CN114522800B - 加介方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种加介方法及系统，涉及选煤厂加介的技术领域，加介方法由加介系统执行，方法包括步骤：步骤S1.控制装置确定喷水机构当前朝向的目标堆放区域是否存在介质堆；若存在，则控制喷水机构朝向当前介质堆喷水，以使目标介质沿支撑斜坡滑入到介质坑内，若不存在，则控制喷水机构朝向下一个堆放区域；在步骤S1确定若存在，则朝向当前介质堆喷水之后，还包括：步骤S2.控制装置确定当前介质堆是否被冲刷干净；若否，则喷水机构继续冲刷当前介质堆；若是，则驱动喷水机构朝向下一个堆放区域内的介质堆喷水，从而减少了人工劳动力，降低了人工成本。

Description

加介方法及系统

技术领域

本发明涉及选煤厂加介技术领域，尤其是涉及一种加介方法及系统。

背景技术

重介选煤技术又称重介质选煤技术，是现在选煤行业中重要的矿物质分选技术，采用重液或重悬浮液作介质实现分选的一种重力选煤方法。

目前全国使用重介选煤的选煤厂中普遍采用人工制备介质，工人劳动强度较大，工作效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加介方法及系统，以缓解现有人工加介导致的工人劳动强度大，工作效率低下的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供的一种加介方法，所述加介方法由加介系统执行，所述加介系统包括支撑斜坡、介质坑、喷水机构和控制装置，所述介质坑位于所述支撑斜坡的底端，所述支撑斜坡上设置预设数量的堆放区域，所述堆放区域用于堆放目标介质，形成介质堆，所述加介方法包括步骤：

步骤S1.所述控制装置确定喷水机构当前朝向的目标堆放区域是否存在介质堆；

若存在，则控制所述喷水机构朝向当前介质堆喷水，以使目标介质沿支撑斜坡滑入到介质坑内，若不存在，则控制所述喷水机构朝向下一个堆放区域；

在步骤S1确定若存在，则朝向当前介质堆喷水之后，还包括：

步骤S2.所述控制装置确定当前介质堆是否被冲刷干净；

若否，则喷水机构继续冲刷当前介质堆；

若是，则驱动喷水机构朝向下一个堆放区域内的介质堆喷水；

重复步骤S1和S2，直至加介完成。

进一步的，所述步骤S2包括：

所述控制装置统计当前冲刷的介质堆的当前累计冲刷时间；

若当前累计冲刷时间小于预设时间值，则继续冲刷当前介质堆；

当当前累计冲刷时间大于等于预设时间值，则驱动喷水机构朝向下一个介质堆喷水。

进一步的，所述喷水机构上设置有测距装置，所述控制装置确定喷水机构当前朝向的目标堆放区域是否存在介质堆的步骤中：

利用喷水机构上的测距装置，确定喷水机构与相应堆放区域最高点之间的直线距离；

当直线距离大于预设距离值时，则确定相应堆放区域内不存在介质堆；

当直线距离小于等于预设距离值时，则确定相应堆放区域内存在介质堆。

进一步的，所述控制所述喷水机构朝向当前介质堆喷水，以使目标介质沿支撑斜坡滑入到介质坑内的步骤包括：

获取相应堆放区域内的介质堆的形态扫描信息；

根据形态扫描信息获得所述介质堆的最高堆介点，并输出最高堆介点坐标；

所述控制装置根据最高堆介点坐标，控制喷水机构朝向所述介质堆的最高堆介点。

进一步的，所述控制所述喷水机构朝向当前介质堆喷水，以使目标介质沿支撑斜坡滑入到介质坑内的步骤包括：

在相应堆放区域对应的活动范围内摆动喷水机构，以使喷水机构的喷水口的朝向改变。

进一步的，还包括：

根据喷水机构水平方向的最大摆动角度以及完成最大摆动角度的时间，确定喷水机构的水平摆动角速度；

根据喷水机构竖直方向的最大摆动角度以及完成最大摆动角度的时间，确定喷水机构的竖直摆动角速度；

所述控制装置控制喷水机构从原始位置摆动到当前位置，并记录水平摆动时间和竖直摆动时间，根据喷水机构的水平摆动角速度和竖直摆动角速度获得当前位置与原始位置的水平方向上的夹角和当前位置与原始位置的竖直方向上的夹角；

其中，沿同一方向摆动时间累计增加；而沿同一方向摆动后反向摆动，则时间累计增加后再累计减少。

进一步的，还包括：

所述喷水机构接收到所述控制装置发送的运动指令；

喷水机构沿水平方向运动至水平方向的水平摆动起点，以及沿竖直方向运动至竖直方向的竖向摆动起点，其中，水平摆动起点为水平方向的最大行程处，竖直摆动起点为竖直方向的最大行程处；

