CN110950109B - 一种砂石料仓库自动化环保堆料系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种砂石料仓库自动化环保堆料系统，包括：料仓，其设置有多个隔仓；称重单元，其用于称量待入库的砂石料重量；料斗，其设置在卸车房内；第一喷雾除尘装置，其设置在所述卸车房内，并且位于所述料斗的上方；第二喷雾除尘装置，其设置在所述料仓内,并且位于所述隔仓上方；输送机，其设置在所述料斗与所述料仓之间，用于将料斗中的砂石料输送至所述料仓处；堆料机，其能够将所述输送机上的石料卸入所述隔仓中。同时本发明还提供了一种砂石料仓库自动化环保堆料系统的控制方法。

Description

一种砂石料仓库自动化环保堆料系统及其控制方法

技术领域

本发明属于散货物料仓库堆存工艺技术领域，特别涉及一种砂石料仓库自动化环保堆料系统。

背景技术

目前，搅拌站广泛应用于混凝土现浇施工工地、临时预制场和混凝土构件预制工厂等场地，由于传统搅拌站砂石料仓库均露天堆放，多采用汽车自卸，装载机堆高的堆料工艺，造成砂石料堆存扬尘很大，车辆周转频繁，现场混乱不堪，环保性差的问题。近年来由于环保要求日趋严格，许多搅拌站进行了改造升级，将砂石料存储由露天改为仓库储存，堆料工艺也采用皮带机堆高的方式，料仓设置了环保除尘设施，在一定程度上改善了料仓的环保性，但自动化程度偏低，仍需大量工人于现场指挥车辆调度，操作设备运行。现场环境较为恶劣，对工人职业卫生状况仍具有较大威胁。且封闭料仓多数场地空间狭小，装载机、自卸车等流动设备往来频繁，仓库内墩柱林立，机械设备伤人损物的事件屡屡发生，对工人生命健康和业主财产安全造成损失。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种砂石料仓库自动化环保堆料系统，其通过输送机和推料机配合能够实现砂石料的自动堆料，降低工人操作强度；并且在卸车房内和料仓内分别设置有喷雾除尘装置，能够减少扬尘提高空气质量。

本发明的目的之二是提供一种砂石料仓库自动化环保堆料系统的控制方法，其根据砂石料重量、砂石料粒径规格及料斗深度控制第一喷雾除尘装置的喷水流量，能够在保证除尘效果的同时有效控制用水量，以避免对后续输送过程产生较大压力，提高堆料效率。

