CN108082768A - 智能型料仓及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种智能型料仓及其控制方法，通过设置多个3D雷达料位计和压力传感器对料仓中物料高度进行测量，各个3D雷达料位计之间的数据可以作为对照物，若某一3D雷达料位计的测量数据明显异于其它3D雷达料位计的数据，则可初步判断该3D雷达料位计异常；当物料存储到压力传感器所在高度时，将压力传感器的高度与3D雷达料位计测量的物料高度平均值进行比对，以确定3D雷达料位计的测量结果是否准确，因此本发明的测量精度较高。
Description
技术领域
本发明涉及料仓技术领域，尤其涉及一种智能型料仓及其控制方法。
背景技术
在化工企业，经常需要将一些经过清洁的塑料颗粒状的物料先储存起来，然后再进行加工，现有的料仓一般通过在料仓顶端设置一个3D雷达料位计来测量物料的存储高度，该种仅仅只依靠一个雷达料位计来进行测量的方式，存在测量误差大的弊端，尤其当3D雷达料位计损坏时，由于没有参照物，很难发现其异常，由于不能及时准确获取物料的高度，从而可能导致料仓进料超过最大限度或者未进满的问题。
发明内容
本发明提供了一种智能型料仓，该料仓通过设置多个3D雷达料位计和压力传感器，然后取多个3D雷达料位计测量高度的平均值，降低测量误差，再者多个3D雷达料位计之间可以作为对照，便于及时发现异常的3D雷达料位计，最后通过根据压力传感器获得的高度值与3D雷达料位计测量的高度平均值进行比对，进一步确保3D雷达料位计测量结果的准确性。
本发明所采用的技术方案是，一种智能型料仓，包括圆桶型的料仓、控制器和计算机，所述的料仓上端设有进料口，下端设有出料口，所述的控制器与所述的计算机电性连接，所述的料仓的顶壁设有多个等间距分布的3D雷达料位计，所述的料仓的侧壁的不同高度处分别设有多圈压力传感器，每圈压力传感器包括多个等间距设置的压力传感器，所述的3D雷达料位计、压力传感器分别与所述的控制器相连。
采用以上技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下优点：
通过取多个3D雷达料位计测量物料高度的平均值来降低测量误差，并且各个3D雷达料位计之间的数据可以作为对照物，若某一3D雷达料位计的测量数据明显异于其它3D雷达料位计的数据，则可初步判断该3D雷达料位计异常；同时为了进一步确保3D雷达料位计测量的数据是准确的，在料仓侧壁上设置了多个压力传感器，当物料存储到压力传感器所在高度时，将压力传感器的高度与3D雷达料位计测量的物料高度平均值进行比对，以确定3D雷达料位计的测量结果是否准确，因此本发明的测量精度较高。
作为改进，在所述的料仓的顶壁内侧设有高清摄像头和LED灯，所述的高清摄像头、LED灯分别与所述的控制器相连，高清摄像头用于拍摄料仓内部的状况，LED灯用于对高清摄像头在拍摄时提供光源。
作为改进，在所述的料仓的顶壁内侧还设有风管，所述的风管的进风端与设于料仓外的风机相连，所述的风机与所述的控制器相连，所述的风管上设有多个出风口，所述的出风口向下，由于物料在下落的过程中会形成山型凸包，导致物料的上端的被测量面上不同点之间的高度差较大，影响3D雷达料位计的测量结果，因此利用风力对物料进行吹拂，降低物料被测量面上不同点之间的高度差，提高3D雷达料位计的测量结果。
作为改进，所述的风管的进风端与所述的风机之间通过锥形管相连，所述的锥形管直径较大的一端与风机相连，利用锥形管直径递减挤压空气，形成较大的气压，使风管的吹拂力度更大。
本发明还提供了一种智能型料仓的控制方法，包括以下步骤：
S1、对每圈压力传感器进行编号并将该编号标记在压力传感器外壁上，从沿料仓底端到上端的方向，依次为第一压力传感器、第二压力传感器…第N压力传感器，所述的第一压力传感器、第二压力传感器…第N压力传感器，然后通过测量获取每圈压力传感器的高度值，并将压力传感器的编号与对应的高度值一一对应的存储在计算机中；
S2、从料仓的进料口向料仓中进料，控制器控制多个3D雷达料位计同时测量料仓内的物料高度，并将测量的物料高度数据发送给计算机，计算机先根据多个物料高度数据计算物料高度的平均值，然后根据该物料高度平均值模拟绘制第一物料高度随时间变化的曲线图；
