CN107487644A - 一种煤矿自助式汽车装车系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿自助式汽车装车系统及方法，系统包括在地面设置的称重汽车衡，在所述称重汽车衡的上方设置有储料仓，储料仓的进料口与洗选中心的给料机通过输送皮带连接，储料仓的出料口设置有卸料闸门，在称重汽车衡的上方通过悬挂机构还设置有一个控制器盒，控制器盒上设置有操作按键，一个系统服务器分别连接称重汽车衡和控制器盒中的控制电路，系统服务器通过一个PLC控制器连接控制卸料闸门。本发明使司机驾驶空车行至装车站下方汽车衡秤台，停车入位后无须下车，伸手摘取无线控制器盒，通过面板按钮输入额定载重，自主操作放料装车；到达指定重量后，系统自动关闭卸料闸门，司机放回控制器盒，驾驶重车离开，简单快捷。

Description

一种煤矿自助式汽车装车系统及方法

技术领域

本发明涉及一种煤矿自助式汽车装车系统及方法。

背景技术

当前煤矿汽车装车现状：从空车进矿到重车出矿要经过一系列环节，如进门岗à销售部à空车衡à装车站à重车衡à出门岗等，即：司机驾车开往空车磅房，在汽车衡上称取皮重；过磅完成后，司机驾车前往汽车装车站，通过控制室岗位人员控制定量装车；装车完毕空车变重车，司机驾车前往重车磅房，在汽车衡上称取毛重，通过网络通讯和三地数据合成计算，得到实际装车结果。这些流程环节主要依靠口头指令和人工手动操作。存在如下问题：

流程繁琐、上下车传递纸票、反复录入信息；耗时较长，人力物力消耗大；

精度偏差大，不能满足贸易结算要求； 多处称重计量，设备重复建设，成本高。

发明内容

本发明的目的是提出一种煤矿自助式汽车装车系统及方法，能够实现无人值守快速准确的完成全部物料装车操作，极大的节省人力物力。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种煤矿自助式汽车装车系统，包括在地面设置的称重汽车衡，其中，所述称重汽车衡是一种电子式称重计量衡，在所述称重汽车衡的上方设置有储料仓，储料仓的进料口与洗选中心的给料机通过输送皮带连接，储料仓的出料口设置有卸料闸门，在称重汽车衡的上方通过悬挂机构还设置有一个控制器盒，控制器盒上设置有操作按键，一个系统服务器分别连接称重汽车衡和控制器盒中的控制电路，系统服务器通过一个PLC控制器连接控制卸料闸门。

方案进一步是：所述储料仓设置有仓容传感器，仓容传感器信号通过无线传输连接系统服务器，系统服务器通过所述PLC控制器连接控制所述洗选中心的给料机。

方案进一步是：所述储料仓出料口设置的卸料闸门是一种电控或液压或气动控制的两扇平板水平移动开闭闸门，或者是一种电控或液压或气动控制的两扇平板对折开闭闸门。

方案进一步是：围绕所述地面称重汽车衡设置有车辆定位传感器，定位传感器信号连接系统服务器。

方案进一步是：所述系统还设置有平车器，平车器固定在储料仓出料口侧，所述平车器包括刮板机，所述刮板机连接一个升降装置可在称重汽车衡上方上下垂直移动，在刮板机沿称重汽车衡纵向两侧中间设置有一对相互平行且相对的并且与地面垂直的垂直连杆，垂直连杆连接两根相互相对且平行的平行连杆，在垂直连杆上设置有定位车厢上帮位的车厢上帮定位传感器，在平行连杆的两侧设置有定位车厢前后帮位的车厢前后帮定位传感器。

方案进一步是：所述储料仓出料口设置的卸料闸门包括主卸料闸门和辅助卸料闸门，辅助卸料闸门设置在主卸料闸门上，主卸料闸门和辅助卸料闸门分别由液压控制杆连接控制，主卸料闸门用于快速的向汽车仓内装料，辅助卸料闸门用于慢速少量向汽车仓内装料。

