四个实施例是不同起点不同终点的两条作业路线，第一作业路线如图13所示，从12号取料机12RC向四高炉的B侧料槽47B和48B输送PRC球团矿。第二作业路线如图14所示，从11号取料机11RC向三高炉的B侧料槽7B和8B输送PSC球团矿。根据现有作业方式，PRC球团矿取料完毕后，整个系统开始顺停，T501BC至F440C各台设备水平机长之和为2743.6米，运转速度为125米/分钟，全部设备顺停时间应为25分钟，也就是说11RC重新开始作业PSC球团矿必须等PRC球团矿停止取料后25分钟才能重新开始。

在本实施例中，采用本发明的控制方法的叠加式物流输送路线如图15所示，所述的叠加路径包含从第一切换点开始至第二的切换点之间的所有输送设备，共用的胶带输送设备为F811BC～F817R，定点定向胶带机T502BC、T402BC、F816BC、F438BC和F903BC设有物料监测装置，切换作业路线的步骤如图16所示。这两条作业路线分别从不同起点由第一切换点进入上述叠加路径，再经由第二个切换点离开所述的叠加路径，把不同的物料输送到各自的终点；所述的切换作业路线的步骤包括以下动作：

12RC向四高炉输送球团矿PRC球团矿，PRC球团矿作业完毕后，根据叠加式输送方法，等待12分钟后11RC就可开始PSC球团矿的取料作业。

（T501BC－T506SHR设备水平机长之和为1074.4米，运转速度为125米/分钟，根据相应计算公式，顺停时间应为10.3分钟，，二者合计时间为）。），根据相应计算公式，启动时间应为，根据相应规定，第二作业系统启动完成后，11RC就可直接取料作业了。二种操作方法比较，叠加式连续输送方法可节约时间13分钟。

其中，作业路线切换时间tq=L1/V*C1，其中，作业路线切换时间tq是第一物料流末端从第一作业路线的起点输送到第一切换点所需时间。这里，L1=∑Li＝1074.4米是从第一作业路线的起点到第一切换点的输送设备总长度，即T501BC－T506SHR设备水平机长之和；输送设备的速度V=125米，切换安全系数C1=1.1。计算得到tq=L1/V*C1＝10.3分钟，最终取值11分钟。

第二作业路线启动等待时间ts=ts0*m，其中，ts0是单台设备启动时间，m是第二作业路线起点至第一切换点的输送设备台数，ts0的典型值为10秒钟；T401BC－T406SHR设备为6台，启动时间应为ts=ts0*m＝1分钟，最终取值1分钟；

第二作业路线启动等待时间，其中，ts0是单台设备启动时间，m2是第二切换点至第二作业路线终点的输送设备台数，ts0的典型值为10秒钟；F818BC－F906C设备（F905TR为卸料车，F906C为翻板，均无启动时间）为10台,ts2=ts0*m2＝120秒，最终取值2分钟；

确定第二物料流加载等待时间tz，若ts2>（tq+ts），则tz=ts2-(tq+ts)，否则，tz=0：这里，tq+ts=12分钟，ts2=2分钟，故tz=0。

第一物料流加载完毕，等待tq=11分钟之后，自第二作业路线起点至第一切换点的传输设备和自第二切换点之后至第二作业路线终点的传输设备开始启动，自第一作业路线起点至第一切换点的输送设备直接停运；由于tz=0，故开始作业路线切换后，开始加载第二物料流。第一物料流在叠加路径上继续运行并通过第二切换点之后，第一作业路线自第二切换点以后的设备进入顺停程序，同时第二作业路线进入第二物料流正常作业程序。

在上述第三实施例和第四实施例中，从第一作业路线切换到第二作业路线的过程中，还涉及到第一物料流和第二物料流在叠加路径上的切换过渡时间tq1=L2/V*C1，其中，切换过渡时间tq1是第一物料流末端从最后一个监测点输送到作业路线终点所需时间，或者第一物料流末端在叠加路径上从第一切换点输送到第二切换点所需时间，L2=∑Lj是从最后一个监测点到作业路线终点的输送设备总长度，或者从第一切换点到第二切换点之间的叠加路径的输送设备总长度，V是输送设备的速度，C1是切换安全系数，C1=1～1.3，优选值为1.1。在切换过渡时间tq1的时间段内，所述第一物料流的末端和第二物料流的首端，无混合地依次顺序通过叠加路径上的共用设备，分别输送至各自作业路线的终点。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明的技术方案，而并非用作为对本发明的限定，任何基于本发明的实质精神对以上所述实施例所作的变化、变型，都将落在本发明的权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种叠加式物流输送系统的控制方法，所述的叠加式物流输送系统至少包含第一和第二两条作业路线，每一条作业路线包含多台依次连接的物料输送设备；所述的第一作业路线输送第一物料流，所述的第二作业路线输送第二物料流；所述的两条作业路线中至少有一段包含共用输送设备的叠加路径；其特征在于所述的控制方法包含以下步骤：