喷水机构按照运动指令摆动相应角度。

进一步的，所述在相应堆放区域对应的活动范围内摆动喷水机构的步骤具体包括步骤：

根据堆放区域的尺寸及位置获得喷水机构在该堆放区域内的水平及垂直方向的角度活动范围，其中，水平角度范围为相对于水平基准线的第一角度位置至第二角度位置，垂直水平角度范围为相对于竖直基准线的第三角度位置至第四角度位置；

根据角度活动范围，在垂直方向上自第三角度位置开始，控制喷水机构在水平角度范围内，从第一角度位置转动到第二角度位置，然后在垂直方向上正向转动最小角度α，然后沿水平方向从第二角度位置转动到第一角度位置，然后垂直方向正向转动最小角度α;依次循环,直到垂直方向的角度达到第四角度位置后，竖直方向上开始反向转动。

第二方面，本发明实施例提供的一种加介系统，所述加介系统执行上述的加介方法，所述系统包括支撑斜坡、介质坑、喷水机构和控制装置，所述介质坑位于所述支撑斜坡的底端，所述支撑斜坡上设置预设数量的堆放区域，所述堆放区域用于堆放目标介质，形成介质堆，其中：

所述控制装置用于确定喷水机构当前朝向的目标堆放区域是否存在介质堆；

若存在，则控制所述喷水机构朝向当前介质堆喷水，以使目标介质沿支撑斜坡滑入到介质坑内，若不存在，则控制所述喷水机构朝向下一个堆放区域；

当所述控制装置确定喷水机构当前朝向的目标堆放区域存在介质堆时，则朝向当前介质堆喷水，并在喷水之后，所述控制装置确定当前介质堆是否被冲刷干净；

若否，则喷水机构继续冲刷当前介质堆；

若是，则驱动喷水机构朝向下一个堆放区域内的介质堆喷水；

重复步骤S1和S2，直至加介完成。

本发明实施例提供的加介方法由加介系统执行，所述加介系统包括支撑斜坡、介质坑、喷水机构和控制装置，所述介质坑位于所述支撑斜坡的底端，所述支撑斜坡上设置预设数量的堆放区域，所述堆放区域用于堆放目标介质，形成介质堆，所述加介方法包括步骤：步骤S1.所述控制装置确定喷水机构当前朝向的目标堆放区域是否存在介质堆；若存在，则控制所述喷水机构朝向当前介质堆喷水，以使目标介质沿支撑斜坡滑入到介质坑内，若不存在，则控制所述喷水机构朝向下一个堆放区域，在喷水前确定目标堆放区域是否存在介质堆，可以避免无效加介动作的产生，节约水源。在步骤S1确定若存在，则朝向当前介质堆喷水之后，还包括：步骤S2.所述控制装置确定当前介质堆是否被冲刷干净；若否，则喷水机构继续冲刷当前介质堆；若是，则驱动喷水机构朝向下一个堆放区域内的介质堆喷水，从而可以避免堆放区域残留介质，提高了加介效率；重复步骤S1和S2，直至加介完成。通过自动化的方式自动改变冲介区域，从而减少了人工劳动力，降低了人工成本，在远程控制终端完成加介，不需要介质库专门安排人员加介。

本发明实施例提供的加介系统使用上述的加介方法。因为本发明实施例提供的加介系统引用了上述的加介方法，所以，本发明实施例提供的加介系统也具备加介方法的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。

图1为本发明实施例提供的加介方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的加介系统的示意图。

图标：100-支撑斜坡；200-介质坑；300-喷水机构；400-堆放区域；500-介质堆。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的加介方法由加介系统执行，所述加介系统包括支撑斜坡100、介质坑200、喷水机构300和控制装置，所述介质坑200位于所述支撑斜坡100的底端，所述支撑斜坡100上设置预设数量的堆放区域400，所述堆放区域用于堆放目标介质，形成介质堆500，其中，目标介质主要为磁铁矿粉末。控制装置可以包括PLC控制器，所述支撑斜坡100上可以设置多个堆放区域400。多个介质堆放区域400可以呈线性或者矩阵式分布在支撑斜坡100上。

前期可以通过机械化转运机构，将介质堆500放到固定的堆放区域400内。

所述加介方法包括步骤：步骤S1.所述控制装置确定喷水机构300当前朝向的目标堆放区域400是否存在介质堆；若存在，则控制所述喷水机构朝向当前介质堆500喷水，以使目标介质沿支撑斜坡100滑入到介质坑200内，若不存在，则控制所述喷水机构朝向下一个堆放区域。如果堆放区域400内没有介质堆500，那么自然就不用对该堆放区域400进行冲水，自动驱动喷水机构300转向另一个堆放有介质堆500的堆放区域400。控制装置可以驱动喷水机构300上下或者左右方向摆动，从而使喷水机构300的出水口朝向堆放区域400内的一个介质堆500。开启喷水机构300后可以将介质堆500内的介质冲刷到介质坑200内，利用介质泵可以将介质坑200内的介质抽入到介质桶内。