一种煤矿自助式汽车装车方法，是基于所述煤矿自助式汽车装车系统的自助式汽车装车方法，所述系统包括在地面设置的电子式称重汽车衡，在所述称重汽车衡的上方设置有储料仓，储料仓的进料口与洗选中心的给料机通过输送皮带连接，储料仓的出料口设置有卸料闸门，在称重汽车衡的上方通过悬挂机构还设置有一个控制器盒，控制器盒上设置有操作按键，一个系统服务器分别连接称重汽车衡和控制器盒中的控制电路，所述储料仓设置有仓容传感器，仓容传感器信号通过无线传输连接系统服务器，系统服务器通过一个PLC控制器连接控制卸料闸门和所述洗选中心的给料机；所述储料仓出料口设置的卸料闸门包括主卸料闸门和辅助卸料闸门，辅助卸料闸门设置在主卸料闸门上，围绕所述地面称重汽车衡设置有车辆定位传感器，定位传感器信号连接系统服务器；其中，所述自助式汽车装车方法包括：

第一步：系统通过车辆定位传感器确认装载车正确的停在了电子式称重汽车衡的位置，输出一个可输入参数的信号；

第二步：通过在驾驶室可触摸到的控制器盒输入装载参数，启动装载，装载参数包括车辆号和装载重量；

第三步：系统验证装载数据是否符合实现从网络获取的数据，如果符合进入下一步装载，如果不符合拒绝转载；

第四步：装载，首先开启主卸料闸门向车厢装料，当装入的料达到装载重量的80%至90%时，关闭主卸料闸门、打开辅助卸料闸门直至达到装载重量。

方案进一步是：所述系统还设置有平车器，平车器固定在储料仓出料口侧，所述平车器包括刮板机，所述刮板机连接一个升降装置可在称重汽车衡上方上下垂直移动，在刮板机沿称重汽车衡纵向两侧，通过至少中间一对相互平行且相对的并且与地面垂直的垂直连杆连接两根相互相对且平行的平行连杆，在垂直连杆上设置有定位车厢上帮位的车厢上帮定位传感器，在平行连杆的两侧设置有定位车厢前后帮位的车厢前后帮定位传感器；

所述方法进一步包括，装载启动后，首先启动平车器，通过在垂直连杆上设置有定位车厢上帮位的车厢上帮定位传感器以及在平行连杆的两侧设置有定位车厢前后帮位的车厢前后帮定位传感器，将刮板机下降定位在装在车厢上，在装载的过程中对装料进行不间断的平车。

方案进一步是：所述方法进一步包括实时监测储料仓的储料量，当储料量低于储料仓容量的80%时，启动给料机向储料仓输送储料，当储料量低于储料仓容量的50%时，通过无线通讯向预先设置的通知对象发出警告。

方案进一步是：所述控制器盒中的控制电路与系统服务器之间通过2.4G无线信号进行通信连接。

本发明使司机驾驶空车行至装车站下方汽车衡秤台，停车入位后无须下车，伸手摘取控制器盒，通过面板按钮输入额定载重，自主操作放料装车；到达指定重量后，系统自动关闭卸料闸门，记录并上传装车结果，同时语音提示装车完毕；司机放回控制器盒，驾驶重车离开，简单快捷；本发明在煤矿行业创新性的提出了无人值守自助式汽车装车系统设计和实施方案，把汽车衡、装车站等多处分散环节进行了集成和优化，把轻车衡、重车衡和装车站合三为一，精简了装车站内部分设备，降低了装车系统建设成本；采用给料设备一键启动、车位判别及无线遥控装车等关键技术，实现了自助式汽车装车，减少了作业流程，降低了设备投资成本和资源消耗，达到了减员增效的目的。应用结果表明，该系统作业流程由原来的3处减少至1处，建设成本降低约20%，耗时由原来的270 s降低至60 s，岗位人员配置由原来的18名减少至3名，产能由原来的1000 t/h提高至2300 t/h，达到了节能增效的目的。