S100)在所述的叠加路径的出口和/或入口，设置至少一个切换点，在所述的切换点设置控制所述第一或第二物料流有选择地通过叠加路径的切换点设备；

S200)在所述的切换点前后或者在所述的叠加路径上，设置至少一个监测点，在所述的监测点设置物料监测装置，实时监测作业路线中的物料流；

S300)确定第二作业路线启动等待时间ts，作业路线切换时间tq和第二物料流加载等待时间tz；

S400)所述的物料监测装置检测第一物料流的末端通过切换点；

S500)根据启动等待时间ts启动第二作业路线的相关输送设备；

S600)根据作业路线切换时间tq控制第一作业路线的输送设备，顺停切换点之前或之后已完成输送作业的设备；

S700)根据第二物料流加载等待时间tz加载第二物料流；

S800)在第一作业路线和第二作业路线的切换过程中，所述叠加路径的共用设备连续不间断地运行，第二条物料流与在第一物料流在所述叠加路径的共用设备上叠加式输送；

S900)所述第一物料流的末端和第二物料流的首端，无混合地依次顺序通过所述叠加路径的共用设备，分别输送至各自作业路线的终点。

2.根据权利要求1所述的叠加式物流输送系统的控制方法，其特征在于所述的输送设备包括胶带输送机；所述的切换点设备是可以将物料转送往不同作业路线的转运胶带机；所述的物料监测装置是设置在胶带输送机上的料流传感器。

3.根据权利要求1所述的叠加式物流输送系统的控制方法，其特征在于所述的步骤S300包括以下动作：

S320)根据单台物料输送设备的启动时间和待启动的第二作业路线设备台数，确定第二作业路线启动等待时间ts＝ts0*m，其中，ts0是单台设备启动时间，m是第二作业路线起点至切换点的输送设备台数，或者切换点至第二作业路线终点的输送设备台数；

S340)根据第一物料流的末端到达切换点的输送距离，或者第一物料流在叠加路径上的输送距离，以及物料输送设备的传送速度，确定作业路线切换时间tq＝∑Li/V，其中Li是第一物料流的末端到达切换点，或者第一物料流在叠加路径上，所经过的每一台物料输送设备的长度，V是物料输送设备的输送速度；

S360)比较作业路线切换时间tq和第二作业路线设备启动时间ts，确定第二物料流加载等待时间tz：若ts＞tq，则tz＝ts-tq，否则，tz＝0。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的叠加式物流输送系统的控制方法，其特征在于所述的前后两条作业路线是同起点同终点的作业路线，两条作业路线分别从同一起点把不同的物料输送到同一终点，经卸料车卸载到不同物料槽中；所述的叠加路径包含两条作业路线中所有的输送设备，所述的第二作业路线启动等待时间ts＝0；至少有一个监测点设置在所述的叠加路径的入口和出口之间；所述的切换作业路线的步骤包括以下动作：

计算作业路线切换时间tq＝L2/V*C1，其中，作业路线切换时间tq是最后一个监测点检测到的物料流末端输送到作业路线终点所需时间，L2是从最后一个监测点到作业路线终点的输送设备总长度，V是输送设备的速度，C1是切换安全系数，C1＝1～1.3；

计算第二物料流加载等待时间tz＝tq+tx，其中，tx＝tx1*n*C2为卸料车的走槽时间，tx1是卸料车跨越一台物料槽所需的时间，n为跨越的物料槽总数，C2是走槽安全系数，C2＝1.1～1.5；

第一物料流加载完毕，等待tz时间之后开始加载第二物料流；

第一物料流末端通过最后一个监测点之后，等待tq时间完成卸载，卸料车开始走槽，经过tx时间卸料车到位，物流输送系统切换到第二物料流的正常作业程序。

5.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的叠加式物流输送系统的控制方法，其特征在于所述的前后两条作业路线是同起点不同终点的作业路线，两条作业路线分别从同一起点把不同的物料输送到不同终点；所述的叠加路径包含从起点开始至切换点的所有的输送设备，至少有一个监测点设置在所述的切换点，所述的切换作业路线的步骤包括以下动作：

