CN113753594A - 一种定量仓物料体积确定设备、系统、方法和存储介质 - Google Patents

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李太友
刘岩峰
彭二飞
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Abstract

本发明实施例公开了一种定量仓物料体积确定设备、系统、方法和存储介质，其中，定量仓物料体积确定设备包括定量仓、稳压储气装置、压力确定装置和体积确定装置，稳压储气装置用于在定量仓入料完成后，向定量仓内注入预设压强和预设体积的预设气体；压力确定装置用于确定定量仓内的初始压强和增强压强，初始压强为定量仓入料完成后对应的压强值，增强压强为稳压储气装置注气完成后对应的压强值；体积确定装置用于基于波义耳定律，确定定量仓内的物料体积，本发明实施例的技术方案能够快速准确的确定定量仓内的体积，且测量体积不受温度因素等影响，此外该装置结构简单易安装和维修，成本低。

Description

一种定量仓物料体积确定设备、系统、方法和存储介质
技术领域
本发明实施例涉及智能装车技术领域，尤其涉及一种定量仓物料体积确定设备、系统、方法和存储介质。
背景技术
装车领域目前应用较多的一种技术是定量装车技术，定量装车技术通常是利用定量装车站中的定量仓将固定重量的物料装入车厢中。
通常装车的物料(如沙石、煤炭等)粒级范围较大，这些多粒级物料混合在一起，导致固定重量的物料体积通常不固定，甚至会相差很多，导致在装车过程中溢出车厢，对装车以及运输等造成困扰，因此需要对定量仓内物料的体积进行检测，但是目前对定量仓物料体积的检测并没有一种很好的解决方式。
发明内容
本发明实施例提供了一种定量仓物料体积确定设备、系统、方法和存储介质，以准确快速地确定定量仓内物料的物料体积，为后续物料装车及运输等提供便利。
第一方面，本发明实施例提供了一种定量仓物料体积确定设备，包括定量仓、稳压储气装置、压力确定装置和体积确定装置，稳压储气装置分别与定量仓和体积确定装置连接，压力确定装置分别与定量仓和体积确定装置连接，其中：
稳压储气装置用于在定量仓入料完成后，向定量仓内注入预设压强和预设体积的预设气体；
压力确定装置用于确定定量仓内的初始压强和增强压强，所述初始压强为定量仓入料完成后对应的压强值，所述增强压强为稳压储气装置注气完成后对应的压强值；
体积确定装置用于基于波义耳定律，利用初始压强、增强压强、预设压强、预设体积以及定量仓体积，确定定量仓内的物料体积。
第二方面，本发明实施例提供了一种反馈装车系统，包括上述任一实施例所述的定量仓物料体积确定设备，还包括反馈装置，其中，定量仓包括出料闸板，所述反馈装置分别与所述定量仓物料体积确定设备和所述出料闸板连接；
所述定量仓物料体积确定设备用于在当前装车车厢进行装车之前，确定定量仓内物料的物料体积；
所述反馈装置用于获取所述物料体积和当前装车车厢体积，并根据所述物料体积和当前装车车厢体积，控制所述出料闸板出料，以使出料体积小于等于所述当前装车车厢体积。
第三方面，本发明实施例提供了一种反馈装车方法，由上述任一实施例所述的反馈装车系统的反馈装置执行；所述反馈装车方法包括：
获取物料体积确定装置确定的定量仓内物料的物料体积；
获取当前装车车厢体积；
根据所述物料体积和当前装车车厢体积，控制出料闸板出料，以使出料体积小于等于所述当前装车车厢体积。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述任一实施例所述的反馈装车方法。