在步骤S1确定若存在，则朝向当前介质堆500喷水之后，还包括：步骤S2.所述控制装置确定当前介质堆500是否被冲刷干净；若否，则喷水机构300继续冲刷当前介质堆500；若是，则驱动喷水机构300朝向下一个堆放区域400内的介质堆500喷水。

判断当前冲刷的介质堆500是否被冲刷干净；当判断结果为否时，说明当前堆放区域400内还存在介质堆500，则继续冲刷当前介质堆500；当判断结果为是时，说明当前堆放区域400内不存在介质堆500，则自动驱动喷水机构300朝另一个介质堆500转向，再次喷水，直到加介完成，其中，每次冲介完成是由于收到系统发出的停止加介指令。同时，加介时，介质冲到介质坑里后，加介泵会自动启动，将介质抽到最终的介质桶。通过自动化的方式自动改变冲介区域，从而减少了人工劳动力，降低了人工成本，在远程控制终端完成加介，不需要介质库专门安排人员加介。

所述步骤S2包括：所述控制装置统计当前冲刷的介质堆500的当前累计冲刷时间；若当前累计冲刷时间小于预设时间值，则继续冲刷当前介质堆500；当当前累计冲刷时间大于等于预设时间值，则驱动喷水机构300朝向下一个介质堆500喷水。

可以采用计时的方式判断介质堆500是否被冲刷干净，控制装置内具有计时模块。具体的，斜坡上的堆放区域400固定，可以事先在各自区域堆放固定体积的介质，喷水机构300的冲水的速度恒定，因此每个区域的介质被冲干净的时间大致相同。设置每个区域对应的最大冲洗时长，即上述的预设时间值；下发加介指令后，系统自动判断当前的冲介区域的累计冲刷时间是否已达到该区域的最大冲洗时长，若已达到，自动驱动喷水机构300朝另一个介质堆500转向，否则继续使用本次的加介区域。

其中，上述的预设时间值可以从多次实际冲刷中得到。

所述喷水机构300上设置有测距装置，所述控制装置确定喷水机构300当前朝向的目标堆放区域400是否存在介质堆的步骤中：利用喷水机构300上的测距装置，确定喷水机构300与相应堆放区域最高点之间的直线距离；当直线距离大于预设距离值时，则确定相应堆放区域400内不存在介质堆500；当直线距离小于等于预设距离值时，则确定相应堆放区域400内存在介质堆500。

喷水机构300的喷头上方可以加装激光测距装置，激光测距装置与控制装置连接，目的是使喷水机构300可以自动确定冲介的区域。初始时，每个堆放区域400均堆有介质堆500，当喷水机构朝向第一个堆放区域400时，则可以获得喷水机构300距离第一个堆放区域400的预设距离值，同理可以获得喷水机构300距离每一个堆放区域400的预设距离值。加介时，程序自动控制喷水机构300使其喷头依次对准各个区域，当监测到的直线距离大于当前区域的预设距离值时，则说明该区域内没有介质，喷水机构300可以更换一个堆放区域400。反之，当监测到的直线距离小于等于当前区域的预设距离值时，则说明该区域内有介质，则此次加介选择该区域，加介过程中，喷水机构300喷头的角度不再进行大角度的调整，使其始终对准该区域冲介，而不会使喷水覆盖到相邻的介质堆500。可以理解的是，上述利用激光测距装置确定喷水机构300当前朝向的目标堆放区域400是否存在介质堆的思想也可适用于本实施例中确定当前介质堆500是否被冲刷干净的步骤，即可以利用激光测距装置确定当前介质堆500是否被冲刷干净。

所述控制所述喷水机构朝向当前介质堆500喷水，以使目标介质沿支撑斜坡100滑入到介质坑200内的步骤包括：获取相应堆放区域400内的介质堆500的形态扫描信息；根据形态扫描信息获得所述介质堆500的最高堆介点，并输出最高堆介点坐标；所述控制装置根据最高堆介点坐标，控制喷水机构朝向所述介质堆500的最高堆介点。

可以采用介质堆500形态扫描的方式获取介质堆500的信息。可以在介质库上方增加雷达扫描装置，雷达扫描装置与控制装置电连接，雷达扫描装置将介质堆500放在地面的形态扫描信息传回数据分析系统，数据分析系统自动判断出介质堆500的最高堆介点，并输出堆介点所对应的坐标，控制装置收到此坐标后，则得知该点即为需要冲介区域，控制喷水机构300自动调整方向。

