CN114778865A - 一种燃料智能化系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发电技术领域，公开了一种燃料智能化系统，包括：入厂入炉煤识别及计量系统、自动采样系统、煤样输送系统、归批筛选倒样系统、全自动制样系统、气动传输系统、智能存查样系统、机器人智能化验系统、燃料智能化集中管控系统。本发明通过燃料智能化集中管控系统建立了统一的设备管控平台，能够实时监视现场设备的运行状态和参数，并可进行远程控制和参数设定，同时具备自诊断、故障报警功能。本发明实现了燃料入厂自动识别、采样、制样、存取样过程中等环节的设备集中监控与控制，将火力发电企业经营、生产、燃料联动集中管理，提升了企业的自动化水平。

Description

一种燃料智能化系统

技术领域

本发明涉及发电技术领域，尤其涉及一种燃料智能化系统。

背景技术

火力发电厂是利用煤等可燃物作为燃料生产电能的工厂，与水利发电、核能发电等基于清洁能源的发电方式相比，火力发电厂存在的最大问题便是因燃料燃烧而产生的各种排放物容易造成环境污染。为了尽可能降低对环境质量的影响，从燃料入厂开始的各个环节都需要进行严格把控。对于以燃煤作为主要原料的火力发电厂而言，对于入厂的各批次原煤都需要进行严格地称重和采样检测。现有的原煤采样和称重过程都是单独进行的，而且每个环节的实施都需要大量人力操作并配合专用设备来完成，不仅费时费力，而且效率低下。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于，提供一种燃料智能化系统，以解决上述背景技术中所指出的问题。

为了达到上述发明目的，进而采取的技术方案如下：

一种燃料智能化系统，包括：

入厂入炉煤识别及计量系统，包括入厂自动识别及计量系统和入炉机组识别及计量系统，所述入厂自动识别及计量系统用于对运煤车辆的入厂、采样、计量、卸煤和出厂环节进行自动识别和厂内闭环管理，并将采集的信息上传至燃料智能化集中管控系统，所述入炉机组识别及计量系统根据机组锅炉编号和电子皮带秤系统，分别对锅炉上煤进行计量和数据统计；

自动采样系统，用于对所有入厂入炉煤进行无人干预自动采样；

煤样输送系统，用于将自动采样系统采集的煤样送至归批筛选倒样系统；

归批筛选倒样系统，布置在全自动制样间内，与全自动制样系统无缝对接，用于接收煤样输送系统转运来的煤样桶，并将煤样桶经筛选处理后输送至全自动制样系统，所述归批筛选倒样系统具备对煤样桶进行自动分拣、转运、开盖、倒样及回收功能；识别码片：在煤样桶的桶盖或桶底设置RFID电子标签，电子标签具有防水、防脱落、防拆功能。

全自动制样系统，包括全自动制样机和在线全水自动测试系统，所述全自动制样机可自动制备出一份6mm全水分煤样、一份3mm存查样、两份0.2mm分析煤样，制备完成后的煤样使用专用煤样瓶进行封装和标识；整个制样过程无人为干预自动完成，彻底解决了传统人工制样时工作量大、工作环境恶劣、管理风险大等难题。系统自带有环保除尘装置，可防止粉尘外泄，保持室内环境整洁。系统制样过程和精密度完全符合国标GB474《煤样的制备方法》要求。全自动制样系统配置封装标识装置，可将存查煤样、一般分析煤样采用专用塑料煤样瓶进行封装，并根据燃料智能化集中管控系统提供的煤质信息编码进行标识。封装标识装置能够自动完成进瓶、灌装、上盖、封盖、称重、写码及下一环节流转，定位精确，可靠性高。所述在线全水自动测试系统与全自动制样机一体式集成布置，能够直接使用全自动制样机制备的6mm全水分样在制样现场第一时间进行测试；无需以往送样至化验室再进行人工测试的流程，有效的避免了样品在流转过程中的水分损失，测试结果更真实，极大的提高了购煤方的经济效益。系统具有智能机械臂，可自动完成接样、摊平、称量、干燥、检查性实验、弃样清理等作业流程，测试过程无人为干预全自动完成，测试数据更可信，测试结果符合国标GB/T211《煤中全水分的测定方法》和电力行业标准DL/T2029-《煤中全水分测定自动仪器法》，同时留取全水分备查样送至智能存样柜存储7天时间。