本发明实施例的技术方案提供一种定量仓物料体积确定设备，包括定量仓、稳压储气装置、压力确定装置和体积确定装置，稳压储气装置分别与定量仓和体积确定装置连接，压力确定装置分别与定量仓和体积确定装置连接，其中：稳压储气装置用于在定量仓入料完成后，向定量仓内注入预设压强和预设体积的预设气体；压力确定装置用于确定定量仓内的初始压强和增强压强，所述初始压强为定量仓入料完成后对应的压强值，所述增强压强为稳压储气装置注气完成后对应的压强值；体积确定装置用于基于波义耳定律，利用初始压强、增强压强、预设压强、预设体积以及定量仓体积，确定定量仓内的物料体积，通过利用与定量仓连接的稳压储气装置向定量仓内注气，再利用压力确定装置确定定量仓内的压力值，最终利用波义耳定律确定定量仓内的物料体积，能够快速准确的确定定量仓内的体积，且测量体积不受温度因素等影响，此外该装置结构简单易安装和维修，成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施例一提供的一种定量仓物料体积确定设备的结构示意图；
图2是本发明实施例二提供的一种反馈装车系统的结构示意图。
图标：11-定量仓；12-稳压储气装置；13-压力确定装置；14-体积确定装置； 21-定量仓物料体积确定设备；22-反馈装置；23-出料闸板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的一种定量仓物料体积确定设备的结构示意图，如图1所示，该设备包括定量仓11、稳压储气装置12、压力确定装置13 和体积确定装置14，稳压储气装置12分别与定量仓11和体积确定装置14连接，压力确定装置13分别与定量仓11和体积确定装置14连接，其中：
稳压储气装置12用于在定量仓11入料完成后，向定量仓11内注入预设压强和预设体积的预设气体；
压力确定装置13用于确定定量仓11内的初始压强和增强压强，所述初始压强为定量仓11入料完成后对应的压强值，所述增强压强为稳压储气装置12 注气完成后对应的压强值；
体积确定装置用于基于波义耳定律，利用初始压强、增强压强、预设压强、预设体积以及定量仓体积，确定定量仓11内的物料体积。
本实施例中的稳压储气装置12用于储存和提供固定压强的气体，其中该固定压强即为本实施例中的预设压强。压力确定装置13优选可以包括数字压力表或配置有编码器的排风扇。
示例性的，在定量仓11入料质量完成，将定量仓11的入料闸板关闭，此时，压力确定装置13可以确定定量仓11内的初始压强为P0，打开稳压储气装置12的电磁阀，向定量仓11内注入预设压强为P1的预设气体，待入气t秒后关闭稳压储气装置12的电磁阀，此时入气的预设体积为V1，此时，压力确定装置可以确定定量仓11内的增强压强为P2。
在确定初始压强为P0、预设压强为P1、增强压强为P2、预设体积为V1之后，可以基于波义耳定律，利用初始压强P0、增强压强P2、预设压强为P1、预设体积 V1以及定量仓体积V(定量仓体积为已知确定参数)，确定定量仓11内的物料体积Vx，具体的计算公式如下：
(V-Vx)P2＝(V-Vx)P0+V1P1
Vx＝(VP2-V1P1-VP0)/(P2-P0)
本实施例的技术方案提供一种定量仓物料体积确定设备，包括定量仓、稳压储气装置、压力确定装置和体积确定装置，稳压储气装置分别与定量仓和体积确定装置连接，压力确定装置分别与定量仓和体积确定装置连接，其中：稳压储气装置用于在定量仓入料完成后，向定量仓内注入预设压强和预设体积的预设气体；压力确定装置用于确定定量仓内的初始压强和增强压强，所述初始压强为定量仓入料完成后对应的压强值，所述增强压强为稳压储气装置注气完成后对应的压强值；体积确定装置用于基于波义耳定律，利用初始压强、增强压强、预设压强、预设体积以及定量仓体积，确定定量仓内的物料体积，通过利用与定量仓连接的稳压储气装置向定量仓内注气，再利用压力确定装置确定定量仓内的压力值，最终利用波义耳定律确定定量仓内的物料体积，能够快速准确的确定定量仓内的体积，且测量体积不受温度因素等影响，此外该装置结构简单易安装和维修，成本低。
在上述各实施例的基础上，进一步的，所述预设气体进入定量仓11的入气方向与所述定量仓11的出料方向之间的夹角大于90度。
