CN104148219A - 选煤厂货车防冻液自动喷洒装置 - Google Patents

Abstract

选煤厂货车防冻液自动喷洒装置属于运输领域中的设备，涉及给选煤厂货车自动喷洒防冻液的系统。该装置包括防冻液自动喷洒控制操作台、车厢位置检测机构、车厢速度及方向检测机构、防冻液喷淋机构，所述车厢位置检测机构和车厢速度及方向检测机构的数据线接至所述防冻液自动喷洒控制操作台的信息输入端，防冻液自动喷洒控制操作台的控制信号输出端接至所述防冻液喷淋机构；所述车厢位置检测机构由分别位于车厢两侧的红外线发射器和红外线接收器组成；所述防冻液喷淋机构由电动调节阀和位于车厢上方的喷淋头构成。本装置可以根据车厢位置、速度、方向、温度自动调节喷洒防冻液的量，减少防冻液的浪费，降低生产成本；并且能够与后台管理双向联系。

Description

选煤厂货车防冻液自动喷洒装置

技术领域

本发明中的选煤厂货车防冻液自动喷洒装置属于运输领域中的设备，涉及给选煤厂货车自动喷洒防冻液的系统。 

背景技术

在东北、西北的寒冷地区，选煤厂为防止冬季火车运煤时出现的冻车问题，必须向货运煤车喷洒防冻液。防冻液在选煤厂的生产成本中所占比例很大，严格控制防冻液的喷洒，做到有效经济喷洒不浪费，是降低选煤厂生产成本的一个重要环节。在以往的生产中，防冻液的喷洒都采用人工喷洒的方法，喷洒定位、喷洒量等技术要求都很难控制，造成防冻液喷洒浪费是很普遍的现象，同时防冻液喷洒数据也很难予以完整的记录、汇总和统计分析。 

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供一种选煤厂货车防冻液自动喷洒装置，能够根据具体情况自动调节防冻液喷洒量。 

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：(同权利要求) 

选煤厂货车防冻液自动喷洒装置，包括防冻液自动喷洒控制操作台、车厢位置检测机构、车厢速度及方向检测机构、防冻液喷淋机构，其中，所述车厢位置检测机构和车厢速度及方向检测机构的数据线接至所述防冻液自动喷洒控制操作台的信息输入端，防冻液自动喷洒控制操作台的控制信号输出端接至所述防冻液喷淋机构；所述车厢位置检测机构由分别位于车厢两侧的红外线发射器和红外线接收器组成；所述车厢速度及方向检测机构由安装在车厢牵引头上的具有GPS定位的Zigbee通讯模块和位于在防冻液自动喷洒控制操作台内的外置式Zigbee中心协调器组成；所述防冻液喷淋机构由电动调节阀和位于车厢上方的喷淋头构成。其中，车厢位置检测机构能够判断需喷洒防冻液的车厢是否进入喷洒区，是否应予以喷洒或车辆驶出喷洒区应停止喷洒等情况，是实现自动喷洒的一个关键的技术要点；车厢速度及方向检测机构的GPS定位可以测得车厢的运动方向和速度，通过Zigbee通信将车厢的运动方向和速度送到防冻液自动喷洒控制操作台，从而可以准确地采集到车厢的运动方向和速度的数据，为准确地喷洒防冻液提供依据。 

作为一种优选方案，所述车厢位置检测机构为两套红外线发射器和红外线接收器，该两套红外线发射器和红外线接收器间隔需要的距离设置，且所述防冻液喷淋机构的喷淋头位于两套红外线发射器和红外线接收器的中间，红外线接收器的信号输出接至所述防冻液自动喷洒控制操作台。本方案中采用两套对射式红外线发射器和红外线接收器来测定应喷洒防冻液的车厢是否到达相应喷洒区，是否实现自动喷洒。根据喷洒的实际要求，如要求喷洒在车厢前边沿内的1m处开始喷洒，在车厢后边沿前的1m处停止喷洒，则红外线发射器和红外线接收器可分别安装在离喷淋头前后1m处。当需要喷洒的车厢前沿到达第一套红外线发射器和红外线接收器处，喷淋头开始喷洒；车辆向前运行，当车厢后沿到达第二套红外线发射器和红外 线接收器处，喷淋头停止喷洒。 