气动传输系统，通过传输管道连接全自动制样系统、智能存查样系统、机器人智能化验系统、人工化验室，能够自动将煤样瓶传输至指定位置，可双向传输，传输速度快；

智能存查样系统，与气动传输系统无缝对接，可自动接收从全自动制样系统或人工化验室传输过来的煤样瓶，实现6mm全水分样、3mm存查样和0.2mm分析样的存储，并将记录的存储位置数据上传至燃料智能化集中管控系统；系统内具有智能机械臂，采用伺服系统驱动，运行速度快，定位精准，可自动完成煤样瓶的存、取和存储时效管理。发起取样操作后机器人可自动将煤样瓶取出并通过样瓶气送系统传输至化验室，煤样到期后可自动清理弃样。智能存样柜存样的工作方式可分为自动方式、半自动方式和人工方式。自动方式定义为全自动制样机制取的煤样经自动发送工作站自动传输到智能存样柜；半自动方式定义为人工将样品瓶放入收发工作站，通过传输系统自动存入存查样柜。智能存样柜能自动记录存储位置，上传至管控系统服务器；人工方式定义为智能存样柜具备系统停电或设备故障时的紧急存样功能，授权存样人员通过“人脸识别”进入存查样间，通过人工开门将煤样放入智能存样柜，待系统恢复正常后，人工在存查柜系统中点击启动盘点，设备自动重新盘点，识别出紧急存入的煤样瓶，并同步更新上传数据。

机器人智能化验系统，机器人智能化验系统是燃料智能化建设的核心设备之一，可替代传统化验室依靠大量化验人员操作各种分析仪器的手工作业方式，实现样品化验全过程的无人为干预自动作业，保证了化验结果的真实和准确，同时可大幅提高化验工作效率和节省人员。可测定发热量、全硫、内水分、灰分、挥发分、CHN元素含量等分析指标；测试结果完全符合现行国标标准，化验结果可用于结算。具备煤中工业分析，碳、氢、氮、硫元素分析、发热量、内水分、灰分、挥发分等项目的检测，主要功能样瓶自动开盖及取样、自动称量、氧弹自动装样、点火及清洗、化验分析与计算，实现化验无人为干预。具有与气动传输系统对接的物理和控制接口，可自动接收管道传输过来的样品瓶，从而实现与前级自动采制系统的无缝对接。同时具有人工放样口，可接收人工放入的样品瓶能。

燃料智能化集中管控系统，燃料智能化集中管控中心是整个燃料智能管控系统的监视、控制和展示平台，实现对现场节点、设备运行状况的实时监视和远程控制。管控中心主要由拼接式监控大屏幕，操作工位，机房设备、传输网络等组成。燃料智能化集中管控系统是整个工程项目的中枢控制系统，集设备管控、视频监控和数据分析与展示于一体，是以实现燃料管理智能化为目的的集成系统。系统通过网络将燃料入厂、计量、采样、制样、传输、存样、化验、煤场、入炉等各环节进行集成，与燃料管理现场相关设备建立数据接口实时采集数据，并搭建图形化的组态界面，建立统一的设备管控平台，实时监视现场设备的运行状态和参数，并可进行远程控制和参数设定，同时具备自诊断、故障报警等功能。

作为本发明的进一步改进，所述入厂自动识别及计量系统包括汽车入厂自动识别及计量系统和火车入厂自动识别及计量系统；

所述汽车入厂自动识别及计量系统包括车辆自动识别装置和自动计量系统，所述汽车入厂自动识别及计量系统与燃料智能化集中管控系统与建立数据接口，实时获取重车、轻车计量数据，并通过车辆自动识别装置将车号与计量数据自动进行匹配，计算出每辆车的来煤净重数据并自动上传至系统数据库，实现了汽车入厂煤的无人干预自动计量，自动计量系统获取重量数据后，会通过LED显示屏和语音播报系统实时告知司机计量结果；