本实施例中，为了防止预设气体在进入定量仓11时，由于压力过大导致物料飞溅从而损坏定量仓11内壁及部件，优选的可以将预设气体进入定量仓11 的入气方向与定量仓11的出料方向之间的夹角大于90度。一般的，定量仓11 的出料方向为竖直向下，预设气体进入定量仓11的入气方向与定量仓11的出料方向之间的夹角大于90度，即使预设气体进入定量仓11时呈入气上吹的状态。
在上述各实施例的基础上，进一步的，所述稳压储气装置12和所述压力确定装置13分别通过层叠橡胶与所述定量仓11密闭连接。
为了保证压力确定装置13测量得到的定量仓11内的初始压强和增强压强准确，进而得到准确的物料体积，需要保证定量仓11的密闭性，优选的，可以采用层叠橡胶将定量仓11进行密闭性处理，具体的，可以设置稳压储气装置12 和所述压力确定装置13分别通过层叠橡胶与所述定量仓11密闭连接。
在上述各实施例的基础上，进一步的，定量仓物料体积确定设备还包括与所述定量仓11连接的排气装置，所述排气装置用于在确定所述物料体积之后，将所述定量仓11内的多余气体排出，以使所述定量仓11内的最终压强等于所述初始压强。
具体的，排气装置设置有电磁阀，在确定物料体积或者压力确定装置13确定定量仓11内的增强压强之后，可以开启排气装置的电磁阀，将定量仓11内的多余气体排出。优选的，所述排气装置设置于所述定量仓11和所述压力确定装置13之间。可以理解的是，在进行下一次物料体积确定时，即在定量仓11 入料质量完成，将定量仓11的入料闸板关闭之后，优选可以将排气装置的电磁阀关闭。
在上述各实施例的基础上，进一步的，所述排气装置的入口处设置有滤网罩，所述滤网罩用于阻隔所述物料进入所述排气装置。
在排气的过程中，可能会有物块混在待排出的气体中，为了防止这些物块阻塞排气装置的排气管道，优选可以在排气装置的入口处设置滤网罩，用于阻隔物块进入排气装置。
在上述各实施例的基础上，进一步的，所述排气装置包括排气管道和污物箱，所述污物箱用于收集待排出气体内的杂质。
在上述各实施例的基础上，进一步的，所述污物箱内设置有除尘过滤装置，所述除尘过滤装置用于收集待排出气体内的粉尘。除尘过滤装置优选可以是除尘过滤袋，除尘过滤袋可开闭，以便定期清理。
实施例二
图2是本发明实施例二提供的一种反馈装车系统的结构示意图，如图2所示，反馈装车系统包括实施例一中任一实施例所述的定量仓物料体积确定设备 21，还包括反馈装置22，其中，定量仓包括出料闸板23，所述反馈装置22分别与所述定量仓物料体积确定设备21和所述出料闸板23连接；
所述定量仓物料体积确定设备21用于在当前装车车厢进行装车之前，确定定量仓内物料的物料体积；
所述反馈装置22用于获取所述物料体积和当前装车车厢体积，并根据所述物料体积和当前装车车厢体积，控制所述出料闸板23出料，以使出料体积小于等于所述当前装车车厢体积。
为了防止在装车的过程中出现溢料的情况，优选可以在装车的过程中，根据物料体积和当前装车车厢体积，利用反馈装置22控制出料闸板23出料，以使出料体积小于等于所述当前装车车厢体积。当前装车车厢可以是汽车车厢也可以是火车车厢，当前装车车厢体积可以预先存储在与反馈装置电连接的存储装置中，以便反馈装置实时获取。如果当前装车车厢为汽车车厢，则反馈装置可以结合图像获取装置获取到的车牌号，根据车牌号从存储装置中获取到相应汽车装车车厢的装车车厢体积，如果当前装车车厢为火车车厢，则反馈装置也可以结合图像获取装置获取到当前的车厢号，根据车厢号从存储装置中获取到相应火车车厢的装车车厢体积。
本实施例的技术方案提供一种反馈装车系统，包括定量仓物料体积确定设备和反馈装置，其中，定量仓包括出料闸板，所述反馈装置分别与所述定量仓物料体积确定设备和所述出料闸板连接；所述定量仓物料体积确定设备用于在当前装车车厢进行装车之前，确定定量仓内物料的物料体积；所述反馈装置用于获取所述物料体积和当前装车车厢体积，并根据所述物料体积和当前装车车厢体积，控制所述出料闸板出料，以使出料体积小于等于所述当前装车车厢体积，通过物料体积确定装置快速准确的确定定量仓内的体积，并利用反馈装置根据物料体积和当前装车车厢体积，控制出料量满足出料体积小于等于所述当前装车车厢体积的条件，在能够快速准确的确定定量仓内的体积，且测量体积不受温度因素等影响，此外该装置结构简单易安装和维修，成本低的基础上，避免了在定量装车的过程中物料溢出车厢的情况，为物料装车及后续运输等提供了便利。
