CN112783106A - 一种斗轮机智能取料方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种斗轮机智能取料方法及其系统。该方法包括：在接收到自动取料命令后，根据锅炉燃烧需求分析掺烧计划，获取满足最佳配煤方案的数据，并将该数据传输至上位调度与监控系统模块，其判断原煤仓储煤量是否满足需求，采用优选算法，得出最佳堆取料方案及区域并推送给操作员；启动全自动取料，斗轮机自行运动至堆取料区域进行堆取料作业；下位执行与采集系统模块实时回传单次取料数据，记录取料轨迹；上位调度与监控系统模块计算出单次回转物料体积变化参数，并建立新的煤场三维模型和更新煤场数据。本发明解决了传统斗轮机取料需要人为干预，自动化程度不高、智慧化水平较低的问题，使得系统降低能耗、提高配煤效率、锅炉燃烧的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及煤场堆取料技术领域，具体地涉及一种斗轮机智能取料方法及其系统。
背景技术
目前，传统斗轮机取料以人工作业为主或者一定程度上需要人为干预，操作人员的操作技能水平对设备作业效率影响较大，自动化程度不高、智慧化水平较低、安全管控粗疏，无法满足“以人为本、安全高效”的智慧型燃煤系统建设发展要求。随着斗轮机自动控制技术的发展，目前国内技术水平能达到斗轮机现场无人值守，实现远程操作，但距离斗轮机全自动智慧运行，并能配合电厂燃料智能化管理还有一定的距离。
发明内容
对于目前斗轮机的取料过程，现有技术的缺点如下：
1)、人工操作斗轮机取煤易造成取煤流量或大或小，易造成撒煤堆煤等现象，输煤皮带出力不稳定，影响设备使用寿命和维护成本；
2)、目前发展的斗轮机远程控制系统是独立于数字化煤场系统和配煤掺烧管理系统存在的，能实现斗轮机的远程启动和停止，斗轮机根据预设的取煤方案取煤，需人工选择方案,斗轮机不能根据燃料管理需求实现自动取煤。
本发明的目的有以下几点：
1)、在确保安全的前提下，以降低能耗、提高配煤效率、改善工作人员工作强度为目标，通过定位技术、激光扫描技术、科学的数理模型等技术，实现全自动取料一键启动、自动停止，同时在过程中自动寻优斗轮机全自动运行的各项动作参数，最后为配煤掺烧的寻优提供准确数据。
2)、提高上料效率，有效进行均匀配煤，提高锅炉燃烧的稳定性和燃煤效率。满足企业管理系统对生产数据的采集要求，满足数字化煤场的需求，与数字化煤场系统相辅相成。提高企业的经济效益和核心竞争力，实现斗轮机对散装物料转运的无人化、智能化控制。
本发明的斗轮机精确取料系统是实现取煤全自动进行升级改造，可进一步加强斗轮机的调度管理，根据数字化煤场管理以及锅炉配煤掺烧价值寻优管理，根据系统数据配置斗轮机全自动调度方案。
通过本发明可以实现的技术目的不限于上文已经特别描述的内容，并且本领域技术人员将从下面的详细描述中更加清楚地理解本文中未描述的其他技术目的。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
根据本公开的第一方面，本发明提供一种斗轮机智能取料方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、在接收到自动取料命令后，数据库系统模块根据锅炉燃烧需求分析掺烧计划，获取满足最佳配煤方案的数据，并将该数据传输至上位调度与监控系统模块，上位调度与监控系统模块判断原煤仓储煤量是否满足需求，采用优选算法，得出最佳堆取料方案及区域并推送给操作员；
S2、操作员参照推送的方案，启动全自动取料，斗轮机自行运动至堆取料区域进行堆取料作业；
S3、下位执行与采集系统模块实时回传单次取料数据，记录取料轨迹；
S4、在单次取料回转结束后，上位调度与监控系统模块计算出单次回转物料体积变化参数，并通过料场三维扫描系统模块进行校正，建立新的煤场三维模型和更新煤场数据。
可选地，在如上所述的方法中，所推送的方案能够进行人为修正。
可选地，在如上所述的方法中，在取料过程中，斗轮机与上位调度与监控系统模块之间实时交互信号，确保设备的安全可靠高效运行，并且记录取料轨迹形成报表。
可选地，在如上所述的方法中，在取料过程中，通过斗轮机定位系统结合上位调度与监控系统模块，实时调整斗轮机的运行速度，摆臂角度及高度，防止斗轮机与其他作业设备或煤堆发生碰撞。