所述火车入厂自动识别及计量系统通过火车车号自动识别、自动匹配矿点信息、火车衡称重系统和来煤批次信息，实现来煤数据的自动归集，所述火车入厂自动识别及计量系统与燃料智能化集中管控系统连接并将将来煤数据上传至燃料智能化集中管控系统。

作为本发明的进一步改进，所述车辆自动识别装置包括RFID识别装置、RFID识别卡和无线PDA，运煤车辆到达入厂门岗后先在外排队等候，司机到入厂门岗办理车辆和来煤信息的注册手续，并发放RFID识别卡，然后通过车辆自动识别装置对RFID读卡识别依次完成入厂、采样、计量、卸煤和出厂环节的车辆自动识别和厂内闭环管理，其中，煤质水分较大或者夹矸的运煤车辆，煤场接卸人员通过手持无线PDA，识别车辆RFID信息，拍照并输入扣吨数值上传至燃料智能化集中管控系统。

作为本发明的进一步改进，所述自动采样系统包括汽车自动采样系统、火车自动采样系统、皮带自动采样系统；

所述汽车自动采样系统通过汽车全自动采样机对所有车辆来煤采样进行无人干预自动采样，能够根据车辆来煤批次信息自动随机生成采样点，通过超声波定位技术精准确定车厢采样区域，通过长螺旋式采样头实现全断面采样，极大的提高了采样代表性；

汽车采样机可与全自动制样系统采制一体式布局，汽车采样机采取的原煤样经过初级破碎缩分后进入底开门式集样器内暂存，当前批次所有车辆来煤采样完毕后，集样器底部仓门自动打开，煤样直接通过皮带输送进入归批筛选倒样系统，整个过程实现了煤样不落地。也可通过封装好的煤样桶轨道转运或智能转运小车(或无人驾驶车)与全自动采样制样系统对接，汽车采样系统的采制样过程和精密度完全符合国标GB/T19494《煤炭机械化采样》要求。

所述火车自动采样系统通过火车自动采样机对所有火车来煤进行无人干预自动采样，采取的原煤样经过初级破碎缩分后进入原煤样封装装置的煤样桶内，将封装好的煤样桶采用转运装置或皮带输送煤样送入归批筛选倒样系统；全自动制样的集样桶桶底或桶盖附有芯片，控制火车自动采样系统接收燃料智能化集中管控系统的命令(批次采样编码)运行，工作过程中读码装置通过绑码或写码的方式将信息分别一一对应关联到系统数据库。自动封盖装置实现自动将集样桶固定、封盖功能，封盖合格率达到100％。桶身与桶盖使用无动力机械卡扣，桶口与自动闭锁，人为不能打开，桶口与桶盖需密封性能好，无煤粉泄漏。

所述皮带自动采样系统用于入厂卸煤沟或入炉煤皮带进行无人干预自动采样，采用入厂煤沟皮带自动采样机、入炉皮带煤流采样机进行采样，附有原煤样封装装置，皮带煤流采样机封装好的煤样桶采用转运装置或皮带输送煤样送入归批筛选倒样系统。

作为本发明的进一步改进，所述煤样输送系统包括皮带输送装置、轨道转运装置和智能转运小车/无人驾驶车；

所述皮带输送装置用于汽车自动采样系统和归批筛选倒样系统之间煤样的直接输送，适用于距离较近(推荐100米内)的场合；从样品收集、封装、样品运转、自动上料等过程全自动完成，效率高，监管有效，样品全程自动转运，人样分离，防人为干预。