下面结合附图和实施例对本发明作一详细描述。

附图说明

图1是本发明系统结构示意图；

图2平车器结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

一种煤矿自助式汽车装车系统，如图1和图2所示，包括在地面设置的称重汽车衡1，其中，所述称重汽车衡是一种电子式称重计量衡，在所述称重汽车衡的上方设置有储料仓2，储料仓的进料口与洗选中心3的给料机4通过输送皮带5连接，储料仓的出料口设置有卸料闸门6，在称重汽车衡的上方通过悬挂机构还设置有一个控制器盒7，控制器盒上设置有操作按键，一个系统服务器（未示出）分别连接称重汽车衡和控制器盒中的控制电路，系统服务器通过一个PLC控制器（未示出）连接控制卸料闸门。

通过上述系统，司机驾驶空车行至装车站下方汽车衡秤台，停车入位后无须下车，伸手摘取控制器盒，通过面板按钮自主操作放料装车；到达指定重量后，系统自动关闭卸料闸门，记录并上传装车结果，同时语音提示装车完毕；司机放回无线遥控装置，驾驶重车离开。

实施例中：所述储料仓设置有仓容传感器，仓容传感器信号通过无线传输连接系统服务器，系统服务器通过所述PLC控制器连接控制所述洗选中心的给料机。

系统提高了生产效率，减少流程环节，减少称重累计误差，从而提高装车计量精度，本发明针对传统装车站运行结构型式上进行优化整合，它提出了一种全新的汽车装车站结构模式设计： (1)把空车磅房、重车磅房与装车站合三为一，减少了一套汽车磅房的建设投入和两处生产环节，实现了快速定量装车与精确称重一站式完成。由于流程环节的减少，生产岗位也由原来的3处减少至1处，原来每班需6人值守，现在每班只需1人值守应急；计量精度由原来的±200Kg提高至±20Kg；装车耗时由原来的270秒减少至60秒内。 (2)对装车站的储料仓尺寸和高度进行重新设计，加大了缓冲容量，同时去掉了装车站内配料称重设备,如配料闸门、砝码、配料称重仓及传感器。系统的整体建设成本降低约30%。

实施例中，为了装车稳定准确，所述储料仓出料口设置的卸料闸门是一种电控或液压或气动控制的两扇平板水平移动开闭闸门，或者如图2所示，是一种电控或液压或气动控制的两扇平板对折开闭闸门。

并且，为了车辆定位准确：围绕所述地面称重汽车衡设置有车辆定位传感器，定位传感器信号连接系统服务器。例如在所述定位传感器包括边界定位传感器，边界定位传感器包括用立杆支撑在汽车装载位前的红外对射传感器、汽车装载位后的红外对射传感器以及汽车装载位两侧的红外对射传感器，其中：边界传感器距离汽车位留有20至30厘米。

实施例中：所述系统还设置有平车器，平车器固定在储料仓出料口侧，所述平车器包括刮板机8，所述刮板机连接一个升降装置9可在称重汽车衡上方上下垂直移动，在刮板机沿称重汽车衡纵向两侧中间设置有一对相互平行且相对的并且与地面垂直的垂直连杆10，垂直连杆连接两根相互相对且平行的平行连杆11，在垂直连杆上设置有定位车厢上帮位的车厢上帮定位传感器12，在平行连杆的两侧设置有定位车厢前后帮位的车厢前后帮定位传感器13。

实施例中：所述储料仓出料口设置的卸料闸门包括主卸料闸门和辅助卸料闸门，辅助卸料闸门设置在主卸料闸门上，例如主卸料闸门是一个平板，辅助卸料闸门开口设置在平板的中央；主卸料闸门和辅助卸料闸门分别由液压控制杆连接控制，主卸料闸门用于快速的向汽车仓内装料，辅助卸料闸门用于慢速少量向汽车仓内装料。