所述防冻液喷淋机构中设有控制电动调节阀的手动操作开关。防止当由于某种突发情况发生，或工艺上有重大变更，或系统装置故障等原因，影响防冻液的喷洒。 

所述防冻液喷淋机构中设有流量传感器，并且该流量传感器的数据线接至所述防冻液自动喷洒控制操作台的信息输入端。流量传感器可以实时得到防冻液的流量，为掌握防冻液的用量取得第一手数据。 

本装置中还设有位于防冻液喷淋机构的温度传感器，温度传感器的输出接至所述防冻液自动喷洒控制操作台的信息输入端。在生产过程中对车厢喷洒防冻液量的多少的依据之一是环境温度，即车辆运输沿线的环境温度的高低。本方案可以根据环境温度对防冻液喷洒量进行控制，测得喷洒区的环境温度，能够根据该温度与运煤火车所经过路线的最大温差(历史统计数据)进行喷洒量的自动设置，温差越大，喷洒量越大。当然，根据测得的环境温度也可采用人工方式予以设定。 

在所述防冻液自动喷洒控制操作台中设有GPRS通信模块。通过GPRS无线通讯模块及无线通讯公共网络实现防冻液自动喷洒装置及流量计量与后台管理的数据通讯。防冻液流量数据和防冻液自动流量计量装置信息能及时、正确地发送给远程后台。如防冻液自动喷洒及流量计量装置可在发生某一事件时向管理后台发送设备号、当车喷洒量、当班累计喷洒量、总累计量、实时时间或某事件信息。为后台完成防冻液喷洒工作中相关数据的采集、存储、汇总、分析和制表等管理工作提供前提条件。 

在所述防冻液自动喷洒控制操作台中设有IC卡读写模块。实现用IC卡控制防冻液自动喷洒控制操作台，为严格规范防冻液喷洒控制提供了硬件条件。 

在所述防冻液自动喷洒控制操作台中设有显示模块和语音报话模块。能够对装置的运行状态、操作情况、数据等进行显示和报话，提供了良好的直观操作条件。 

利用上述的硬件条件可实现如下的防冻液喷洒控制方式： 

(一) 根据车厢位置的喷洒控制 

当运行车厢挡住了第一套红外线发射器和红外线接收器1、车厢前沿又挡住第二套红外线发射器和红外线接收器2时，喷淋头开始喷洒防冻液；当车厢的后沿刚过第一套红外线发射器和红外线接收器1，即第一套红外线发射器和红外线接收器1导通，喷淋头停止喷洒； 

根据生产工艺要求调整起始喷洒及终止喷洒的设定点，即分别调节两套红外线发射器和红外线接收器离开喷淋头的距离； 

列车在进入喷洒区时总是有牵引头先进入，应避免对牵引头的喷洒；同时也要停止对车厢连接处的空位喷洒，防冻液自动喷洒及流量检测装置将按下表的要求进行逻辑判别，来实现准确的定位喷洒， 

当车辆的某车厢在喷洒区喷洒，车辆停止运行时，测得车辆速度为零，装置将立即停止喷淋；当车辆又开始向前运行，测得速度不为零，喷洒再次启动； 

当车辆的某车厢在喷洒区喷洒，车辆因故倒车运行时，装置将立即控制喷淋头停止喷洒，同时，装置对倒车运行的距离进行检测、记录；当车辆恢复正常向前运行时，装置将对运行距离予以判定，将在车辆到达倒车起始点时喷淋头再对该车厢进行喷洒，确保防冻液不重复喷洒； 

(二) 根据环境温度的喷洒控制，采用如下两种方法实现： 

3)喷洒量温度分级控制 

将运煤车辆经过的运输现场的最低环境温度分成4级：-6℃～10℃(1级)，-11℃～-15℃(2级)，-16℃～-20℃(3级)，-21℃～-25℃(4级)，每级的喷洒量为一定值，温度越低，分级区越高，喷洒量越大； 