所述控制所述喷水机构朝向当前介质堆500喷水，以使目标介质沿支撑斜坡100滑入到介质坑200内的步骤包括：可以在相应堆放区域400对应的活动范围内摆动喷水机构300，以使喷水机构300的喷水口的朝向改变。

为了提高堆放区域400内的介质的清理干净程度，喷水机构300可以在活动范围内小角度摆动，此处所提到的活动范围指的是喷水机构300能够覆盖当前介质堆500，且喷水不会覆盖到旁边相邻的介质堆500的范围，其出水的落点均在当前的堆放范围内，通过摆动喷水机构300可以将堆放区域400内的介质堆500完全冲刷干净。

进一步，根据喷水机构300水平方向的最大摆动角度以及完成最大摆动角度的时间，确定喷水机构300的水平摆动角速度；根据喷水机构300竖直方向的最大摆动角度以及完成最大摆动角度的时间，确定喷水机构300的竖直摆动角速度；所述控制装置控制喷水机构300从原始位置摆动到当前位置，并记录水平摆动时间和竖直摆动时间，根据喷水机构300的水平摆动角速度和竖直摆动角速度获得当前位置与原始位置的水平方向上的夹角和当前位置与原始位置的竖直方向上的夹角；其中，沿同一方向摆动时间累计增加；而沿同一方向摆动后反向摆动，则时间累计增加后再累计减少。

喷水机构300由电机驱动左右方向的摆动和上下方向的摆动，水平方向规定电机的左机械限位为起点（向左转动时，到达左机械限位后电机停止转动），根据水平方向的最大转动角度，以及行程达到最大转动角度时的时间，可以求得电机水平方向单位时间转动角度v1，同理，可以获得电机竖直方向单位时间转动角度v2。每次驱动喷水机构300运动时，记录水平摆动时间t1和竖直摆动的时间t2，在水平转动角速度和竖直转动角速度已知的情况下，可以实时获取当前位置与原始位置之间的水平方向和竖直方向的夹角，从而获得当前喷水机构300朝向的坐标点。需要注意的是，原始位置是已知的，因为，初始位置（横、纵坐标均为0的位置）已知，从初始位置出发，且每次水平和竖直方向的摆动角度均被累计，因此，喷水机构300的喷口朝向坐标一直是已知的。在此需要说明的是，上述利用时间确定当前喷水机构300朝向的坐标点仅是一种示例，可选的，还可以在喷水机构300上设置实时监测自身角度变化的角度监测装置，已实时输出当前喷水机构300朝向的坐标点。

通过上述操作从而实现实时监控，明确任一时间点喷水机构300的喷口的位置，为下一次移动提供一个原始位置。例如，喷口从起点开始，每一次喷口位置的移动，都会被记录，假设初始位置的坐标为（0.0），第一次水平移动一个单位，竖向移动一个单位得到（1.1），第二次在第一次移动的基础上再次水平移动一个单位，竖向移动一个单位得到（2.2），从而避免喷水机构300在运行过程中出现位置偏差的问题。可以理解的是，第二次移动对应的位置即为喷水机构300对应的当前位置，第一次移动对应的位置即为喷水机构300对应的原始位置，原始位置为喷水机构300上一次移动结束对应的位置，当前位置为喷水机构300本次移动结束对应的位置。

进一步，所述喷水机构300接收到所述控制装置发送的运动指令；喷水机构300沿水平方向运动至水平方向的水平摆动起点，以及沿竖直方向运动至竖直方向的竖向摆动起点，其中，水平摆动起点为水平方向的最大行程处，竖直摆动起点为竖直方向的最大行程处；喷水机构300按照运动指令摆动相应角度。

由于根据时间来计算喷水机构300朝向的角度，因此随着电机运行时间的累计，转动过程产生的误差可能不断放大。为避免误差，喷水机构300得到运动至某一区域的指令时，首先系统使水平、垂直方向的两个电机均向反方向转动，使水平、垂直方向，喷水机构300均能回到起点（电机反方向最大行程处有机械限位），角度都归零；归零后再自动控制电机正向转动，使其到达区域所对应的角度位置。停止加介时，自动控制喷水机构300垂直、水平方向的电机反向转动，待喷水机构300回到起点后电机自动停止。

所述在相应堆放区域400对应的活动范围内摆动喷水机构300的步骤具体包括步骤：根据堆放区域400的尺寸及位置获得喷水机构300在该堆放区域400内的水平及垂直方向的角度活动范围，其中，水平角度范围为相对于水平基准线的第一角度位置至第二角度位置，垂直水平角度范围为相对于竖直基准线的第三角度位置至第四角度位置；根据角度活动范围，在垂直方向上自第三角度位置开始，控制喷水机构300在水平角度范围内，从第一角度位置转动到第二角度位置，然后在垂直方向上正向转动最小角度α，然后沿水平方向从第二角度位置转动到第一角度位置，然后垂直方向正向转动最小角度α;依次循环,直到垂直方向的角度达到第四角度位置后，竖直方向上开始反向转动，其中，在垂直方向上，将由第三角度位置朝向第四角度位置的方向运动定义为正向转动，由第四角度位置朝向第三角度位置的方向运动定义为反向转动。