实施例2：

一种煤矿自助式汽车装车方法，是基于实施例1所述煤矿自助式汽车装车系统的自助式汽车装车方法，实施例1中的内容也应视作本实施例中的内容，因此，所述系统包括在地面设置的电子式称重汽车衡，在所述称重汽车衡的上方设置有储料仓，储料仓的进料口与洗选中心的给料机通过输送皮带连接，储料仓的出料口设置有卸料闸门，在称重汽车衡的上方通过悬挂机构还设置有一个控制器盒，控制器盒上设置有操作按键，一个系统服务器分别连接称重汽车衡和控制器盒中的控制电路，所述储料仓设置有仓容传感器，仓容传感器信号通过无线传输连接系统服务器，系统服务器通过一个PLC控制器连接控制卸料闸门和所述洗选中心的给料机；所述储料仓出料口设置的卸料闸门包括主卸料闸门和辅助卸料闸门，辅助卸料闸门设置在主卸料闸门上，围绕所述地面称重汽车衡设置有车辆定位传感器，定位传感器信号连接系统服务器；其中，所述自助式汽车装车方法包括：

第一步：系统通过车辆定位传感器确认装载车正确的停在了电子式称重汽车衡的位置，输出一个可输入参数的信号；

第二步：通过在驾驶室可触摸到的控制器盒输入装载参数，启动装载，装载参数包括车辆号和装载重量；

第三步：系统验证装载数据是否符合实现从网络获取的数据，如果符合进入下一步装载，如果不符合拒绝转载；

第四步：装载，首先开启主卸料闸门向车厢装料，当装入的料达到装载重量的80%至90%时，关闭主卸料闸门、打开辅助卸料闸门直至达到装载重量。

在实际的操作中，由于物料的重力或者是块状的物料，在关闭主卸料闸门是会受到阻力影响关闭的速度，甚至会出现卡住的现象，因此，将辅助卸料闸门设置在主卸料闸门上，例如设置在主卸料闸门中央，在关闭主卸料闸门的同时打开辅助卸料闸门，这样的操作可以减小物料对主卸料闸门的压力提高主卸料闸门的关门速度，并且可以避免主卸料闸门被卡住关不上的问题。

实施例中：所述系统还设置有平车器，平车器固定在储料仓出料口侧，所述平车器包括刮板机，所述刮板机连接一个升降装置可在称重汽车衡上方上下垂直移动，在刮板机沿称重汽车衡纵向两侧，通过至少中间一对相互平行且相对的并且与地面垂直的垂直连杆连接两根相互相对且平行的平行连杆，在垂直连杆上设置有定位车厢上帮位的车厢上帮定位传感器，在平行连杆的两侧设置有定位车厢前后帮位的车厢前后帮定位传感器；

所述方法进一步包括，装载启动后，首先启动平车器，通过在垂直连杆上设置有定位车厢上帮位的车厢上帮定位传感器以及在平行连杆的两侧设置有定位车厢前后帮位的车厢前后帮定位传感器，将刮板机下降定位在装在车厢上，在装载的过程中对装料进行不间断的平车。

实施例中：所述方法进一步包括实时监测储料仓的储料量，当储料量低于储料仓容量的80%时，启动给料机向储料仓输送储料，当储料量低于储料仓容量的50%时，通过无线通讯向预先设置的通知对象发出警告。

实施例中：所述控制器盒中的控制电路与系统服务器之间通过2.4G无线信号进行通信连接。

Claims (10)

1.一种煤矿自助式汽车装车系统，包括在地面设置的称重汽车衡，其特征在于，所述称重汽车衡是一种电子式称重计量衡，在所述称重汽车衡的上方设置有储料仓，储料仓的进料口与洗选中心的给料机通过输送皮带连接，储料仓的出料口设置有卸料闸门，在称重汽车衡的上方通过悬挂机构还设置有一个控制器盒，控制器盒上设置有操作按键，一个系统服务器分别连接称重汽车衡和控制器盒中的控制电路，系统服务器通过一个PLC控制器连接控制卸料闸门。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述储料仓设置有仓容传感器，仓容传感器信号通过无线传输连接系统服务器，系统服务器通过所述PLC控制器连接控制所述洗选中心的给料机。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述储料仓出料口设置的卸料闸门是一种电控或液压或气动控制的两扇平板水平移动开闭闸门，或者是一种电控或液压或气动控制的两扇平板对折开闭闸门。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，围绕所述地面称重汽车衡设置有车辆定位传感器，定位传感器信号连接系统服务器。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还设置有平车器，平车器固定在储料仓出料口侧，所述平车器包括刮板机，所述刮板机连接一个升降装置可在称重汽车衡上方上下垂直移动，在刮板机沿称重汽车衡纵向两侧中间设置有一对相互平行且相对的并且与地面垂直的垂直连杆，垂直连杆连接两根相互相对且平行的平行连杆，在垂直连杆上设置有定位车厢上帮位的车厢上帮定位传感器，在平行连杆的两侧设置有定位车厢前后帮位的车厢前后帮定位传感器。