本发明提供的技术方案为：

一种砂石料仓库自动化环保堆料系统，包括：

料仓，其设置有多个隔仓；

称重单元，其用于称量待入库的砂石料重量；

料斗，其设置在卸车房内；

第一喷雾除尘装置，其设置在所述卸车房内，并且位于所述料斗的上方；

第二喷雾除尘装置，其设置在所述料仓内,并且位于所述隔仓上方；

输送机，其设置在所述料斗与所述料仓之间，用于将料斗中的砂石料输送至所述料仓处；

堆料机，其能够将所述输送机上的石料卸入所述隔仓中。

优选的是，所述的砂石料仓库自动化环保堆料系统，还包括：

多个料位检测装置，其分别用于检测不同隔仓中的料位高度；

堆料机位置检测装置，其用于检测堆料机的位置；

数据输入模块，其用于输入待入库的砂石料的粒径规格；

数据采集模块，其用于采集所述料位高度信息、所述堆料机位置信息及所述待入库砂石料重量信息；

数据接收与存储模块，其接收所述数据采集模块和所述数据输入模块发送的信息；

控制模块，其接收所述数据接收与存储模块发送的信息，并控制所述砂石料仓库自动化环保堆料系统的运行状态。

优选的是，所述输送机采用带式输送机。

优选的是，所述料仓、所述卸车房以及称重区分别设置有视频监控装置。

一种砂石料仓库自动化环保堆料系统的控制方法，使用所述的砂石料仓库自动化环保堆料系统，包括如下步骤：

步骤一、获取待入库的砂石料重量、砂石料粒径规格及料斗深度，并且根据所述待入库的砂石料重量、砂石料粒径规格及料斗深度确定第一喷雾除尘装置的喷水流量；

步骤二、根据所述待入库的砂石料重量、所述第一喷雾装置的总喷水量、所述输送机的倾斜角度及所述输送机倾斜部分的长度确定输送机的运行速度。

优选的是，所述第一喷雾除尘装置的喷水流量为：

其中，Q₀为第一喷雾除尘装置的基准喷水流量；h为料斗深度，h₀为料斗基准深度；m为待入库的砂石料重量，m₀为待入库的砂石料的基准重量；d_max为待入库砂石料的最大粒径，d_min为待入库砂石料的最小粒径，d₀为设定的待入库砂石料的基准粒径；e为自然对数的指数，ξ为校正系数。

优选的是，ξ＝0.70～0.75。

优选的是，所述输送机的运行速度为：

其中，v_s-0为输送机的基准运行速度；m为待入库的砂石料重量；V第一喷雾除尘装置的总喷水量，ρ为水的密度；α为输送机的倾斜角度；L为输送机倾斜部分的长度，L₀为输送机倾斜部分的基准长度，δ为校正系数。

优选的是，根据输送机的倾斜角度α确定所述校正系数δ；

其中，当0度＜α≤15度时，δ＝0.5～0.52；

当α＞15度时，δ＝0.45～0.48。

本发明的有益效果是：

本发明提供的砂石料仓库自动化环保堆料系统，其通过输送机和推料机配合能够实现砂石料的自动堆料，降低工人操作强度；并且在卸车房内和料仓内分别设置有喷雾除尘装置，能够减少扬尘提高空气质量。

本发明提供的砂石料仓库自动化环保堆料系统的控制方法，其根据砂石料重量、砂石料粒径规格及料斗深度控制第一喷雾除尘装置的喷水流量，能够在保证除尘效果的同时有效控制用水量，以避免对后续输送过程产生较大压力，提高堆料效率。

附图说明

图1为本发明所述的砂石料仓库自动化环保堆料系统的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示，本发明提供了一种砂石料仓库自动化环保堆料系统，其主要包括：称重区110、卸车房120、料斗130、料仓140、输送机150及堆料机160。汽车运输砂石料进场后，驶入称重区110，称重区110设置有汽车称重系统，装载砂石料的汽车111进入称重区110进行称量后，可以得到砂石料的重量；卸车房120靠近称重区110设置，料斗130设置在卸车房内120，为便于自动卸车，料斗130设置在地面以下，采用地坑漏斗的形式。卸车房120内设置有第一喷雾除尘装置(图中未示出)，第一喷雾除尘装置位于所述料斗130的上方；料仓140靠近卸车房120设置，料仓内设置有多个隔仓141，用于储存砂石料；同时在料仓140内设置第二喷雾除尘装置，第二喷雾除尘装置设置在隔仓141上方，在料仓140内需要除尘时开启。输送机150设置在料斗130与料仓140之间，用于将料斗130中的砂石料输送至料仓140处，料斗130的下方设置有闸门131，输送机150的进料口设置在闸门下方，闸门131开启后，料斗130中的砂石料落入输送机150的进料口中。其中，传动机150包括倾斜部分和水平部分，倾斜部分将料斗130中的砂石料向上运输到隔仓141上方，水平部分设置在隔仓141上方。堆料机160与输送机150对接，并且将输送机150上的石料卸入不同的隔仓141中。在本实施例中，输送机150采用带式输送机；堆料机160采用回转式悬臂皮带堆料机，其中，堆料机160的进料口与输送机150的出料口衔接，实现砂石料从输送机150到堆料机160的转移。