冲介时，若仅对其中一个点冲，仅能冲该点所在的介质，为了冲介时使堆放区域400内的介质均能被冲到，因此需在冲介时让喷水机构300在区域内摆动。具体方法为：喷水机构300的喷头指向该区域后，根据区域的大小得到喷水机构300在该区域内水平垂直方向的角度范围（区域所对应的角度范围提前试验得到，其中，水平角度范围为相对于水平基准线的第一角度位置至第二角度位置，垂直水平角度范围为相对于竖直基准线的第三角度位置至第四角度位置）。根据角度范围，控制喷水机构300先在水平角度范围内，正向转动半个周期，从第一角度位置转动到第二角度位置，其中，将喷水机构300在水平方向上由第一角度位置朝向第二角度位置运动定义为正向转动，反之，将喷水机构300在水平方向上由第二角度位置朝向第一角度位置运动定义为反向转动，喷水机构300由第一角度位置运动至第二角度位置，再有第二角度位置回到第一角度位置定义为喷水机构300运动一个周期，上文中提到的半个周期可以为喷水机构300由第一角度位置运动至第二角度位置，或者喷水机构300由第二角度位置运动至第一角度位置；然后垂直方向正向转动最小角度α，然后水平方向再反向转动半个周期，从第二角度位置转动到第一角度位置，然后垂直方向正向转动最小角度α，直到垂直方向的角度达到第四角度位置后，竖直方向上开始反向转动，依次循环。使喷水机构300的喷头能够均匀向堆放介质的区域冲水。停止加介时，不再执行上述摆动逻辑。

本发明实施例提供的加介系统使用上述的加介方法。因为本发明实施例提供的加介系统引用了上述的加介方法，所以，本发明实施例提供的加介系统也具备加介方法的优点。

所述加介系统包括支撑斜坡100、介质坑200、喷水机构300和控制装置，所述介质坑200位于所述支撑斜坡100的底端，所述支撑斜坡100上设置预设数量的堆放区域400，所述堆放区域用于堆放目标介质，形成介质堆500，其中，目标介质主要为磁铁矿粉末。控制装置可以包括PLC控制器，所述支撑斜坡100上可以设置多个堆放区域400。多个介质堆放区域400可以呈线性或者矩阵式分布在支撑斜坡100上。

前期可以通过机械化转运机构，将介质堆500放到固定的堆放区域400内。

加介系统可以采用下述方法进行加介，所述加介方法包括步骤：步骤S1.所述控制装置确定喷水机构300当前朝向的目标堆放区域400是否存在介质堆；若存在，则控制所述喷水机构朝向当前介质堆500喷水，以使目标介质沿支撑斜坡100滑入到介质坑200内，若不存在，则控制所述喷水机构朝向下一个堆放区域。如果堆放区域400内没有介质堆500，那么自然就不用对该堆放区域400进行冲水，自动驱动喷水机构300转向另一个堆放有介质堆500的堆放区域400，控制装置可以驱动喷水机构300上下或者左右方向摆动，从而使喷水机构300的出水口朝向堆放区域400内的一个介质堆500。开启喷水机构300后可以将介质堆500内的介质冲刷到介质坑200内，利用介质泵可以将介质坑200内的介质抽入到介质桶内。

在步骤S1确定若存在，则朝向当前介质堆500喷水之后，还包括：步骤S2.所述控制装置确定当前介质堆500是否被冲刷干净；若否，则喷水机构300继续冲刷当前介质堆500；若是，则驱动喷水机构300朝向下一个堆放区域400内的介质堆500喷水。

判断当前冲刷的介质堆500是否被冲刷干净；当判断结果为否时，说明当前堆放区域400内还存在介质堆500，则继续冲刷当前介质堆500；当判断结果为是时，说明当前堆放区域400内不存在介质堆500，则自动驱动喷水机构300朝另一个介质堆500转向，再次喷水，直到加介完成，其中，每次冲介完成是由于收到系统发出的停止加介指令。同时，加介时，介质冲到介质坑里后，加介泵会自动启动，将介质抽到最终的介质桶。通过自动化的方式自动改变冲介区域，从而减少了人工劳动力，降低了人工成本，在远程控制终端完成加介，不需要介质库专门安排人员加介。

进一步的，所述控制装置具体可以用于：统计冲刷当前一个介质堆的累计冲刷时间；当冲刷时间小于预设时间值时，则继续冲刷当前介质堆；冲刷时间大于等于预设时间值时，则自动驱动喷水机构朝另一个介质堆转向。