计算作业路线切换时间tq＝L1/V*C1，其中，作业路线切换时间tq是物料流末端从两条作业路线的起点输送到切换点所需时间，L1＝∑Li是从两条作业路线的起点到切换点的物料输送设备的总长度，V是输送设备的速度，C1是切换安全系数，C1＝1～1.3；

计算第二作业路线启动等待时间ts＝ts0*m，其中，ts0是单台设备启动时间，m是切换点至第二作业路线终点的输送设备台数；

计算第二物料流加载等待时间tz，若ts＞tq，则tz＝ts-tq，否则，tz＝0；

第一物料流加载完毕，等待tq时间之后开始作业路线切换，自切换点之后至第一作业路线终点的输送设备顺停，自切换点之后至第二作业路线终点的传输设备开始启动；

开始作业路线切换后，等待tz时间开始加载第二物料流，物流输送系统切换到第二作业路线作业程序。

6.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的叠加式物流输送系统的控制方法，其特征在于所述的前后两条作业路线是不同起点同终点的作业路线，两条作业路线分别从不同起点把不同的物料输送到同一终点，经卸料车卸载到不同物料槽中；所述的叠加路径包含从切换点开始至终点的所有的输送设备，至少有一个监测点设置在所述的切换点或者所述的叠加路径的入口和出口之间；所述的切换作业路线的步骤包括以下动作：

计算作业路线切换时间tq＝L2/V*C1，其中，作业路线切换时间tq是最后一个监测点检测到的物料流末端输送到作业路线终点所需时间，L2是从最后一个监测点到作业路线终点的输送设备总长度，V是输送设备的速度，C1是切换安全系数，C1＝1～1.3；

计算作业路线切换时间tq＝L1/V*C1，其中，作业路线切换时间tq是第一物料流末端从第一作业路线的起点输送到切换点所需时间，L1＝∑Li是从第一作业路线的起点到切换点的输送设备总长度，V是输送设备的速度，C1是切换安全系数，C1＝1～1.3；

计算第二作业路线启动等待时间ts＝ts0*m，其中，ts0是单台设备启动时间，m是第二作业路线起点至切换点的输送设备台数；

计算卸料车的走槽时间tx＝tx1*n*C2为卸料车的走槽时间，tx1是卸料车跨越一台物料槽所需的时间，n为跨越的物料槽总数，C2是走槽安全系数，C2＝1.1～1.5；

计算第二物料流加载等待时间tz，若tx＞(tq+ts)，则tz＝tx-(tq+ts)，否则，tz＝0；

第一物料流加载完毕，等待tq时间之后开始作业路线切换，切换完成后，第一作业系统起点至切换点设备直接停运，自第二作业路线起点至切换点的传输设备开始启动；

开始作业路线切换后，等待tz时间开始加载第二物料流；

第一物料流末端通过所述的叠加路径后，卸料车开始走槽，经过tx时间卸料车到位，物流输送系统切换到第二物料流的正常作业程序。

7.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的叠加式物流输送系统的控制方法，其特征在于所述的前后两条作业路线是不同起点不同终点的作业路线，两条作业路线分别从不同起点由第一切换点进入所述的叠加路径，再经由第二个切换点离开所述的叠加路径，把不同的物料输送到各自的终点；在所述的切换点至少分别设置一个监测点；所述的切换作业路线的步骤包括以下动作：

计算作业路线切换时间tq＝L1/V*C1，其中，作业路线切换时间tq是第一物料流末端从第一作业路线的起点输送到第一切换点所需时间，L1＝∑Li是从第一作业路线的起点到第一切换点的输送设备总长度，V是输送设备的速度，C1是切换安全系数，C1＝1～1.3；

计算第二作业路线启动等待时间ts＝ts0*m，其中，ts0是单台设备启动时间，m是第二作业路线起点至第一切换点的输送设备台数；

计算第二作业路线末段启动等待时间ts2＝ts0*m2，其中，ts0是单台设备启动时间，m2是第二切换点至第二作业路线终点的输送设备台数；

计算第二物料流加载等待时间tz，若ts2>(tq+ts)，则tz＝ts2-(tq+ts)，否则，tz＝0；

第一物料流加载完毕，等待tq时间之后，自第二作业路线起点至第一切换点的传输设备和自第二切换点之后至第二作业路线终点的传输设备开始启动，自第一作业路线起点至第一切换点的输送设备直接停运；

开始作业路线切换后，等待tz时间开始加载第二物料流；

第一物料流通过在第二切换点以后，第一作业路线自第二切换点以后的设备进入顺停程序，同时第二作业路线进入第二物料流正常作业程序。