CN105501890A - 智能生物质收集系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能生物质收集系统，包括皮带输送机、生物质破碎机、斗式提升机、生物质料斗衡、电控单元和通信模块；皮带输送机的进料端设置有皮带输送机受料斗，皮带输送机受料斗的上部设置有料流开关；生物质破碎机设置在皮带输送机的出料端，斗式提升机设置在生物质破碎机的出料端；生物质料斗衡包括台架、料斗、称重传感器，料斗的顶部开有料斗进料口，料斗的底部设有出料底门，料斗进料口位于斗式提升机的出料口下方；皮带输送机、生物质破碎机、斗式提升机、通信模块、称重传感器、料流开关连接至电控单元进行集中控制。该系统自动化程度较高，能够自动处理间歇产生的生物质，节省了生物质的收集成本。

Description

智能生物质收集系统

技术领域

本发明涉及一种智能生物质收集系统，属于生物质发电领域。

背景技术

木材加工厂的废料目前大多是作为生物质发电的燃料使用，其收集过程是：人工从机旁将产生的废料清理出去，在一定区域堆放成堆，堆放到一定量后，再由人工或者叉车、小装载机等简单工机具装到运输车上，运输到附近的生物质收购点，在收购点进行破碎加工后，再装车运输到发电厂使用。上述方式的缺点：全部人工处理，未实现自动化，效率低；环节较多，收集成本高；清理不及时时影响木材的加工生产；堆放散乱，占据了大量场地。

中国专利ZL201220386178.0公开了一种用于木材加工废料处理的废料收集传送装置，该装置包括切割台、收集槽、螺旋式传送杆、漏料口、电机和传送带，所述螺旋式传送杆安装在收集槽内部，螺旋式传送杆的一端通过皮带连接在电机上，所述电机安装在收集槽一端的上方，所述收集槽安装在切割台的下方，收集槽一端的底部设置有漏料口，所述传送带安装在漏料口的下方，所述漏料口的直径为传送带宽度的1/2，所述螺旋式传送杆采用钢铁材料制成。该装置结构简单，能够自动传送木材废料，一定程度上节省了人力、提高了工作效率。然而，该装置主要用于废料的连续集中处理，无法自动处理间歇产生的木材废料；且其适用范围不广，例如剥皮机产生的树皮较长，会缠绕在螺旋式传送杆上，致使该装置无法工作；另外，螺旋式传送杆输送生物质时，由于生物质的流动性差，易发生堵塞、缠绕，导致该装置无法工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动化程度较高、能够自动处理间歇产生的生物质的智能生物质收集系统。

为实现上述目的，本发明所设计的智能生物质收集系统包括皮带输送机、生物质破碎机、斗式提升机、生物质料斗衡、电控单元和通信模块；所述皮带输送机的进料端设置有皮带输送机受料斗，所述皮带输送机受料斗的上部设置有料流开关；所述生物质破碎机设置在皮带输送机的出料端，用于接收并破碎来自皮带输送机的生物质；所述斗式提升机设置在生物质破碎机的出料端，用于接收并提升来自生物质破碎机的生物质；所述生物质料斗衡包括台架、料斗、称重传感器，所述料斗的顶部开有料斗进料口，所述料斗的底部设有出料底门，所述料斗进料口位于斗式提升机的出料口下方；所述电控单元的控制信号输出端分别与皮带输送机、生物质破碎机、斗式提升机、通信模块的控制信号输入端相连，所述电控单元的信号输入端分别与称重传感器的信号输出端、料流开关的信号输出端相连。所述通信模块可选用GPRS模块、有线网卡或WIFI模块等。