可选地，在如上所述的方法中，数字化煤场系统与斗轮机智能取料系统存在数据接口，所述数据包括取料区域及取料量，在取料结束后数字化煤场系统自动更新所述数据，并通过激光盘煤装置校正。
根据本公开的第二方面，本发明提供一种斗轮机智能取料系统，其特征在于，所述系统包括：
料场三维扫描系统模块，其实时获取料场信息，拟合料场三维模型，并嵌入上位机软件中；
数据库系统模块，其实时记录全自动的过程信息，以实现数据可查；
上位调度与监控系统模块，其实时监管设备与输煤系统的状态，进行高效合理的调度，同时对设备自身机构的运行，进行科学的数理安全模型计算与合理的监管，确保系统的稳定可靠性；
下位执行与采集系统模块，其实时稳定执行上位系统的各项指令，同时负责对上位系统需求的信息进行快速采集；
视频监控系统模块，其实时获取设备现场视频信息，嵌入上位机软件中，同时根据故障与人员动态自动执行记录工作；
所述系统被配置为执行以下方法，其包括：
S1、在接收到自动取料命令后，数据库系统模块根据锅炉燃烧需求分析掺烧计划，获取满足最佳配煤方案的数据，并将该数据传输至上位调度与监控系统模块，上位调度与监控系统模块判断原煤仓储煤量是否满足需求，采用优选算法，得出最佳堆取料方案及区域并推送给操作员；
S2、操作员参照推送的方案，启动全自动取料，斗轮机自行运动至堆取料区域进行堆取料作业；
S3、下位执行与采集系统模块实时回传单次取料数据，记录取料轨迹；
S4、在单次取料回转结束后，上位调度与监控系统模块计算出单次回转物料体积变化参数，并通过料场三维扫描系统模块进行校正，建立新的煤场三维模型和更新煤场数据。
可选地，在如上所述的系统中，所推送的方案能够进行人为修正。
可选地，在如上所述的系统中，在取料过程中，斗轮机与上位调度与监控系统模块之间实时交互信号，确保设备的安全可靠高效运行，并且记录取料轨迹形成报表。
可选地，在如上所述的系统中，在取料过程中，通过斗轮机定位系统结合上位调度与监控系统模块，实时调整斗轮机的运行速度，摆臂角度及高度，防止斗轮机与其他作业设备或煤堆发生碰撞。
可选地，在如上所述的系统中，数字化煤场系统与所述斗轮机智能取料系统存在数据接口，所述数据包括取料区域及取料量，在取料结束后数字化煤场系统自动更新所述数据，并通过激光盘煤装置校正。
更具体地，本发明的技术方案如下：
斗轮机智能取料系统通过配煤掺烧系统所需煤种、煤量，或通过输煤控制系统原煤仓的数据信息，其包含每个配料仓或原煤仓物料种类、料位、配煤需求等信息及选择取料算法等，该系统与配煤掺烧系统对接能自动获取满足最佳配煤方案的数据，通过所需取煤种类、煤料质量或配煤需求及其他必要的人工干预修正参数等，计算机数据库系统模块自动分析获取满足配煤参数的最佳取料方案，并推送给操作人员。操作人员通过对应的权限验证后，按下全自动取料启动按钮，斗轮机自动运行至取料方案的第一个取料点，按照选定的算法开始取料，直至整个取料安全完成。在取料过程中，斗轮机与斗轮机控制系统之间实时交互信号，确保设备的安全可靠高效运行，并记录取料轨迹形成报表。
取料过程中通过斗轮机定位系统结合斗轮机控制系统，实时调整斗轮机的运行速度，摆臂角度及高度，防止斗轮机与其他作业设备或煤堆发生碰撞。
数字化煤场系统与斗轮机智能取料系统存在接口，具体表现为取料区域及取料量(斗轮机皮带秤计量)，取料结束后数字化煤场系统自动更新数据，并通过激光盘煤装置校正。
上述技术方案仅为本发明实施例的一些部分，本领域技术人员从以下本发明的详细描述中可以导出和理解包含了本发明的技术特征的各种实施例。
本领域技术人员将会理解，通过本发明可以实现的效果不限于上文已经具体描述的内容，并且从以下详细说明中将更清楚地理解本发明的其他优点。
附图说明
被包括以提供对本发明的进一步理解的附图示出本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1为本发明实施例提供的斗轮机智能取料方法的流程图。
图2为本发明实施例提供的具体取煤流程的流程图。
图3为本发明实施例提供的斗轮机智能取料系统的控制界面的示意图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的示例性实施例，其示例在附图中示出。下面将参考附图给出的详细描述旨在解释本发明的示例性实施例，而不是示出可以根据本发明实现的唯一实施例。以下详细描述包括具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。