4)喷洒量连续控制 

根据环境温度及预置修正值确定喷洒量，建立数学模型，喷洒量为温度的函数，即： 

Q＝F(T)  式中：Q为单位时间的喷洒量，T为温度，函数关系根据生产工艺的实际情况测定后建立； 

根据函数的输出值，利用所述电动调节阀实现喷洒量的无级连续调节； 

(三) 根据车厢速度的喷洒控制 

建立喷洒量与运行速度的函数关系： 

Q＝F(V)  式中：Q为单位时间的喷洒量，V为车辆运行速度，函数关系根据生产工艺的实际情况测定后建立； 

根据函数的输出值，利用所述电动调节阀实现喷洒量的无级连续调节； 

(四) 根据车厢速度和所述的喷洒量连续控制的喷洒控制 

采用所述的喷洒量连续控制方案，又考虑到车辆运行速度的因素，建立二元函数关系： 

Q＝F(T，V)  对相关参数综合考虑建立相应的控制函数，根据函数的输出值，利用所述电动调节阀实现喷洒量的无级连续调节。 

本装置的检测部分包括了环境温度检测、车厢位置和车速检测、防冻液流量检测：不仅能够根据环境温度来预置喷洒量；还能够自动识别牵引头、车厢、车厢连接空档等位置，只有当车厢经过喷洒区时才进行喷洒，火车的其他部位及空档经过喷洒区时不予喷洒，从而有效避免了防冻液的浪费；还能够实现当车速运行较快时喷洒量自动调节增大，反之，喷洒量减小，停车或倒车时停止喷洒等不同情况处理；还可对喷洒防冻液的数量进行自动检测统计。而且，本装置能够将数据和操作情况实时传递到后台管理，为生产现场自动化管理的进一步提升，为进行生产成本分析、加强企业管理、提高管理水平，提供了技术平台。 

附图说明

图1是本发明选煤厂货车防冻液自动喷洒装置的一个优选实施例的结构示意图。 

图2是本发明选煤厂货车防冻液自动喷洒装置中的车厢位置检测机构的结构示意图。 

图3是本发明选煤厂货车防冻液自动喷洒装置中环境温度对防冻液喷洒量控制的温度/喷洒量分级控制图。 

图4是本发明选煤厂货车防冻液自动喷洒装置中环境温度对防冻液喷洒量控制的温度/喷洒量连续控制图。 

图5是本发明选煤厂货车防冻液自动喷洒装置中车厢速度对防冻液喷洒量控制的速度/喷洒量控制图。 

图中：1、第一套红外线发射器和红外线接收器，2、第二套红外线发射器和红外线接收器，3、喷淋头，4、电动调节阀。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个优选实施例进行详细说明。 

如图1，本实施例中的选煤厂货车防冻液自动喷洒装置由防冻液自动喷洒控制操作台、车厢位置检测机构、车厢速度及方向检测机构、防冻液喷淋机构、GPRS模块、温度传感器组成，其中，防冻液自动喷洒控制操作台中包括中央处理器、显示屏模块、语音报话模块，以及IC卡读写模块；车厢速度及方向检测机构由GPS模块和Zigbee通信模块组成，GPS模块采集的车辆运行方向和速度信号通过Zigbee通信模块送到防冻液自动喷洒控制操作台；防冻液喷淋机构包括流量传感器、电动调节阀、喷淋头，以及手动操作开关，防冻液经流量传感器到电动调节阀，再到喷淋头，电动调节阀由防冻液自动喷洒控制操作台控制，也可以由手动操作开关控制。车厢位置检测机构将车厢位置信息送到防冻液自动喷洒控制操作台；温度传感器将喷淋头处的温度信息送到防冻液自动喷洒控制操作台；流量传感器将防冻液的流量实时送到防冻液自动喷洒控制操作台；GPRS模块将防冻液自动喷洒控制操作台接收的信息以及操作状态，通过无线通讯公共网络送到后台管理，并且将后台管理的指令送到防冻液自动喷洒控制操作台。 

下面将上述各部件的具体实现加以详细说明。 

1.车厢位置检测机构：需喷洒防冻液的车厢是否进入喷洒区，是否应予以喷洒或车辆驶出喷洒区应停止喷洒等情况是实现自动喷洒的一个关键的技术要点。本实施例中采用两套红外线发射器和红外线接收器来测定应喷洒防冻液的车厢是否到达相应喷洒区，是否实现自动喷洒。下面根据图2对检测过程加以说明，例如要求喷洒在车厢前边沿内的1m处开始喷洒，在车厢后边沿前的1m处停止喷洒，则第一套红外线发射器和红外线接收器1和第二套红外线发射器和红外线接收器2分别安装在离喷淋头3前后1m处。当车厢前沿到达第一套红外线发射器和红外线接收器1处，喷淋头3开始喷洒防冻液；车辆向前运行，当车厢后沿到二套红外线发射器和红外线接收器2处，喷淋头3停止喷洒防冻液，从而完成喷洒正常工艺要求。为了解决整列车厢通过时对牵引头部分不予以喷洒、对于车厢间的空挡不予喷洒等具体情况，本装置中的央处理器通过应用程序对第一套红外线发射器和红外线接收器1和第二套红外线发射器和红外线接收器2的接收信号进行逻辑判别分析，完成上述功能。 