6.根据权利要求1至5之一所述的系统，其特征在于，所述储料仓出料口设置的卸料闸门包括主卸料闸门和辅助卸料闸门，辅助卸料闸门设置在主卸料闸门上，主卸料闸门和辅助卸料闸门分别由液压控制杆连接控制，主卸料闸门用于快速的向汽车仓内装料，辅助卸料闸门用于慢速少量向汽车仓内装料。

7.一种煤矿自助式汽车装车方法，是基于所述煤矿自助式汽车装车系统的自助式汽车装车方法，所述系统包括在地面设置的电子式称重汽车衡，在所述称重汽车衡的上方设置有储料仓，储料仓的进料口与洗选中心的给料机通过输送皮带连接，储料仓的出料口设置有卸料闸门，在称重汽车衡的上方通过悬挂机构还设置有一个控制器盒，控制器盒上设置有操作按键，一个系统服务器分别连接称重汽车衡和控制器盒中的控制电路，所述储料仓设置有仓容传感器，仓容传感器信号通过无线传输连接系统服务器，系统服务器通过一个PLC控制器连接控制卸料闸门和所述洗选中心的给料机；所述储料仓出料口设置的卸料闸门包括主卸料闸门和辅助卸料闸门，辅助卸料闸门设置在主卸料闸门上，围绕所述地面称重汽车衡设置有车辆定位传感器，定位传感器信号连接系统服务器；其特征在于，所述自助式汽车装车方法包括：

第一步：系统通过车辆定位传感器确认装载车正确的停在了电子式称重汽车衡的位置，输出一个可输入参数的信号；

第二步：通过在驾驶室可触摸到的控制器盒输入装载参数，启动装载，装载参数包括车辆号和装载重量；

第三步：系统验证装载数据是否符合实现从网络获取的数据，如果符合进入下一步装载，如果不符合拒绝转载；

第四步：装载，首先开启主卸料闸门向车厢装料，当装入的料达到装载重量的80%至90%时，关闭主卸料闸门、打开辅助卸料闸门直至达到装载重量。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述系统还设置有平车器，平车器固定在储料仓出料口侧，所述平车器包括刮板机，所述刮板机连接一个升降装置可在称重汽车衡上方上下垂直移动，在刮板机沿称重汽车衡纵向两侧，通过至少中间一对相互平行且相对的并且与地面垂直的垂直连杆连接两根相互相对且平行的平行连杆，在垂直连杆上设置有定位车厢上帮位的车厢上帮定位传感器，在平行连杆的两侧设置有定位车厢前后帮位的车厢前后帮定位传感器；

所述方法进一步包括，装载启动后，首先启动平车器，通过在垂直连杆上设置有定位车厢上帮位的车厢上帮定位传感器以及在平行连杆的两侧设置有定位车厢前后帮位的车厢前后帮定位传感器，将刮板机下降定位在装在车厢上，在装载的过程中对装料进行不间断的平车。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括实时监测储料仓的储料量，当储料量低于储料仓容量的80%时，启动给料机向储料仓输送储料，当储料量低于储料仓容量的50%时，通过无线通讯向预先设置的通知对象发出警告。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制器盒中的控制电路与系统服务器之间通过2.4G无线信号进行通信连接。