可以采用计时的方式判断介质堆500是否被冲刷干净，控制装置内具有计时模块。具体的，斜坡上的堆放区域400固定，可以事先在各自区域堆放固定体积的介质，喷水机构300的冲水的速度恒定，因此每个区域的介质被冲干净的时间大致相同。设置每个区域对应的最大冲洗时长，即上述的预设时间值；下发加介指令后，系统自动判断当前的冲介区域的累计冲刷时间是否已达到该区域的最大冲洗时长，若已达到，自动驱动喷水机构300朝另一个介质堆500转向，否则继续使用本次的加介区域。

其中，上述的预设时间值可以从多次实际冲刷中得到。

所述喷水机构300上设置有测距装置，所述控制装置确定喷水机构300当前朝向的目标堆放区域400是否存在介质堆的步骤中：利用喷水机构上的测距装置，检测喷水机构与当前所对的介质区域的距离；当检测的距离值大于预设距离值时，则当前堆放区域不存在介质堆；当检测的距离值小于等于预设距离值时，则当前堆放区域存在介质堆。

喷水机构300的喷头上方可以加装激光测距装置，激光测距装置与控制装置连接，目的是使喷水机构300可以自动确定冲介的区域。初始时，每个堆放区域400均堆有介质堆500，当喷水机构朝向第一个堆放区域400时，则可以获得喷水机构300距离第一个堆放区域400的预设距离值，同理可以获得喷水机构300距离每一个堆放区域400的预设距离值。加介时，程序自动控制喷水机构300使其喷头依次对准各个区域，当监测到的直线距离大于当前区域的预设距离值时，则说明该区域内没有介质，喷水机构300可以更换一个堆放区域400。反之，当监测到的直线距离下雨等于当前区域的预设距离值时，则说明该区域内有介质，则此次加介选择该区域，加介过程中，喷水机构300喷头的角度不再调整，使其始终对准该区域冲介。

所述控制所述喷水机构朝向当前介质堆500喷水，以使目标介质沿支撑斜坡100滑入到介质坑200内的步骤包括：获取相应堆放区域400内的介质堆500的形态扫描信息；根据形态扫描信息获得所述介质堆500的最高堆介点，并输出最高堆介点坐标；所述控制装置根据最高堆介点坐标，控制喷水机构朝向所述介质堆500的最高堆介点。

可以采用介质堆500形态扫描的方式获取介质堆500的信息。可以在介质库上方增加雷达扫描装置，雷达扫描装置与控制装置电连接，雷达扫描装置将介质堆500放在地面的形态扫描信息传回数据分析系统，数据分析系统自动判断出介质堆500的最高堆介点，并输出堆介点所对应的坐标，控制装置收到此坐标后，则得知该点即为需要冲介区域，控制喷水机构300自动调整方向。

所述控制所述喷水机构朝向当前介质堆500喷水，以使目标介质沿支撑斜坡100滑入到介质坑200内的步骤包括：在相应堆放区域400对应的活动范围内摆动喷水机构300，以使喷水机构300的喷水口的朝向改变。

喷水机构300在活动范围内摆动，其出水的落点均在当前的堆放范围内，通过摆动喷水机构300可以将堆放区域400内的介质堆500完全冲刷干净。

进一步，根据喷水机构300水平方向的最大摆动角度以及完成最大摆动角度的时间，确定喷水机构300的水平摆动角速度；根据喷水机构300竖直方向的最大摆动角度以及完成最大摆动角度的时间，确定喷水机构300的竖直摆动角速度；所述控制装置控制喷水机构300从原始位置摆动到当前位置，并记录水平摆动时间和竖直摆动时间，根据喷水机构300的水平摆动角速度和竖直摆动角速度获得当前位置与原始位置的水平方向上的夹角和当前位置与原始位置的竖直方向上的夹角；其中，沿同一方向摆动时间累计增加；而沿同一方向摆动后反向摆动，则时间累计增加后再累计减少。

喷水机构300由电机驱动左右方向的摆动和上下方向的摆动，水平方向规定电机的左机械限位为起点（向左转动时，到达左机械限位后电机停止转动），根据水平方向的最大转动角度，以及行程达到最大转动角度时的时间，可以求得电机水平方向单位时间转动角度v1，同理，可以获得电机竖直方向单位时间转动角度v2。每次驱动喷水机构300运动时，记录水平摆动时间t1和竖直摆动的时间t2，在水平转动角速度和竖直转动角速度已知的情况下，可以实时获取当前位置与原始位置之间的水平方向和竖直方向的夹角，从而获得当前喷水机构300朝向的坐标点。需要注意的是，原始位置是已知的，因为，初始位置（横、纵坐标均为0的位置）已知，从初始位置出发，且每次水平和竖直方向的摆动角度均被累计，因此，喷水机构300的喷口朝向坐标一直是已知的。