在一些情况下，已知的结构和设备被省略或以框图形式示出，集中于结构和设备的重要特征，以免模糊本发明的概念。在整个说明书中将使用相同的附图标记来表示相同或相似的部分。
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“中心”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1示出了本发明实施例提供的斗轮机智能取料方法的流程图。其包括：在接收到自动取料命令后，数据库系统模块根据掺烧计划配煤需求，判断原煤仓储煤量是否满足需求，采用优选算法，得出最佳堆取料方案及区域并推送给操作员；操作员参照推送的方案，启动全自动取料，斗轮机自行运动至堆取料区域进行堆取料作业；下位执行与采集系统模块实时回传单次取料数据，记录取料轨迹；在单次取料回转结束后，上位调度与监控系统模块计算出单次回转物料体积变化参数，并通过料场三维扫描系统模块进行校正，建立新的煤场三维模型和更新煤场数据。
根据本发明的具体实施例，本发明提供了一种斗轮机智能取料系统，其包括：料场三维扫描系统模块，其实时获取料场信息，拟合料场三维模型，并嵌入上位机软件中；数据库系统模块，其实时记录全自动的过程信息，以实现数据可查；上位调度与监控系统模块，其实时监管设备与输煤系统的状态，进行高效合理的调度，同时对设备自身机构的运行，进行科学的数理安全模型计算与合理的监管，确保系统的稳定可靠性；下位执行与采集系统模块，其实时稳定执行上位系统的各项指令，同时负责对上位系统需求的信息进行快速采集；视频监控系统模块，其实时获取设备现场视频信息，嵌入上位机软件中，同时根据故障与人员动态自动执行记录工作。
图2示出了本发明实施例提供的具体取煤流程的流程图。根据本发明的具体实施例，斗轮机智能取料的具体流程包括：数据库系统模块根据锅炉燃烧需求分析掺烧计划，获取满足最佳配煤方案的数据(例如配煤计划为A煤种70％，B煤种30％)，所需煤种(A/B)、煤量等数据信息传输至上位调度与监控系统模块，上位调度与监控系统模块检测原煤仓存煤量(包含每个配料仓或原煤仓物料种类、料位)是否满足需求，原煤仓储量不足，输煤程控下达A煤种、B煤种优先上煤信息，上煤信息传输至斗轮机智能堆取料系统，斗轮机智能堆取料系统根据煤场分区，计算机数据库系统模块自动分析(涉及分区取煤、分层取煤、先入先出等算法的选择)获取满足上煤信息的最佳取料方案，并推送给操作人员。操作人员通过对应的权限验证后，按下全自动取料启动按钮，根据取煤调度指令，斗轮机自动运行至取料方案的第一个取料点A煤区，按照选定的算法开始分层取煤，取煤量通过斗轮机皮带秤传输至斗轮机智能控制系统，在A煤种取料完成后，斗轮机根据定位系统指示运行至B煤区，按照选定的算法开始分层取煤，取煤量通过斗轮机皮带秤传输至斗轮机智能控制系统，直至整个取料安全完成。在取料过程中，斗轮机与斗轮机智能控制系统之间实时交互信号，确保斗轮机的安全可靠高效运行，并记录取料轨迹形成报表。
取料过程中通过斗轮机定位系统结合斗轮机智能控制系统，实时调整斗轮机的运行速度，摆臂角度及高度，防止斗轮机与其他作业设备或煤堆发生碰撞。
数字化煤场系统与斗轮机智能取料系统存在接口，具体表现为取料区域及取料量(斗轮机皮带秤计量)，取料结束后数字化煤场系统自动更新数据(不同分区的煤量、煤质、价格、存取时间等)，并通过激光盘煤装置校正。图3示出了本发明实施例提供的斗轮机智能取料系统的控制界面的示意图。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本申请可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
如上所述，已经给出了本发明的优选实施例的详细描述，以使本领域技术人员能够实施和实践本发明。虽然已经参照示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将会理解，在不脱离所附权利要求书中描述的本发明的精神或范围的情况下，可以在本发明中进行各种修改和改变。因此，本发明不应限于在此描述的特定实施例，而应被赋予与本文公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。