在上述各实施例的基础上，进一步的，所述反馈装置22用于当所述物料体积小于等于当前装车车厢体积时，控制所述出料闸板23持续开启，直至定量仓内物料全部放出后关闭。
当物料体积小于等于当前装车车厢体积时，在装车时不会发生溢料的情况，此时反馈装置22可以控制出料闸23板持续开启，使定量仓内的物料全部放出。
在上述各实施例的基础上，进一步的，所述定量仓还包括与所述反馈装置22连接的称重装置(图中未示出)，所述反馈装置22还用于当所述物料体积大于当前装车车厢体积时，确定当前装车车厢满载对应的定量仓内剩余物料的剩余物料质量；
所述反馈装置22用于控制所述出料闸板23开启，并实时获取所述称重装置的称重数值，当所述称重数值与所述剩余物料质量之间的差值在预设范围内时，控制所述出料闸板23关闭。
当物料体积小于等于当前装车车厢体积时，在装车时会发生溢料的情况，此时反馈装置22可以根据当前装车车厢体积以及定量仓内物料的密度(该密度可以根据当前定量仓内的物料质量以及物料体积确定)，确定在不发生溢料的情况下的最大装车物料质量(即当前车厢满载时的物料质量)，并根据最大装车物料质量以及定量仓内的物料总质量，确定当前装车车厢满载对应的定量仓内剩余物料的剩余物料质量。在确定剩余物料质量之后，反馈装置根据剩余物料质量与称重数值之间的差值，控制出料闸板23开启与关闭。
实施例三
本发明实施例三提供了一种反馈装车方法的流程图，本实施例可适用于需要对车厢进行装车的情况，该方法可以由本发明实施例中的反馈装车系统的反馈装置来执行。该方法具体包括如下操作步骤：
S301、获取物料体积确定装置确定的定量仓内物料的物料体积。
S302、获取当前装车车厢体积。
S303、根据所述物料体积和当前装车车厢体积，控制出料闸板出料，以使出料体积小于等于所述当前装车车厢体积。
本实施例的技术方案提供一种反馈装车方法，该反馈装车方法由上述各实施例中的反馈系统中的反馈装置执行，通过获取物料体积确定装置确定的定量仓内物料的物料体积；获取当前装车车厢体积；根据所述物料体积和当前装车车厢体积，控制出料闸板出料，以使出料体积小于等于所述当前装车车厢体积，在能够快速准确的确定定量仓内的体积，且测量体积不受温度因素等影响，此外该装置结构简单易安装和维修，成本低的基础上，避免了在定量装车的过程中物料溢出车厢的情况，为物料装车及后续运输等提供了便利。
在上述各实施例的基础上，进一步的，根据所述物料体积和当前装车车厢体积，控制出料闸板出料，以使出料体积小于等于所述当前装车车厢体积，包括：当所述物料体积小于等于当前装车车厢体积时，控制所述出料闸板持续开启，直至定量仓内物料全部放出后关闭。
在上述各实施例的基础上，进一步的，根据所述物料体积和当前装车车厢体积，控制出料闸板出料，以使出料体积小于等于所述当前装车车厢体积，还包括：当所述物料体积大于当前装车车厢体积时，确定当前装车车厢满载对应的定量仓内剩余物料的剩余物料质量；
控制所述出料闸板开启，并实时获取所述称重装置的称重数值，当所述称重数值与所述剩余物料质量之间的差值在预设范围内时，控制所述出料闸板关闭。
实施例四
本发明实施例四还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行本发明任一实施例所述的一种反馈装车方法。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器 (CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明实施例操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如 Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言——诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种定量仓物料体积确定设备，其特征在于，包括定量仓、稳压储气装置、压力确定装置和体积确定装置，稳压储气装置分别与定量仓和体积确定装置连接，压力确定装置分别与定量仓和体积确定装置连接，其中：