所述轨道转运装置可用于将入厂煤沟皮带自动采样机、火车自动采样机和入炉皮带煤流采样机封装好的煤样桶从采样间转运至归批筛选倒样系统，适用于远距离采制对接；

所述智能转运小车/无人驾驶车可用于将入厂煤沟皮带自动采样机、火车自动采样机和入炉皮带煤流采样机封装好的煤样桶从采样间转运至归批筛选倒样系统，适用于远距离采制对接。送样小车最少能一次性盛装16个煤样桶空间和荷载，送样小车上预装有行车记录仪，可将整个行驶过程和车厢内的视频监控图像保存备查,视频录像可采用3G/4G/Wifi实时上传，或者采用车辆到达固定位置(采样区域、制样区域)，Wifi连接直接将视频信号上传视频服务器。与自动采样系统和自动制样系统可自动定位及装卸。适用于采样系统与制样系统距离较远或直接对接技术难度大的场合。利用保密性强的存样桶作为煤样转运载体，样桶转运过程全程GPS定位转运小车，出现小车偏离行驶区域或异常停止情况，系统可自动报警。且全程视频监控，并自动保存视频。在滚桶线与小车间增加快速对接模块，小车位置偏差±0.3米时系统仍可自动识别小车位置，将车内样桶顺利转出，大幅降低司机操作或无人驾驶难度。从样品收集、封装，样品转运，合样归批(长距离对接系统独有)，自动上料等过程全自动完成，效率高，监管有效；样品全程自动转运，人样分离，防人为干预。

作为本发明的进一步改进，所述全自动制样系统还包括有前置干燥装置，适用于大水分煤样破碎前的预干燥，煤样前置干燥装置与燃料智能化集中管控系统建立数据接口，设备运行参数和运行状态在线可控。使用时，前置干燥装置可根据煤样水分大小选择性投入。

作为本发明的进一步改进，所述气动传输系统包括收发工作站、中央控制机、传输管道、煤样瓶、风机动力单元、转向器，传输管道室内采用PVC管道，室外采用不锈钢管道，以适应冬季低温气候，并合理布置位置探测器。

作为本发明的进一步改进，所述气动传输系统能实时监控整套系统运行状态及煤样在管道中的输送过程，实时记录样品的状态和位置，当系统发生故障时，可根据系统的运行状态和跟踪记录，判断设备故障及故障位置，报警信息自动传输到燃料智能化集中管控系统。

作为本发明的进一步改进，所述智能存查样系统的存储采用独特的蜂窝状存储结构的存储柜，单个存储柜可存储煤样瓶数量高达1800个以上。

作为本发明的进一步改进，所述燃料智能化集中管控系统的功能模块包括：计量管控、采样管控、制样管控、煤样封装、传输与存储管控、化验管控等，系统中视频监控设备视频信号的传输应单独组建通信网络，与管控系统监视屏建立连接进行展示，系统中门禁设备具有实时监控、进出权限管理、记录、报警等功能，管控系统与企业内控制系统建立通信接口，实现入厂/炉的煤炭计量、采样、制样、传输、存样、化验设备的数据交互。

本发明的有益效果是：本发明燃料智能化系统综合运用现代化科技手段，通过自动化设备及信息技术的应用，采取多种策略和举措，把相对分散的设备和业务按流程统一起来，搭建燃料集中管控平台，建立统一的标准化业务管控体系，通过实现设备智能化、过程自动化、管理信息化，来加强对燃料量质验收过程的监控与协同。本发明燃料智能化系统实现了燃料采、制、传、存、化全作业流程的自动化和燃料管理全过程无人为干预，变“人防”为“技防”，所有作业流程系统自动完成，无人干预，设备采用标准规范有据可循，历史过程数据可追根溯源，实现“人与样品隔离”、“人与数据隔离”。实现了燃料入厂自动识别、采样、制样、存取样过程中等环节的设备集中监控与控制，将火力发电企业经营、生产、燃料联动集中管理，提升了企业的自动化水平。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明系统的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

如图1所示，一种燃料智能化系统，包括：

入厂入炉煤识别及计量系统，包括入厂自动识别及计量系统和入炉机组识别及计量系统，所述入厂自动识别及计量系统用于对运煤车辆的入厂、采样、计量、卸煤和出厂环节进行自动识别和厂内闭环管理，并将采集的信息上传至燃料智能化集中管控系统，所述入炉机组识别及计量系统根据机组锅炉编号和电子皮带秤系统，分别对锅炉上煤进行计量和数据统计；