使用时，将皮带输送机受料斗安装在生物质下落处，生物质下落后直接进入皮带输送机受料斗内，皮带输送机接收到废料，当料流开关检测到物料落入皮带输送机受料斗时，料流开关向电控单元发出信号，电控单元发出启动信号给斗式提升机、生物质破碎机及皮带输送机，以上三个设备立即启动，将废料经破碎后输送到生物质料斗衡。当料流开关在一定时间内(如五分钟内)检测不到物料信号时，电控单元将以上各设备停止。称重传感器将生物质的重量发送给电控单元，电控单元控制通信模块将生物质料斗衡内的生物质的重量发送给管理系统，由管理人员根据物料情况安排运输处理。发送生物质重量信息时，可采用定时发送信息和/或定量发送信息的方式，定时发送信息是指每天定时将生物质料斗衡内的生物质重量发给管理系统，定量发送信息是指生物质料斗衡内的重量达到设定值(高料位)时向管理系统发送信号；当通信模块采用有线或无线网络进行通信时，也可实时向管理系统发送重量信息。

进一步地，为了降低生物质的水分，所述料斗的壁面采用通风结构，如冲孔板、钢格板、拉伸网、钢板网或钢丝网等，利用空气的对流对储存在料斗内的生物质进行风干。

对于木材等流动性差的生物质，容易堆积在生物质料斗衡的进料处，无法分散到生物质料斗衡内的外围空间，导致生物质料斗衡无法装满。进一步地，为充分利用生物质料斗衡内空间，本发明还设置有布料皮带机(即用于分布物料的皮带机)和与布料皮带机匹配的犁式卸料车；所述布料皮带机安装在所述料斗进料口的上方，并且位于斗式提升机的出料口下方；所述犁式卸料车安装在布料皮带机上；所述布料皮带机的控制信号输入端与所述电控单元的控制信号输出端相连。生物质掉落到布料皮带机上后，随布料皮带机移动到犁式卸料车的犁头位置时从皮带上卸料到生物质料斗衡内。操作人员可根据生物质在生物质料斗衡内的堆积情况，移动犁式卸料车，及时调整生物质的落点，使生物质在生物质料斗衡内分布更均匀，有效利用了生物质料斗衡内空间。

进一步地，所述通信模块为GPRS模块，通过串口RS232或RS485连接至电控单元。GPRS模块利用电信、移动和联通遍布全国的GSM网络，通过短信方式进行数据传输，将生物质料斗衡内的生物质重量发给管理系统。该方式无需联网条件，适应性较好，成本更低。

优选地，为便于卸料装车，所述出料底门为对开式底门，其包括左底门和右底门；所述左底门的左上端与料斗的左下侧铰接，所述右底门的右上端与料斗的右下侧铰接；所述台架前后两侧对称设有底门启闭油缸，前侧和后侧的底门启闭油缸的伸缩端各自设有连杆，所述连杆包括左连杆和右连杆；前侧的左连杆和右连杆的上端左右对称地铰接在该侧底门启闭油缸的伸缩端，后侧的左连杆和右连杆的上端左右对称地铰接在该侧底门启闭油缸的伸缩端；前侧和后侧的左连杆的下端与左底门的右下部铰接；前侧和后侧的右连杆的下端与右底门的左下部铰接卸料装车时，左底门和右底门在前侧和后侧的底门启闭油缸的同时作用下打开，生物质从料斗底部卸料到其下方的装载车内；卸料完成后，左底门和右底门在前侧和后侧的底门启闭油缸的同时作用下关闭。优选地，所述台架与所述料斗之间对称设置有多个用于防止称重传感器过载的缓冲气缸。

本发明的有益效果是：

1)该系统采用电控单元集中控制，通过料流开关获取皮带输送机受料斗内物料情况，并与斗式提升机、生物质破碎机及皮带输送机实现连锁，实现对间歇产生的生物质的处理；

2)通过称重传感器监测生物质料斗衡内生物质的储量，再通过通信模块将生物质料斗衡内的生物质重量发给管理系统，为对多个生物质产生点的废料进行智能调度打下了基础；

3)该系统直接安装在废料产生点，去除了生物质倒运到收购点的中间环节，并且在废料产生的源头直接进行破碎加工，节省了中间环节的场地使用费、人工费、运输费等费用，减少了生物质在转运过程中的耗损，降低了生物质的收集成本；