2.车厢速度及方向检测机构：在实际生产中，列车在进入喷洒区后有可能会发生停车、倒车等情况。如停车时喷淋头喷洒不停止，对喷淋头下方已喷洒的煤炭再不停喷洒将会造成浪费；同样倒车时，喷淋头喷洒不停止，对倒车前已喷洒的煤进行再次喷洒也是浪费，所以需要检测车厢速度及方向。本实施例中采用利用GPS模块测定车厢速度及方向，利用Zigbee通信模块将车厢速度及方向送到防冻液自动喷洒控制操作台的方法。该方法具体为：在牵引头上安装具有GPS定位的Zigbee通讯模块(车载终端)，在防冻液自动喷洒控制操作台内安装 外置式Zigbee中心协调器；当喷洒煤车进入喷洒区时，外置式Zigbee中心协调器与牵引头上的Zigbee通讯模块建立通讯联系，将牵引头上GPS模块获得的车辆运行速度和运行方向等信息传送到防冻液自动喷洒控制操作台。 

3.防冻液喷淋机构：对喷洒量的控制采用电动调节阀3作为执行机构。电动调节阀的输入信号为4―25mA标准控制信号。采用电动调节阀在系统组成上较为灵活方便，可实现连续调节，价格也不是很高，维护比较方便。电动调节阀在具体选用规格上将根据生产工艺上防冻液喷淋头为1个还是多个、防冻液管路大小、防冻液管路压力、管路连接方式(螺纹连接还是法兰连接)、采用材质等技术要求予以确定。 

同时，防冻液管路中安装流量传感器，实时将防冻液用量送到防冻液自动喷洒控制操作台进行记录、存储，并向后台传输。流量传感器采用专用流量计，根据防冻液的喷洒流量值(L/s)选用相应口径的流量计，可选用的流量计口径为25mm、40mm和50mm。流量计输出信号为脉冲数，流量/脉冲转换系数KL对应为0.00816―0.00840(25mm)、0.018241―0.018329(40mm)、0.026511―0.026519(50mm)，即流量计发出每脉冲数产生的流量值(升)。流量/脉冲转换系数将根据流量计的计量标定予以确定，略有差异。 

当由于某种突发情况发生，或工艺上有重大变更，或系统装置故障等原因，影响防冻液的喷洒，该机构还设有手动操作功能。当选用此功能时，将根据手动操作要求进行防冻液的喷洒，但防冻液喷洒数据还是进行记录、存储，并向后台传输。 

4.温度传感器：用于环境温度检测，是对防冻液喷洒区周边环境温度的检测，该温度值可作为防冻液喷洒量的一个依据。本实施例中采用数字温度传感器DS18B20作为一次温度仪表，安装于防冻液喷洒区现场，直接取得环境温度数据。DS18B20的测量范围为-55℃～125℃，测温范围较宽。DS18B20可由三线制连接：地、数字输入/输出、电源+，电源采用+5V供电。由于其温度信号输出已转换为数字信号，可方便地供给防冻液自动喷洒控制操作台中的中央处理器。DS18B20外形似三极管，现场安装方便。 

5.防冻液自动喷洒控制操作台：是本装置安装于生产现场的关键设备，集多功能于一身，需进行针对性的软硬件设计。防冻液自动喷洒控制操作台由中央处理器(采用ARM芯片)、显示屏模块、语音报话模块、非接触式IC卡读写模块、通讯接口和其他输入输出接口等单元组成，能完成系统所规定的各项功能要求。现对除中央处理器之外的各组成部分功能和设计要求阐述如下： 

1)显示屏模块采用128×64高亮度LCD显示屏产品。由于显示屏采用点阵方式，可根据需要预置相关的中文及数字，予以显示。 

2)语音报话模块采用语音电路及扬声器，根据生产需要录制一些提示语音，在开关机、操作、生产状态等节点进行相应的语音提示。 

3)IC卡读写模块为非接触式IC卡读写装置，工作人员需要持卡工作才能进行对防冻液自动喷洒控制操作台的开关机、参数修改、生产管理等进行操作，避免了外界人员对装置的干 扰，提高了装置操作的安全性。并且可以将当班工人的工作量记录在IC卡中，提高了工作管理的科学性。 