在另一个实施例中，所述的砂石料仓库自动化环保堆料系统还包括：多个料位检测装置，其分别用于检测不同隔仓141中的料位高度；堆料机位置检测装置，其用于检测堆料机160的位置，主要是检测堆料机160的出料口位置；数据输入模块，其用于输入待入库的砂石料的粒径规格；数据采集模块，其用于采集所述料位高度信息、所述堆料机位置信息及所述待入库砂石料重量信息；数据接收与存储模块，其接收所述数据采集模块和所述数据输入模块发送的信息；控制模块，其接收所述数据接收与存储模块发送的信息，并控制所述砂石料仓库自动化环保堆料系统的运行状态。

控制模块可根据待入库砂石料的重量信息和料位高度信息，计算各隔仓内剩余存储空间，判断出该批次砂石料的可堆存的隔仓位置，结合堆料机(出料口)当前所处位置，启动堆料机运行控制单元，控制堆料机的悬臂旋转使堆料机160的出料口至运行至指定隔仓141的上方，发出指令启动带式输送机150。

所述砂石料仓库自动化环保堆料系统的工作流程为：

称重区110检测到车辆运行至卸车房120前面时，大门启闭控制单元发出指令开启卸车房120大门121；汽车倒车过程中实时判断汽车位置；检测到汽车到达指定卸车位置时，料斗130上方第一喷雾除尘装置启动除尘；司机启动汽车卸料，卸车完毕后车辆驶离。检测到车辆完全离开卸车房之后，关闭第一喷雾除尘装置。计算各隔仓内剩余存储空间，判断出该批次砂石料的可堆存的位置，结合堆料机当前所处位置，控制堆料机的悬臂旋转使堆料机160的出料口至运行至指定隔仓141的上方，并启动带式输送机150，同时料斗闸门131开启向输送机150卸料。

砂石料通过输送机150输送至堆料机160进料口处，并通过堆料机的悬臂送至卸料点，检测到物料到达卸料点时，启动第二喷雾除尘装置。料位检测装置实时监测料位高度，将隔仓141内料位高度分布信息反馈给控制系统，自动完成堆料过程。

在另一个实施例中，称重区110、卸车房内120及料仓140内均设置有视频监控装置，监控画面接入控制室，可以在控制室内结合监控画面，选择手动模式，由人工控制完成上述堆料控制过程。

本发明还提供了一种砂石料仓库自动化环保堆料系统的控制方法，包括如下步骤：

步骤一、获取待入库的砂石料重量、砂石料粒径规格及料斗深度，并且根据所述待入库的砂石料重量、砂石料粒径规格及料斗深度确定第一喷雾除尘装置的喷水流量；

其中，所述第一喷雾除尘装置的喷水流量为：

式中，Q₀为第一喷雾除尘装置的基准喷水流量，单位：m³/h；h为料斗深度，单位m；h₀为料斗基准深度，单位m；m为待入库的砂石料重量，单位：吨；m₀为待入库的砂石料的基准重量，单位：吨；d_max为待入库砂石料的最大粒径，单位：mm；d_min为待入库砂石料的最小粒径，单位：mm；d₀为设定的待入库砂石料的基准粒径，单位：mm；e为自然对数的指数，ξ为校正系数。

其中，基准喷水流量Q₀设置为第一喷雾除尘装置最大喷水流量的50％～60％；根据经验，可设定h₀＝3～4m；m₀＝8～10t；d₀＝30～35mm；ξ＝0.70～0.75。

通过上述方法控制第一喷雾除尘装置的喷水流量，能够在保证除尘效果的同时有效控制用水量，以避免对后续输送过程产生较大压力，提高堆料效率同时节约水资源。

步骤二、根据所述待入库的砂石料重量、所述第一喷雾装置的总喷水量、所述输送机的倾斜角度及所述输送机倾斜部分的长度确定输送机的运行速度。

在另一个实施例中，为提高输送效率，并且保证输送质量，控制所述输送机的运行速度为：

其中，v_s-0为输送机的基准运行速度，单位：m/s；m为待入库的砂石料重量，单位：吨；V第一喷雾除尘装置的总喷水量，单位：m³，单位ρ为水的密度，单位：t/m³；α为输送机的倾斜角度(与水平地面之间的夹角)；L为输送机倾斜部分的长度，单位：m；L₀为输送机倾斜部分的基准长度，单位：m；δ为校正系数。