稳压储气装置用于在定量仓入料完成后，向定量仓内注入预设压强和预设体积的预设气体；
压力确定装置用于确定定量仓内的初始压强和增强压强，所述初始压强为定量仓入料完成后对应的压强值，所述增强压强为稳压储气装置注气完成后对应的压强值；
体积确定装置用于基于波义耳定律，利用初始压强、增强压强、预设压强、预设体积以及定量仓体积，确定定量仓内的物料体积。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述预设气体进入定量仓的入气方向与所述定量仓的出料方向之间的夹角大于90度。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述压力确定装置包括数字压力表或配置有编码器的排风扇。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述稳压储气装置和所述压力确定装置分别通过层叠橡胶与所述定量仓密闭连接。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括与所述定量仓连接的排气装置，所述排气装置用于在确定所述物料体积之后，将所述定量仓内的多余气体排出，以使所述定量仓内的最终压强等于所述初始压强。
6.一种反馈装车系统，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的定量仓物料体积确定设备，还包括反馈装置，其中，定量仓包括出料闸板，所述反馈装置分别与所述定量仓物料体积确定设备和所述出料闸板连接；
所述定量仓物料体积确定设备用于在当前装车车厢进行装车之前，确定定量仓内物料的物料体积；
所述反馈装置用于获取所述物料体积和当前装车车厢体积，并根据所述物料体积和当前装车车厢体积，控制所述出料闸板出料，以使出料体积小于等于所述当前装车车厢体积。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述反馈装置用于当所述物料体积小于等于当前装车车厢体积时，控制所述出料闸板持续开启，直至定量仓内物料全部放出后关闭。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述定量仓还包括与所述反馈装置连接的称重装置，所述反馈装置还用于当所述物料体积大于当前装车车厢体积时，确定当前装车车厢满载对应的定量仓内剩余物料的剩余物料质量；
所述反馈装置用于控制所述出料闸板开启，并实时获取所述称重装置的称重数值，当所述称重数值与所述剩余物料质量之间的差值在预设范围内时，控制所述出料闸板关闭。
9.一种反馈装车方法，其特征在于，由权利要求6-8任一项所述的反馈装车系统的反馈装置执行；所述反馈装车方法包括：
获取物料体积确定装置确定的定量仓内物料的物料体积；
获取当前装车车厢体积；
根据所述物料体积和当前装车车厢体积，控制出料闸板出料，以使出料体积小于等于所述当前装车车厢体积。
10.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求9所述的反馈装车方法。
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Citations (12)

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