4)生物质破碎前采用皮带输送，相对于螺旋输送方式，不易发生堵塞、缠绕，运行稳定，可靠性高。

5)此外，生物质经收集后存入生物质料斗衡内，避免了存放地面时吸收地面上的雨水，以及铲装时掺杂地面上的泥土。

附图说明

图1为本发明所设计的智能生物质收集系统的结构示意图。

图2为图1中智能生物质收集系统的控制原理示意图。

图3为图1中生物质料斗衡的主视结构示意图。

图4为图1中生物质料斗衡的左视结构示意图。

其中：皮带输送机1、皮带输送机受料斗1.1、料流开关2、生物质破碎机3、斗式提升机4、犁式卸料车5、布料皮带机6、生物质料斗衡7、台架7.1、料斗7.2、料斗进料口7.3、出料底门7.4、左底门7.5、右底门7.6、称重传感器7.7、底门启闭油缸7.8、连杆7.9、左连杆7.10、右连杆7.11、缓冲气缸7.12、电控单元8、通信模块8.1

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1～2所示，本发明所设计的智能生物质收集系统，包括皮带输送机1、生物质破碎机3、斗式提升机4、犁式卸料车5、布料皮带机6、生物质料斗衡7、电控单元8和通信模块8.1。皮带输送机1的进料端设置有皮带输送机受料斗1.1，皮带输送机受料斗1.1的上部设置有料流开关2。生物质破碎机3设置在皮带输送机1的出料端，斗式提升机4设置在生物质破碎机3的出料端。

如图3～4所示，生物质料斗衡7采用本公司在先专利CN204142342U中公开的生物质破碎燃料计量料斗衡，包括台架7.1、料斗7.2和称重传感器7.7，料斗7.2的顶部开有料斗进料口7.3，料斗7.2的底部设有出料底门7.4，料斗进料口7.3位于斗式提升机4的出料口下方。出料底门7.4采用对开式底门，包括左底门7.5和右底门7.6。左底门7.5的左上端与料斗7.2的左下侧铰接，右底门7.6的右上端与料斗7.2的右下侧铰接。台架7.1前后两侧对称设有底门启闭油缸7.8，前侧和后侧的底门启闭油缸7.8的伸缩端各自设有连杆7.9，连杆7.9包括左连杆7.10和右连杆7.11。前侧的左连杆7.10和右连杆7.11的上端左右对称地铰接在该侧底门启闭油缸7.8的伸缩端，后侧的左连杆7.10和右连杆7.11的上端左右对称地铰接在该侧底门启闭油缸7.8的伸缩端。前侧和后侧的左连杆7.10的下端与左底门7.5的右下部铰接，前侧和后侧的右连杆7.11的下端与右底门7.6的左下部铰接。台架7.1与料斗7.2之间对称设置有多个用于防止称重传感器7.7过载的缓冲气缸7.12。与该在先专利不同的是，为便于通风透气，料斗7.2的壁面采用钢格板制成。

布料皮带机6安装在料斗进料口7.3的上方，并且位于斗式提升机4的出料口下方。犁式卸料车5安装在布料皮带机6上，与布料皮带机6配合使用以调整生物质在料斗7.2中的分布。

电控单元8的控制信号输出端分别与皮带输送机1、生物质破碎机3、斗式提升机4、布料皮带机6、通信模块8.1的控制信号输入端相连，电控单元8的信号输入端分别与称重传感器7.7的信号输出端、料流开关2的信号输出端相连。通信模块8.1采用GPRS模块，通过发送短信的方式将生物质料斗衡内的生物质的重量定时发送给管理系统。