其中，根据经验v_s-0设置为输送机最大运行速度的60％；设定L₀＝10～12m；第一喷雾除尘装置的总喷水量V为第一喷雾除尘装置从开始喷水到结束喷水的实际喷水量。

作为进一步的优选，根据输送机的倾斜角度α确定所述校正系数δ；

其中，当0度＜α≤15度时，δ＝0.5～0.52；

当α＞15度时，δ＝0.45～0.48。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (4)

1.一种砂石料仓库自动化环保堆料系统的控制方法，其特征在于，使用一种砂石料仓库自动化环保堆料系统，包括：

料仓，其设置有多个隔仓；

称重单元，其用于称量待入库的砂石料重量；

料斗，其设置在卸车房内；

第一喷雾除尘装置，其设置在所述卸车房内，并且位于所述料斗的上方；

第二喷雾除尘装置，其设置在所述料仓内,并且位于所述隔仓上方；

输送机，其设置在所述料斗与所述料仓之间，用于将料斗中的砂石料输送至所述料仓处；

堆料机，其能够将所述输送机上的石料卸入所述隔仓中；

多个料位检测装置，其分别用于检测不同隔仓中的料位高度；

堆料机位置检测装置，其用于检测堆料机的位置；

数据输入模块，其用于输入待入库的砂石料的粒径规格；

数据采集模块，其用于采集所述料位高度信息、所述堆料机位置信息及所述待入库砂石料重量信息；

数据接收与存储模块，其接收所述数据采集模块和所述数据输入模块发送的信息；

控制模块，其接收所述数据接收与存储模块发送的信息，并控制所述砂石料仓库自动化环保堆料系统的运行状态；

所述输送机采用带式输送机；

所述料仓、所述卸车房以及称重区分别设置有视频监控装置；

包括如下步骤：

步骤一、获取待入库的砂石料重量、砂石料粒径规格及料斗深度，并且根据所述待入库的砂石料重量、砂石料粒径规格及料斗深度确定第一喷雾除尘装置的喷水流量；

步骤二、根据所述待入库的砂石料重量、所述第一喷雾除尘装置的总喷水量、所述输送机的倾斜角度及所述输送机倾斜部分的长度确定输送机的运行速度；

所述第一喷雾除尘装置的喷水流量为：

其中，Q₀为第一喷雾除尘装置的基准喷水流量；h为料斗深度，h₀为料斗基准深度；m为待入库的砂石料重量，m₀为待入库的砂石料的基准重量；d_max为待入库砂石料的最大粒径，d_min为待入库砂石料的最小粒径，d₀为设定的待入库砂石料的基准粒径；e为自然对数的指数，ξ为校正系数。

2.根据权利要求1所述的砂石料仓库自动化环保堆料系统的控制方法，其特征在于，ξ＝0.70～0.75。

3.根据权利要求2所述的砂石料仓库自动化环保堆料系统的控制方法，其特征在于，所述输送机的运行速度为：

其中，v_s-0为输送机的基准运行速度；m为待入库的砂石料重量；V第一喷雾除尘装置的总喷水量，ρ为水的密度；α为输送机的倾斜角度；L为输送机倾斜部分的长度，L₀为输送机倾斜部分的基准长度，δ为校正系数。

4.根据权利要求3所述的砂石料仓库自动化环保堆料系统的控制方法，其特征在于，根据输送机的倾斜角度α确定所述校正系数δ；

其中，当0度＜α≤15度时，δ＝0.5～0.52；

当α＞15度时，δ＝0.45～0.49。

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