4)通讯接口和其他输入输出接口：用于接收车厢位置信息、车厢速度和方向信息、温度信息、流量信息，以及输出对电动调节阀的控制信息，还用于连接GPRS模块、Zigbee中心协调器等。因此需要有如下接口， 

(1)温度测量信号口，数字量输入； 

(2)红外接收信号口，2个，开关量输入； 

(3)测速信号输入口，脉冲信号输入； 

(4)车辆运行方向信号输入口，脉冲信号输入； 

(5)流量信号输入口，脉冲信号输入； 

(6)多路输出接口，不小于4路，即可对4电动调节阀同时分别控制； 

(7)不少于1个RS-232接口，以便能与GPRS模块连接，GPRS模块为透明传输模块，实现全透明双向传输，通过公共通讯网络将数据传输给后台管理。另考虑系统装置功能扩展的可能，应预留2-3个串口。 

6.GPRS模块：根据防冻液自动喷洒及流量计量的管理要求，本装置与后台管理用GPRS网络实现无线数据通信，以达到防冻液流量数据和操作信息能及时、正确地发送给远程后台。如防冻液自动喷洒装置可在发生某一事件时向后台管理发送设备号、当车喷洒量、当班累计喷洒量、总累计量、实时时间或某事件信息。还能实现远程后台管理对防冻液自动喷洒装置的工作状态进行监控。 

采用本装置可以实现根据车厢位置、车厢速度、环境温度自动控制防冻液喷洒量，具体为： 

1.车厢定位喷洒控制 

当运行车厢挡住了第一套红外线发射器和红外线接收器1、车厢前沿又挡住第二套红外线发射器和红外线接收器2时，喷淋头开始喷洒防冻液；当车厢的后沿刚过第一套红外线发射器和红外线接收器1，即第一套红外线发射器和红外线接收器1导通，喷淋头停止喷洒。 

起始喷洒及终止喷洒的设定点，可根据生产工艺要求进行调整。调整方法如图2所示，分别调节两套红外线发射器和红外线接收器离开喷淋头的距离。 

列车在进入喷洒区时总是有牵引头先进入，应避免对牵引头的喷洒；同时也要停止对车厢连接处的空位喷洒，防冻液自动喷洒及流量检测装置将按下表(表3-1)的要求进行逻辑判别，来实现准确的定位喷洒。 

表1喷洒开停逻辑分析表 

停车停止喷洒控制 

当车辆的某车厢在喷洒区喷洒，车辆停止运行时，测得车辆速度为零，装置将立即停止喷淋。当车辆又开始向前运行，测得速度不为零，喷洒再次启动，保证防冻液不浪费。 

倒车喷洒控制 

当车辆的某车厢在喷洒区喷洒，车辆因故倒车运行时，装置将立即控制喷淋头停止喷洒。同时，装置对倒车运行的距离进行检测、记录；当车辆恢复正常向前运行时，装置将对运行距离予以判定，将在车辆到达倒车起始点时喷淋头再对该车厢进行喷洒，确保防冻液不重复喷洒而造成不必要的浪费。 

2.环境温度对防冻液喷洒量的控制要求及实施方案 

选煤厂为防止冬季火车运煤时出现的冻车问题，向货运煤车喷洒防冻液。在生产过程中对车厢喷洒防冻液量的多少的依据之一是环境温度，即车辆运输沿线的环境温度的高低。根据环境温度对防冻液喷洒量的控制，可根据用户需求采用如下两种方法实现： 

喷洒量温度分级控制 

将车辆运输现场的最低环境温度分成多个等级，如分成4级：-6℃～10℃(1级)，-11℃～-15℃(2级)，-16℃～-20℃(3级)，-21℃～-25℃(4级)。 

系统装置可以测得喷洒区的环境温度，根据该温度与运煤火车所经过路线的最大温差(历史统计数据)进行喷洒量的预置设定，喷洒量实现如图3的分级自动控制，每级的喷洒量为一定值，温度越低，分级区越高，喷洒量越大。 