S3、压力传感器的初始压力值为0，当物料到达压力传感器所在的位置时，压力传感器的数值会发生突变，该突变时刻T为物料到达压力传感器所在高度处的时刻，计算机记录该突变时刻T并结合压力传感器对应的高度值绘制第二物料高度随时间变化的曲线图；
S4、将第一物料高度随时间变化的曲线图与第二物料高度随时间变化的曲线图进行对比，确认在相同时刻下，3D雷达料位计所测量的物料高度H1与压力传感器所对应的高度值H2之间的实际误差是否在预设的误差范围内， 若实际误差不在预设的误差范围，则进入S5；若实际误差在预设的误差范围内，则进入S7；
S5、停止向料仓进料，控制器控制高清摄像头打开，然后对物料顶端进行拍摄及对最靠近物料边缘的压力传感器进行拍摄，获取该压力传感器表面所标识的编号，计算机提取该压力传感器所对应的高度值H3及与该压力传感器相邻且位于该传感器下侧的压力传感器所对应的高度值H4；
S6、由S5可知H4＜H3，判断3D雷达料位计所测量的高度值H1与H4-H3范围的关系，若H4≤H1≤H3，则调整预设的误差范围，若H1＜H4或H1＞H3，则停止进料并对3D雷达料位计进行检修；
S7、继续进料，直至料仓的最大存储高度。
采用以上方法后，本发明与现有技术相比具有以下优点：
通过将3D雷达料位计测量的高度值与压力传感器所在处的高度值之间进行比对，确保3D雷达料位计测量的测量结果是准确的，避免因测量结果不准确而影响生产加工。
作为改进，于进料的过程中打开控制风机打开对物料进行吹拂，利用风力降低物料测量面上不同点之间高度差，进一步提高3D雷达料位计的测量精度。
附图说明
图1为本发明结构示意图
图2为本发明俯视图
图3为本发明流程图
图中所示，1、料仓，11、进料口，12、出料口，2、3D雷达料位计，3、压力传感器，4、高清摄像头和LED灯，5、风管，51、锥形管，6、风机。
具体实施方式
如图1至3所示，一种智能型料仓，包括圆桶型的料仓1、控制器和计算机，料仓上端设有进料口11，下端设有出料口12，控制器与计算机电性连接，在料仓的顶壁设有多个等间距分布的3D雷达料位计2，在料仓的侧壁的不同高度处分别设有多圈压力传感器，每圈压力传感器包括多个等间距设置的压力传感器3，每圈压力传感器的高度是相同的，3D雷达料位计2、压力传感器3分别与控制器相连。在料仓1的顶壁内侧设有高清摄像头和LED灯，高清摄像头、LED灯分别与控制器相连。在料仓的顶壁内侧还设有风管5，风管5为直管，安装在料仓的顶壁中部，风管5的进风端与设于料仓外的风机6相连，风机6与控制器相连，风管上设有多个圆形的出风口，出风口向下。风管的进风端与风机之间通过锥形管51相连，锥形管直径较大的一端与风机相连。
本发明还提供了一种智能型料仓的控制方法，包括以下步骤：
S1、对每圈压力传感器进行编号并将该编号标记在压力传感器外壁上，从沿料仓底端到上端的方向，依次为第一压力传感器、第二压力传感器…第N压力传感器，第一压力传感器、第二压力传感器…第N压力传感器，然后通过测量获取每圈压力传感器的高度值，并将压力传感器的编号与对应的高度值一一对应的存储在计算机中；
S2、从料仓的进料口向料仓中进料，在进料的同时利用风管对物料进行吹拂，控制器控制多个3D雷达料位计同时测量料仓内的物料高度，并将测量的物料高度数据发送给计算机，计算机先根据多个物料高度数据计算物料高度的平均值，然后根据该物料高度平均值模拟绘制第一物料高度随时间变化的曲线图；
S3、压力传感器的初始压力值为0，当物料到达压力传感器所在的位置时，压力传感器的数值会发生突变，该突变时刻T为物料到达压力传感器所在高度处的时刻，计算机记录该突变时刻T并结合压力传感器对应的高度值绘制第二物料高度随时间变化的曲线图；
S4、将第一物料高度随时间变化的曲线图与第二物料高度随时间变化的曲线图进行对比，确认在相同时刻下，3D雷达料位计所测量的物料高度H1与压力传感器所对应的高度值H2之间的实际误差是否在预设的误差范围内， 若实际误差不在预设的误差范围，则进入S5；若实际误差在预设的误差范围内，则进入S7；