自动采样系统，用于对所有入厂入炉煤进行无人干预自动采样；

煤样输送系统，用于将自动采样系统采集的煤样送至归批筛选倒样系统；

归批筛选倒样系统，布置在全自动制样间内，与全自动制样系统无缝对接，用于接收煤样输送系统转运来的煤样桶，并将煤样桶经筛选处理后输送至全自动制样系统，所述归批筛选倒样系统具备对煤样桶进行自动分拣、转运、开盖、倒样及回收功能；识别码片：在煤样桶的桶盖或桶底设置RFID电子标签，电子标签具有防水、防脱落、防拆功能。

全自动制样系统，包括全自动制样机和在线全水自动测试系统，所述全自动制样机可自动制备出一份6mm全水分煤样、一份3mm存查样、两份0.2mm分析煤样，制备完成后的煤样使用专用煤样瓶进行封装和标识；整个制样过程无人为干预自动完成，彻底解决了传统人工制样时工作量大、工作环境恶劣、管理风险大等难题。系统自带有环保除尘装置，可防止粉尘外泄，保持室内环境整洁。系统制样过程和精密度完全符合国标GB474《煤样的制备方法》要求。全自动制样系统配置封装标识装置，可将存查煤样、一般分析煤样采用专用塑料煤样瓶进行封装，并根据燃料智能化集中管控系统提供的煤质信息编码进行标识。封装标识装置能够自动完成进瓶、灌装、上盖、封盖、称重、写码及下一环节流转，定位精确，可靠性高。所述在线全水自动测试系统与全自动制样机一体式集成布置，能够直接使用全自动制样机制备的6mm全水分样在制样现场第一时间进行测试；无需以往送样至化验室再进行人工测试的流程，有效的避免了样品在流转过程中的水分损失，测试结果更真实，极大的提高了购煤方的经济效益。系统具有智能机械臂，可自动完成接样、摊平、称量、干燥、检查性实验、弃样清理等作业流程，测试过程无人为干预全自动完成，测试数据更可信，测试结果符合国标GB/T211《煤中全水分的测定方法》和电力行业标准DL/T2029-《煤中全水分测定自动仪器法》，同时留取全水分备查样送至智能存样柜存储7天时间。

气动传输系统，通过传输管道连接全自动制样系统、智能存查样系统、机器人智能化验系统、人工化验室，能够自动将煤样瓶传输至指定位置，可双向传输，传输速度快；

智能存查样系统，与气动传输系统无缝对接，可自动接收从全自动制样系统或人工化验室传输过来的煤样瓶，实现6mm全水分样、3mm存查样和0.2mm分析样的存储，并将记录的存储位置数据上传至燃料智能化集中管控系统；系统内具有智能机械臂，采用伺服系统驱动，运行速度快，定位精准，可自动完成煤样瓶的存、取和存储时效管理。发起取样操作后机器人可自动将煤样瓶取出并通过样瓶气送系统传输至化验室，煤样到期后可自动清理弃样。智能存样柜存样的工作方式可分为自动方式、半自动方式和人工方式。自动方式定义为全自动制样机制取的煤样经自动发送工作站自动传输到智能存样柜；半自动方式定义为人工将样品瓶放入收发工作站，通过传输系统自动存入存查样柜。智能存样柜能自动记录存储位置，上传至管控系统服务器；人工方式定义为智能存样柜具备系统停电或设备故障时的紧急存样功能，授权存样人员通过“人脸识别”进入存查样间，通过人工开门将煤样放入智能存样柜，待系统恢复正常后，人工在存查柜系统中点击启动盘点，设备自动重新盘点，识别出紧急存入的煤样瓶，并同步更新上传数据。