通过上述操作从而实现实时监控，明确任一时间点喷水机构300的喷口的位置，为下一次移动提供一个原始位置，例如，喷口从起点开始，每一次喷口位置的移动，都会被记录，假设初始位置的坐标为（0.0），第一次水平移动一个单位，竖向移动一个单位得到（1.1），第二次在第一次移动的基础上再次水平移动一个单位，竖向移动一个单位得到（2.2），从而避免喷水机构300在运行过程中出现位置偏差的问题。

进一步，所述喷水机构300接收到所述控制装置发送的运动指令；喷水机构300沿水平方向运动至水平方向的水平摆动起点，以及沿竖直方向运动至竖直方向的竖向摆动起点，其中，水平摆动起点为水平方向的最大行程处，竖直摆动起点为竖直方向的最大行程处；喷水机构300按照运动指令摆动相应角度。

由于根据时间来计算喷水机构300朝向的角度，因此随着电机运行时间的累计，转动过程产生的误差可能不断放大。为避免误差，喷水机构300得到运动至某一区域的指令时，首先系统使水平、垂直方向的两个电机均向反方向转动，使水平、垂直方向，喷水机构300均能回到起点（电机反方向最大行程处有机械限位），角度都归零；归零后再自动控制电机正向转动，使其到达区域所对应的角度位置。停止加介时，自动控制喷水机构300垂直、水平方向的电机反向转动，待喷水机构300回到起点后电机自动停止。

所述在相应堆放区域400对应的活动范围内摆动喷水机构300的步骤具体包括步骤：根据堆放区域400的尺寸及位置获得喷水机构300在该堆放区域400内的水平及垂直方向的角度活动范围，其中，水平角度范围为相对于水平基准线的第一角度位置至第二角度位置，垂直水平角度范围为相对于竖直基准线的第三角度位置至第四角度位置；根据角度活动范围，在垂直方向上自第三角度位置开始，控制喷水机构300在水平角度范围内，从第一角度位置转动到第二角度位置，然后在垂直方向上正向转动最小角度α，然后沿水平方向从第二角度位置转动到第一角度位置，然后垂直方向正向转动最小角度α;依次循环,直到垂直方向的角度达到第四角度位置后，竖直方向上开始反向转动。

冲介时，若仅对其中一个点冲，仅能冲该点所在的介质，为了冲介时使堆放区域400内的介质均能被冲到，因此需在冲介时让喷水机构300在区域内摆动。具体方法为：喷水机构300的喷头指向该区域后，根据区域的大小得到喷水机构300在该区域内水平垂直方向的角度范围（区域所对应的角度范围提前试验得到，其中，水平角度范围为相对于水平基准线的第一角度位置至第二角度位置，垂直水平角度范围为相对于竖直基准线的第三角度位置至第四角度位置）。根据角度范围，控制喷水机构300先在水平角度范围内，正向转动半个周期，从第一角度位置转动到第二角度位置；然后垂直方向正向转动最小角度α，然后水平方向再反向转动半个周期，从第二角度位置转动到第一角度位置，然后垂直方向正向转动最小角度α，直到垂直方向的角度达到第四角度位置后，竖直方向上开始反向转动，依次循环。使喷水机构300的喷头能够均匀向堆放介质的区域冲水。停止加介时，不再执行上述摆动逻辑。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种加介方法，其特征在于，所述加介方法由加介系统执行，所述加介系统包括支撑斜坡（100）、介质坑（200）、喷水机构（300）和控制装置，所述介质坑（200）位于所述支撑斜坡（100）的底端，所述支撑斜坡（100）上设置预设数量的堆放区域（400），所述堆放区域用于堆放目标介质，形成介质堆（500），所述加介方法包括步骤：

步骤S1.所述控制装置确定喷水机构（300）当前朝向的目标堆放区域（400）是否存在介质堆（500）；

若存在，则控制所述喷水机构朝向当前介质堆（500）喷水，以使目标介质沿支撑斜坡（100）滑入到介质坑（200）内，若不存在，则控制所述喷水机构（300）朝向下一个堆放区域（400）；