S5、停止向料仓进料，控制器控制高清摄像头打开，由于物料和压力传感器等高时，该压力传感器会被物料覆盖，为了确定物料的高度范围，因此对物料顶端进行拍摄及对最靠近物料边缘的压力传感器进行拍摄，该最靠近物料边缘的压力传感器高度高于物料的实际高度，获取该压力传感器表面所标识的编号，计算机提取该压力传感器所对应的高度值H3及与该压力传感器相邻且位于该传感器下侧的压力传感器所对应的高度值H4，此时物料的实际高度位于H4-H3之间；
S6、由S5可知H4＜H3，判断3D雷达料位计所测量的高度值H1与H4-H3范围的关系，若H4≤H1≤H3，则调整预设的误差范围，若H1＜H4或H1＞H3，则停止进料并对3D雷达料位计进行检修；
S7、继续进料，直至料仓的最大存储高度。
本发明的工作原理是，先利用多个3D雷达料位计同时对物料高度进行测量得到多个测量值，然后取该些测量值的平均值，得到高度的平均值，然后通过高清摄像头和LED灯获取压力传感器的高度，利用该高度平均值与压力传感器对应的高度进行比对，以确认3D雷达料位计的测量结果是否是准确的，同时为了降低测量误差，利用风管吹平物料的测量面。由于压力传感器的高度值是确定的，准确的，因此用其作为参考标准，以检验3D雷达料位计的检测结果是否准确。
Claims (6)
1.一种智能型料仓，其特征在于，包括圆桶型的料仓、控制器和计算机，所述的料仓上端设有进料口，下端设有出料口，所述的控制器与所述的计算机电性连接，所述的料仓的顶壁设有多个等间距分布的3D雷达料位计，所述的料仓的侧壁的不同高度处分别设有多圈压力传感器，每圈压力传感器包括多个等间距设置的压力传感器，所述的3D雷达料位计、压力传感器分别与所述的控制器相连。
2.根据权利要求1所述的智能型料仓，其特征在于，在所述的料仓的顶壁内侧设有高清摄像头和LED灯，所述的高清摄像头、LED灯分别与所述的控制器相连。
3.根据权利要求1所述的智能型料仓，其特征在于，在所述的料仓的顶壁内侧还设有风管，所述的风管的进风端与设于料仓外的风机相连，所述的风机与所述的控制器相连，所述的风管上设有多个出风口，所述的出风口向下。
4.根据权利要求3所述的智能型料仓，其特征在于，所述的风管的进风端与所述的风机之间通过锥形管相连，所述的锥形管直径较大的一端与风机相连。
5.一种根据权利要求1至4任一项所述的一种智能型料仓的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对每圈压力传感器进行编号并将该编号标记在压力传感器外壁上，从沿料仓底端到上端的方向，依次为第一压力传感器、第二压力传感器…第N压力传感器，所述的第一压力传感器、第二压力传感器…第N压力传感器，然后通过测量获取每圈压力传感器的高度值，并将压力传感器的编号与对应的高度值一一对应的存储在计算机中；
S2、从料仓的进料口向料仓中进料，控制器控制多个3D雷达料位计同时测量料仓内的物料高度，并将测量的物料高度数据发送给计算机，计算机先根据多个物料高度数据计算物料高度的平均值，然后根据该物料高度平均值模拟绘制第一物料高度随时间变化的曲线图；
S3、压力传感器的初始压力值为0，当物料到达压力传感器所在的位置时，压力传感器的数值会发生突变，该突变时刻T为物料到达压力传感器所在高度处的时刻，计算机记录该突变时刻T并结合压力传感器对应的高度值绘制第二物料高度随时间变化的曲线图；
S4、将第一物料高度随时间变化的曲线图与第二物料高度随时间变化的曲线图进行对比，确认在相同时刻下，3D雷达料位计所测量的物料高度H1与压力传感器所对应的高度值H2之间的实际误差是否在预设的误差范围内， 若实际误差不在预设的误差范围，则进入S5；若实际误差在预设的误差范围内，则进入S7；
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S7、继续进料，直至料仓的最大存储高度。
6.根据权利要求5所述的一种智能型料仓的控制方法，其特征在于，于进料的过程中打开控制风机打开对物料进行吹拂。
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