机器人智能化验系统，机器人智能化验系统是燃料智能化建设的核心设备之一，可替代传统化验室依靠大量化验人员操作各种分析仪器的手工作业方式，实现样品化验全过程的无人为干预自动作业，保证了化验结果的真实和准确，同时可大幅提高化验工作效率和节省人员。可测定发热量、全硫、内水分、灰分、挥发分、CHN元素含量等分析指标；测试结果完全符合现行国标标准，化验结果可用于结算。具备煤中工业分析，碳、氢、氮、硫元素分析、发热量、内水分、灰分、挥发分等项目的检测，主要功能样瓶自动开盖及取样、自动称量、氧弹自动装样、点火及清洗、化验分析与计算，实现化验无人为干预。具有与气动传输系统对接的物理和控制接口，可自动接收管道传输过来的样品瓶，从而实现与前级自动采制系统的无缝对接。同时具有人工放样口，可接收人工放入的样品瓶能。

燃料智能化集中管控系统，燃料智能化集中管控中心是整个燃料智能管控系统的监视、控制和展示平台，实现对现场节点、设备运行状况的实时监视和远程控制。管控中心主要由拼接式监控大屏幕，操作工位，机房设备、传输网络等组成。燃料智能化集中管控系统是整个工程项目的中枢控制系统，集设备管控、视频监控和数据分析与展示于一体，是以实现燃料管理智能化为目的的集成系统。系统通过网络将燃料入厂、计量、采样、制样、传输、存样、化验、煤场、入炉等各环节进行集成，与燃料管理现场相关设备建立数据接口实时采集数据，并搭建图形化的组态界面，建立统一的设备管控平台，实时监视现场设备的运行状态和参数，并可进行远程控制和参数设定，同时具备自诊断、故障报警等功能。

所述入厂自动识别及计量系统包括汽车入厂自动识别及计量系统和火车入厂自动识别及计量系统；

所述汽车入厂自动识别及计量系统包括车辆自动识别装置和自动计量系统，所述汽车入厂自动识别及计量系统与燃料智能化集中管控系统与建立数据接口，实时获取重车、轻车计量数据，并通过车辆自动识别装置将车号与计量数据自动进行匹配，计算出每辆车的来煤净重数据并自动上传至系统数据库，实现了汽车入厂煤的无人干预自动计量，自动计量系统获取重量数据后，会通过LED显示屏和语音播报系统实时告知司机计量结果；

所述火车入厂自动识别及计量系统通过火车车号自动识别、自动匹配矿点信息、火车衡称重系统和来煤批次信息，实现来煤数据的自动归集，所述火车入厂自动识别及计量系统与燃料智能化集中管控系统连接并将将来煤数据上传至燃料智能化集中管控系统。

所述车辆自动识别装置包括RFID识别装置、RFID识别卡和无线PDA，运煤车辆到达入厂门岗后先在外排队等候，司机到入厂门岗办理车辆和来煤信息的注册手续，并发放RFID识别卡，然后通过车辆自动识别装置对RFID读卡识别依次完成入厂、采样、计量、卸煤和出厂环节的车辆自动识别和厂内闭环管理，其中，煤质水分较大或者夹矸的运煤车辆，煤场接卸人员通过手持无线PDA，识别车辆RFID信息，拍照并输入扣吨数值上传至燃料智能化集中管控系统。

所述自动采样系统包括汽车自动采样系统、火车自动采样系统、皮带自动采样系统；

所述汽车自动采样系统通过汽车全自动采样机对所有车辆来煤采样进行无人干预自动采样，能够根据车辆来煤批次信息自动随机生成采样点，通过超声波定位技术精准确定车厢采样区域，通过长螺旋式采样头实现全断面采样，极大的提高了采样代表性；

汽车采样机可与全自动制样系统采制一体式布局，汽车采样机采取的原煤样经过初级破碎缩分后进入底开门式集样器内暂存，当前批次所有车辆来煤采样完毕后，集样器底部仓门自动打开，煤样直接通过皮带输送进入归批筛选倒样系统，整个过程实现了煤样不落地。也可通过封装好的煤样桶轨道转运或智能转运小车(或无人驾驶车)与全自动采样制样系统对接，汽车采样系统的采制样过程和精密度完全符合国标GB/T19494《煤炭机械化采样》要求。