使用时，将皮带输送机受料斗1.1安装在生物质下落处，生物质下落后进入皮带输送机受料斗1.1内，并从皮带输送机受料斗1.1下部的出料口掉落到皮带输送机1上，料流开关2检测到物料并向电控单元8发出信号，电控单元8发出启动信号给布料皮带机6、斗式提升机4、生物质破碎机3及皮带输送机1，以上四个设备立即启动，将废料经破碎后输送到生物质料斗衡7。操作人员可根据生物质在生物质料斗衡7内的堆积情况，移动犁式卸料车5，及时调整生物质的落点，避免局部堆积过高。当料流开关2在一定时间内检测不到物料信号时，停止以上各设备。称重传感器7.7将生物质的重量实时发送给电控单元8，电控单元8控制通信模块8.1将生物质料斗衡7内的生物质的重量定时发送给管理系统，由管理人员根据物料情况安排运输处理。

Claims (7)

1.一种智能生物质收集系统，包括皮带输送机(1)、生物质破碎机(3)、斗式提升机(4)、生物质料斗衡(7)、电控单元(8)和通信模块(8.1)，其特征在于：

所述皮带输送机(1)的进料端设置有皮带输送机受料斗(1.1)，所述皮带输送机受料斗(1.1)的上部设置有料流开关(2)；

所述生物质破碎机(3)设置在皮带输送机(1)的出料端，用于接收并破碎来自皮带输送机(1)的生物质；

所述斗式提升机(4)设置在生物质破碎机(3)的出料端，用于接收并提升来自生物质破碎机(3)的生物质；

所述生物质料斗衡(7)包括台架(7.1)、料斗(7.2)、称重传感器(7.7)，所述料斗(7.2)的顶部开有料斗进料口(7.3)，所述料斗(7.2)的底部设有出料底门(7.4)，所述料斗进料口(7.3)位于斗式提升机(4)的出料口下方；

所述电控单元(8)的控制信号输出端分别与皮带输送机(1)、生物质破碎机(3)、斗式提升机(4)、通信模块(8.1)的控制信号输入端相连，所述电控单元(8)的信号输入端分别与称重传感器(7.7)的信号输出端、料流开关(2)的信号输出端相连。

2.根据权利要求1所述的智能生物质收集系统，其特征在于：所述料斗(7.2)的壁面采用通风结构。

3.根据权利要求2所述的智能生物质收集系统，其特征在于：所述料斗(7.2)的壁面采用冲孔板或钢格板制成。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的智能生物质收集系统，其特征在于：该系统还包括布料皮带机(6)、与布料皮带机(6)相匹配的犁式卸料车(5)；所述布料皮带机(6)安装在所述料斗进料口(7.3)的上方，并且位于斗式提升机(4)的出料口下方；所述犁式卸料车(5)安装在布料皮带机(6)上；所述布料皮带机(6)的控制信号输入端与所述电控单元(8)的控制信号输出端相连。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的智能生物质收集系统，其特征在于：所述通信模块(8.1)为GPRS模块。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的智能生物质收集系统，其特征在于：所述出料底门(7.4)为对开式底门，其包括左底门(7.5)和右底门(7.6)；所述左底门(7.5)的左上端与料斗(7.2)的左下侧铰接，所述右底门(7.6)的右上端与料斗(7.2)的右下侧铰接；所述台架(7.1)前后两侧对称设有底门启闭油缸(7.8)，前侧和后侧的底门启闭油缸(7.8)的伸缩端各自设有连杆(7.9)，所述连杆(7.9)包括左连杆(7.10)和右连杆(7.11)；前侧的左连杆(7.10)和右连杆(7.11)的上端左右对称地铰接在该侧底门启闭油缸(7.8)的伸缩端，后侧的左连杆(7.10)和右连杆(7.11)的上端左右对称地铰接在该侧底门启闭油缸(7.8)的伸缩端；前侧和后侧的左连杆(7.10)的下端与左底门(7.5)的右下部铰接；前侧和后侧的右连杆(7.11)的下端与右底门(7.6)的左下部铰接。

7.根据权利要求6所述的智能生物质收集系统，其特征在于：所述台架(7.1)与所述料斗(7.2)之间对称设置有多个用于防止称重传感器(7.7)过载的缓冲气缸(7.12)。