对于喷洒量分级控制，也可采用人工方式予以设定。根据预计环境温度，可在喷洒工作开始前，对本装置的分级控制的级别进行人工设定，即可按某级别要求进行定量喷洒。 

喷洒量连续控制 

本系统中在防冻液的喷洒管路上安装的执行机构为电动调节阀，装置又能输出4―20mA的标准电流信号，因此对电动调节阀可进行无级连续调节。装置根据环境温度及预置修正值确定喷洒量，该喷洒量的变化是一条连续曲线，装置可根据要求建立数学模型，喷洒量为温度的函数，即： 

Q＝F(T)…………………(1) 

式(2)中：Q―单位时间的喷洒量(g/t) 

T―温度(℃) 

例如，喷洒量/温度的函数曲线图如图4呈一次函数的形式，实际曲线将根据生产工艺要求的函数关系而确定。 

3.车厢运行速度对防冻液喷洒量的控制要求及实施方案 

防冻液对运煤车厢的喷洒工作是运煤列车在运行过程中进行的，防冻液的喷洒量与车辆运行速度有关，简单地说，车辆速度快喷洒量多，速度慢喷洒量少，保证其能经济的均匀的喷洒。因此，防冻液喷洒量与运行速度可建立相应的函数关系： 

Q＝F(V)…………………(2) 

式(3)中：Q―单位时间的喷洒量(g/t) 

V―车辆运行速度(m/s) 

例如，喷洒量/速度的函数曲线如图5所示，函数关系将根据生产工艺的实际情况测定后建立。 

根据上述分析，若采用喷洒量连续控制方案，又考虑到车辆运行车速的因素，则应对防冻液喷洒量进行综合，将建立二元函数关系为： 

Q＝F(T，V)…………………(3) 

对相关参数综合考虑建立相应的控制函数，并根据用户要求，确立相应的控制方案。 

利用本装置中的IC卡读写模块还能实现数据存储功能和参数设置功能： 

数据存储功能：在每次关闭防冻液自动喷洒流量计量装置后向管理后台发送防冻液流量数据同时，考虑到数据的安全问题，同时将该流量计量数据存储于IC卡读写模块内。数据内容：实时/刷卡时间、当班喷洒次数、当车喷洒量、当班累计喷洒量和总累计量。防冻液自动喷洒结束时，开机卡刷卡，将存储流量数据写入卡内。 

参数设置功能：相关参数的设置是方便项目的实施，特别在生产过程中因某原因，如煤炭中水份的改变，需要改变喷洒量的参数等，通过便捷的技术手段予以实现。利用IC卡内预设的数据进行相关参数的修改，方便、快捷、准确。 

利用本装置中的GPRS模块可以实现远程后台管理：后台管理将完成防冻液喷洒工作中相关数据的采集、存储、汇总、分析和制表等管理工作，后台管理的建立是对生产现场自动化管理的进一步提升，是进行生产成本分析、加强企业管理，提高管理水平不必可少的技术平台。后台管理将根据用户单位企业管理的需要进行针对性的详细规划设计，并制定后台管理设计文档。一般来说，后台管理应具有如下主要功能： 

1)将通过GPRS模块传输来的防冻液喷洒流量等相关数据放入服务器数据库中； 

2)远程对防冻液自动喷洒及流量计量信息、工作状态进行查询和设置； 

3)配套用制卡软件通过数据同步操作，将后台管理的数据同步到软件上，根据要求进行有关报表需求方面的显示和计算，使调度和管理人员能够实时关注流量数据及相关工作情况。 

Claims (9)

1.选煤厂货车防冻液自动喷洒装置，包括防冻液自动喷洒控制操作台、车厢位置检测机构、车厢速度及方向检测机构、防冻液喷淋机构，其特征在于：所述车厢位置检测机构和车厢速度及方向检测机构的数据线接至所述防冻液自动喷洒控制操作台的信息输入端，防冻液自动喷洒控制操作台的控制信号输出端接至所述防冻液喷淋机构；所述车厢位置检测机构由分别位于车厢两侧的红外线发射器和红外线接收器组成；所述车厢速度及方向检测机构由安装在车厢牵引头上的具有GPS定位的Zigbee通讯模块和位于在防冻液自动喷洒控制操作台内的外置式Zigbee中心协调器组成；所述防冻液喷淋机构由电动调节阀和位于车厢上方的喷淋头构成。