在步骤S1确定若存在，则朝向当前介质堆（500）喷水之后，还包括：

步骤S2.所述控制装置确定当前介质堆（500）是否被冲刷干净；

若否，则喷水机构（300）继续冲刷当前介质堆（500）；

若是，则驱动喷水机构（300）朝向下一个堆放区域（400）内的介质堆（500）喷水；

重复步骤S1和S2，直至加介完成；

所述控制所述喷水机构朝向当前介质堆（500）喷水，以使目标介质沿支撑斜坡（100）滑入到介质坑（200）内的步骤包括：

在相应堆放区域（400）对应的活动范围内摆动喷水机构（300），以使喷水机构（300）的喷水口的朝向改变；

还包括：

根据喷水机构（300）水平方向的最大摆动角度以及完成最大摆动角度的时间，确定喷水机构（300）的水平摆动角速度；

根据喷水机构（300）竖直方向的最大摆动角度以及完成最大摆动角度的时间，确定喷水机构（300）的竖直摆动角速度；

所述控制装置控制喷水机构（300）从原始位置摆动到当前位置，并记录水平摆动时间和竖直摆动时间，根据喷水机构（300）的水平摆动角速度和竖直摆动角速度获得当前位置与原始位置的水平方向上的夹角和当前位置与原始位置的竖直方向上的夹角；

其中，沿同一方向摆动时间累计增加；而沿同一方向摆动后反向摆动，则时间累计增加后再累计减少。

2.根据权利要求1所述的加介方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

所述控制装置统计当前冲刷的介质堆（500）的当前累计冲刷时间；

若当前累计冲刷时间小于预设时间值，则继续冲刷当前介质堆（500）；

当当前累计冲刷时间大于等于预设时间值，则驱动喷水机构（300）朝向下一个介质堆（500）喷水。

3.根据权利要求1所述的加介方法，其特征在于，所述喷水机构（300）上设置有测距装置，所述控制装置确定喷水机构（300）当前朝向的目标堆放区域（400）是否存在介质堆的步骤中：

利用喷水机构（300）上的测距装置，确定喷水机构（300）与相应堆放区域最高点之间的直线距离；

当直线距离大于预设距离值时，则确定相应堆放区域（400）内不存在介质堆（500）；

当直线距离小于等于预设距离值时，则确定相应堆放区域（400）内存在介质堆（500）。

4.根据权利要求1所述的加介方法，其特征在于，所述控制所述喷水机构朝向当前介质堆（500）喷水，以使目标介质沿支撑斜坡（100）滑入到介质坑（200）内的步骤包括：

获取相应堆放区域（400）内的介质堆（500）的形态扫描信息；

根据形态扫描信息获得所述介质堆（500）的最高堆介点，并输出最高堆介点坐标；

所述控制装置根据最高堆介点坐标，控制喷水机构朝向所述介质堆（500）的最高堆介点。

5.根据权利要求1所述的加介方法，其特征在于，还包括：

所述喷水机构（300）接收到所述控制装置发送的运动指令；

喷水机构（300）沿水平方向运动至水平方向的水平摆动起点，以及沿竖直方向运动至竖直方向的竖向摆动起点，其中，水平摆动起点为水平方向的最大行程处，竖直摆动起点为竖直方向的最大行程处；

喷水机构（300）按照运动指令摆动相应角度。

6.根据权利要求5所述的加介方法，其特征在于，所述在相应堆放区域（400）对应的活动范围内摆动喷水机构（300）的步骤具体包括步骤：

根据堆放区域（400）的尺寸及位置获得喷水机构（300）在该堆放区域（400）内的水平及垂直方向的角度活动范围，其中，水平角度范围为相对于水平基准线的第一角度位置至第二角度位置，垂直水平角度范围为相对于竖直基准线的第三角度位置至第四角度位置；

根据角度活动范围，在垂直方向上自第三角度位置开始，控制喷水机构（300）在水平角度范围内，从第一角度位置转动到第二角度位置，然后在垂直方向上正向转动最小角度α，然后沿水平方向从第二角度位置转动到第一角度位置，然后垂直方向正向转动最小角度α;依次循环,直到垂直方向的角度达到第四角度位置后，竖直方向上开始反向转动。

7.一种加介系统，其特征在于，所述加介系统执行权利要求1-6任意一项所述的加介方法，所述系统包括支撑斜坡（100）、介质坑（200）、喷水机构（300）和控制装置，所述介质坑（200）位于所述支撑斜坡的底端，所述支撑斜坡（100）上设置预设数量的堆放区域（400），所述堆放区域用于堆放目标介质，形成介质堆（500），其中：

所述控制装置用于确定喷水机构（300）当前朝向的目标堆放区域（400）是否存在介质堆；

若存在，则控制所述喷水机构朝向当前介质堆（500）喷水，以使目标介质沿支撑斜坡（100）滑入到介质坑（200）内，若不存在，则控制所述喷水机构朝向下一个堆放区域；

当所述控制装置确定喷水机构（300）当前朝向的目标堆放区域（400）存在介质堆时，则朝向当前介质堆（500）喷水，并在喷水之后，所述控制装置确定当前介质堆是否被冲刷干净；

若否，则喷水机构（300）继续冲刷当前介质堆（500）；

若是，则驱动喷水机构（300）朝向下一个堆放区域（400）内的介质堆（500）喷水；

重复步骤S1和S2，直至加介完成。

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