所述火车自动采样系统通过火车自动采样机对所有火车来煤进行无人干预自动采样，采取的原煤样经过初级破碎缩分后进入原煤样封装装置的煤样桶内，将封装好的煤样桶采用转运装置或皮带输送煤样送入归批筛选倒样系统；全自动制样的集样桶桶底或桶盖附有芯片，控制火车自动采样系统接收燃料智能化集中管控系统的命令(批次采样编码)运行，工作过程中读码装置通过绑码或写码的方式将信息分别一一对应关联到系统数据库。自动封盖装置实现自动将集样桶固定、封盖功能，封盖合格率达到100％。桶身与桶盖使用无动力机械卡扣，桶口与自动闭锁，人为不能打开，桶口与桶盖需密封性能好，无煤粉泄漏。

所述皮带自动采样系统用于入厂卸煤沟或入炉煤皮带进行无人干预自动采样，采用入厂煤沟皮带自动采样机、入炉皮带煤流采样机进行采样，附有原煤样封装装置，皮带煤流采样机封装好的煤样桶采用转运装置或皮带输送煤样送入归批筛选倒样系统。

所述煤样输送系统包括皮带输送装置、轨道转运装置和智能转运小车/无人驾驶车；

所述皮带输送装置用于汽车自动采样系统和归批筛选倒样系统之间煤样的直接输送，适用于距离较近(推荐100米内)的场合；从样品收集、封装、样品运转、自动上料等过程全自动完成，效率高，监管有效，样品全程自动转运，人样分离，防人为干预。

所述轨道转运装置可用于将入厂煤沟皮带自动采样机、火车自动采样机和入炉皮带煤流采样机封装好的煤样桶从采样间转运至归批筛选倒样系统，适用于远距离采制对接；

所述智能转运小车/无人驾驶车可用于将入厂煤沟皮带自动采样机、火车自动采样机和入炉皮带煤流采样机封装好的煤样桶从采样间转运至归批筛选倒样系统，适用于远距离采制对接。送样小车最少能一次性盛装16个煤样桶空间和荷载，送样小车上预装有行车记录仪，可将整个行驶过程和车厢内的视频监控图像保存备查,视频录像可采用3G/4G/Wifi实时上传，或者采用车辆到达固定位置(采样区域、制样区域)，Wifi连接直接将视频信号上传视频服务器。与自动采样系统和自动制样系统可自动定位及装卸。适用于采样系统与制样系统距离较远或直接对接技术难度大的场合。利用保密性强的存样桶作为煤样转运载体，样桶转运过程全程GPS定位转运小车，出现小车偏离行驶区域或异常停止情况，系统可自动报警。且全程视频监控，并自动保存视频。在滚桶线与小车间增加快速对接模块，小车位置偏差±0.3米时系统仍可自动识别小车位置，将车内样桶顺利转出，大幅降低司机操作或无人驾驶难度。从样品收集、封装，样品转运，合样归批(长距离对接系统独有)，自动上料等过程全自动完成，效率高，监管有效；样品全程自动转运，人样分离，防人为干预。

所述全自动制样系统还包括有前置干燥装置，适用于大水分煤样破碎前的预干燥，煤样前置干燥装置与燃料智能化集中管控系统建立数据接口，设备运行参数和运行状态在线可控。使用时，前置干燥装置可根据煤样水分大小选择性投入。

所述气动传输系统包括收发工作站、中央控制机、传输管道、煤样瓶、风机动力单元、转向器，传输管道室内采用PVC管道，室外采用不锈钢管道，以适应冬季低温气候，并合理布置位置探测器。

所述气动传输系统能实时监控整套系统运行状态及煤样在管道中的输送过程，实时记录样品的状态和位置，当系统发生故障时，可根据系统的运行状态和跟踪记录，判断设备故障及故障位置，报警信息自动传输到燃料智能化集中管控系统。