2.根据权利要求1所述的选煤厂货车防冻液自动喷洒装置，其特征在于：所述车厢位置检测机构为两套红外线发射器和红外线接收器，该两套红外线发射器和红外线接收器间隔需要的距离设置，且所述防冻液喷淋机构的喷淋头位于两套红外线发射器和红外线接收器的中间，红外线接收器的信号输出接至所述防冻液自动喷洒控制操作台。

3.根据权利要求1或2所述的选煤厂货车防冻液自动喷洒装置，其特征在于：所述防冻液喷淋机构中设有控制电动调节阀的手动操作开关。

4.根据权利要求3所述的选煤厂货车防冻液自动喷洒装置，其特征在于：所述防冻液喷淋机构中设有流量传感器，并且该流量传感器的数据线接至所述防冻液自动喷洒控制操作台。

5.根据权利要求4所述的选煤厂货车防冻液自动喷洒装置，其特征在于：还设有位于防冻液喷淋机构处的温度传感器，其输出接至所述防冻液自动喷洒控制操作台。

6.根据权利要求5中所述的选煤厂货车防冻液自动喷洒装置，其特征在于：在所述防冻液自动喷洒控制操作台中设有GPRS通信模块。

7.根据权利要求6中所述的选煤厂货车防冻液自动喷洒装置，其特征在于：在所述防冻液自动喷洒控制操作台中设有IC卡读写模块。

8.根据权利要求7中所述的选煤厂货车防冻液自动喷洒装置，其特征在于：在所述防冻液自动喷洒控制操作台中设有显示模块和语音报话模块。

9.采用权利要求5所述的选煤厂货车防冻液自动喷洒装置，实现根据车厢位置、环境温度、车厢速度自动控制防冻液喷洒的方式，其特征在于：

(一) 根据车厢位置的喷洒控制

当运行车厢挡住了第一套红外线发射器和红外线接收器、车厢前沿又挡住第二套红外线发射器和红外线接收器时，喷淋头开始喷洒防冻液；当车厢的后沿刚过第一套红外线发射器和红外线接收器，即第一套红外线发射器和红外线接收器导通，喷淋头停止喷洒；

根据生产工艺要求调整起始喷洒及终止喷洒的设定点，即分别调节两套红外线发射器和红外线接收器离开喷淋头的距离；

列车在进入喷洒区时总是有牵引头先进入，应避免对牵引头的喷洒，同时也要停止对车厢连接处的空位喷洒，防冻液自动喷洒及流量检测装置将按下表的要求进行逻辑判别，来实现准确的定位喷洒，

当车辆的某车厢在喷洒区喷洒，车辆停止运行时，测得车辆速度为零，装置将立即停止喷淋；当车辆又开始向前运行，测得速度不为零，喷洒再次启动；

当车辆的某车厢在喷洒区喷洒，车辆因故倒车运行时，装置将立即控制喷淋头停止喷洒，同时，装置对倒车运行的距离进行检测、记录；当车辆恢复正常向前运行时，装置将对运行距离予以判定，将在车辆到达倒车起始点时喷淋头再对该车厢进行喷洒，确保防冻液不重复喷洒；

(二) 根据环境温度的喷洒控制，采用如下两种方法实现：

1)喷洒量温度分级控制

将运煤车辆经过的运输现场的最低环境温度分成4级：-6℃～10℃(1级)，-11℃～-15℃(2级)，-16℃～-20℃(3级)，-21℃～-25℃(4级)，每级的喷洒量为一定值，温度越低，分级区越高，喷洒量越大；

2)喷洒量连续控制

根据环境温度及预置修正值确定喷洒量，建立数学模型，喷洒量为温度的函数，即：

Q＝F(T)  式中：Q为单位时间的喷洒量，T为温度，函数关系根据生产工艺的实际情况测定后建立；

根据函数的输出值，利用所述电动调节阀实现喷洒量的无级连续调节；

(三) 根据车厢速度的喷洒控制

建立喷洒量与运行速度的函数关系：

Q＝F(V)  式中：Q为单位时间的喷洒量，V为车辆运行速度，函数关系根据生产工艺的实际情况测定后建立；

根据函数的输出值，利用所述电动调节阀实现喷洒量的无级连续调节；

(四)根据车厢速度和所述的喷洒量连续控制的喷洒控制

采用所述的喷洒量连续控制方案，又考虑到车辆运行速度的因素，建立二元函数关系：

Q＝F(T，V)  对相关参数综合考虑建立相应的控制函数，根据函数的输出值，利用所述电动调节阀实现喷洒量的无级连续调节。