Claims (10)
1.一种斗轮机智能取料方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、在接收到自动取料命令后，数据库系统模块根据锅炉燃烧需求分析掺烧计划，获取满足最佳配煤方案的数据，并将该数据传输至上位调度与监控系统模块，上位调度与监控系统模块判断原煤仓储煤量是否满足需求，采用优选算法，得出最佳堆取料方案及区域并推送给操作员；
S2、操作员参照推送的方案，启动全自动取料使得斗轮机自行运动至堆取料区域进行堆取料作业；
S3、下位执行与采集系统模块实时回传单次取料数据，记录取料轨迹；
S4、在单次取料回转结束后，上位调度与监控系统模块计算出单次回转物料体积变化参数，并通过料场三维扫描系统模块进行校正，建立新的煤场三维模型和更新煤场数据。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，所推送的方案能够进行人为修正。
3.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，在取料过程中，斗轮机与上位调度与监控系统模块之间实时交互信号，确保设备的安全可靠高效运行，并且记录取料轨迹形成报表。
4.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，在取料过程中，通过斗轮机定位系统结合上位调度与监控系统模块，实时调整斗轮机的运行速度，摆臂角度及高度，防止斗轮机与其他作业设备或煤堆发生碰撞。
5.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，数字化煤场系统与斗轮机智能取料系统存在数据接口，所述数据包括取料区域及取料量，在取料结束后数字化煤场系统自动更新所述数据，并通过激光盘煤装置校正。
6.一种斗轮机智能取料系统，其特征在于，所述系统包括：
料场三维扫描系统模块，其实时获取料场信息，拟合料场三维模型，并嵌入上位机软件中；
数据库系统模块，其实时记录全自动的过程信息，以实现数据可查；
上位调度与监控系统模块，其实时监管设备与输煤系统的状态，进行高效合理的调度，同时对设备自身机构的运行，进行科学的数理安全模型计算与合理的监管，确保系统的稳定可靠性；
下位执行与采集系统模块，其实时稳定执行上位系统的各项指令，同时负责对上位系统需求的信息进行快速采集；
视频监控系统模块，其实时获取设备现场视频信息，嵌入上位机软件中，同时根据故障与人员动态自动执行记录工作；
所述系统被配置为执行以下方法，其包括：
S1、在接收到自动取料命令后，数据库系统模块根据锅炉燃烧需求分析掺烧计划，获取满足最佳配煤方案的数据，并将该数据传输至上位调度与监控系统模块，上位调度与监控系统模块判断原煤仓储煤量是否满足需求，采用优选算法，得出最佳堆取料方案及区域并推送给操作员；
S2、操作员参照推送的方案，启动全自动取料，斗轮机自行运动至堆取料区域进行堆取料作业；
S3、下位执行与采集系统模块实时回传单次取料数据，记录取料轨迹；
S4、在单次取料回转结束后，上位调度与监控系统模块计算出单次回转物料体积变化参数，并通过料场三维扫描系统模块进行校正，建立新的煤场三维模型和更新煤场数据。
7.根据权利要求6所述的系统，
其特征在于，所推送的方案能够进行人为修正。
8.根据权利要求6所述的方法，
其特征在于，在取料过程中，斗轮机与上位调度与监控系统模块之间实时交互信号，确保设备的安全可靠高效运行，并且记录取料轨迹形成报表。
9.根据权利要求6所述的方法，
其特征在于，在取料过程中，通过斗轮机定位系统结合上位调度与监控系统模块，实时调整斗轮机的运行速度，摆臂角度及高度，防止斗轮机与其他作业设备或煤堆发生碰撞。
10.根据权利要求6所述的方法，
其特征在于，数字化煤场系统与所述斗轮机智能取料系统存在数据接口，所述数据包括取料区域及取料量，在取料结束后数字化煤场系统自动更新所述数据，并通过激光盘煤装置校正。
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