所述智能存查样系统的存储采用独特的蜂窝状存储结构的存储柜，单个存储柜可存储煤样瓶数量高达1800个以上。

所述燃料智能化集中管控系统的功能模块包括：计量管控、采样管控、制样管控、煤样封装、传输与存储管控、化验管控等，系统中视频监控设备视频信号的传输应单独组建通信网络，与管控系统监视屏建立连接进行展示，系统中门禁设备具有实时监控、进出权限管理、记录、报警等功能，管控系统与企业内控制系统建立通信接口，实现入厂/炉的煤炭计量、采样、制样、传输、存样、化验设备的数据交互。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进、部件拆分或组合等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃料智能化系统，其特征在于，包括：

入厂入炉煤识别及计量系统，包括入厂自动识别及计量系统和入炉机组识别及计量系统，所述入厂自动识别及计量系统用于对运煤车辆的入厂、采样、计量、卸煤和出厂环节进行自动识别和厂内闭环管理，并将采集的信息上传至燃料智能化集中管控系统，所述入炉机组识别及计量系统根据机组锅炉编号和电子皮带秤系统，分别对锅炉上煤进行计量和数据统计；

自动采样系统，用于对所有入厂入炉煤进行无人干预自动采样；

煤样输送系统，用于将自动采样系统采集的煤样送至归批筛选倒样系统；

归批筛选倒样系统，用于接收煤样输送系统转运来的煤样桶，并将煤样桶经筛选处理后输送至全自动制样系统，所述归批筛选倒样系统具备对煤样桶进行自动分拣、转运、开盖、倒样及回收功能；

全自动制样系统，包括全自动制样机和在线全水自动测试系统，所述全自动制样机可自动制备出一份全水分煤样、一份存查样、两份分析煤样，制备完成后的煤样使用专用煤样瓶进行封装和标识；所述在线全水自动测试系统与全自动制样机一体式集成布置，能够直接使用全自动制样机制备的全水分样在制样现场第一时间进行测试

气动传输系统，通过传输管道连接全自动制样系统、智能存查样系统、机器人智能化验系统、人工化验室，能够自动将煤样瓶传输至指定位置，可双向传输，传输速度快；

智能存查样系统，与气动传输系统无缝对接，可自动接收从全自动制样系统或人工化验室传输过来的煤样瓶，实现全水分样、存查样和分析样的存储，并将记录的存储位置数据上传至燃料智能化集中管控系统；

机器人智能化验系统，实现样品化验全过程的无人为干预自动作业，可测定发热量、全硫、内水分、灰分、挥发分、CHN元素含量等分析指标；

燃料智能化集中管控系统，通过网络将燃料入厂、计量、采样、制样、传输、存样、化验、煤场、入炉各环节进行集成，与燃料管理现场相关设备建立数据接口实时采集数据，并搭建图形化的组态界面，建立统一的设备管控平台，实时监视现场设备的运行状态和参数，并可进行远程控制和参数设定，同时具备自诊断、故障报警功能。

2.根据权利要求1所述的一种燃料智能化系统，其特征在于，所述入厂自动识别及计量系统包括汽车入厂自动识别及计量系统和火车入厂自动识别及计量系统；

所述汽车入厂自动识别及计量系统包括车辆自动识别装置和自动计量系统，所述汽车入厂自动识别及计量系统与燃料智能化集中管控系统与建立数据接口，实时获取重车、轻车计量数据，并通过车辆自动识别装置将车号与计量数据自动进行匹配，计算出每辆车的来煤净重数据并自动上传至系统数据库，实现了汽车入厂煤的无人干预自动计量，自动计量系统获取重量数据后，会通过LED显示屏和语音播报系统实时告知司机计量结果；

所述火车入厂自动识别及计量系统通过火车车号自动识别、自动匹配矿点信息、火车衡称重系统和来煤批次信息，实现来煤数据的自动归集，所述火车入厂自动识别及计量系统与燃料智能化集中管控系统连接并将将来煤数据上传至燃料智能化集中管控系统。

3.根据权利要求2所述的一种燃料智能化系统，其特征在于，所述车辆自动识别装置包括RFID识别装置、RFID识别卡和无线PDA，运煤车辆到达入厂门岗后先在外排队等候，司机到入厂门岗办理车辆和来煤信息的注册手续，并发放RFID识别卡，然后通过车辆自动识别装置对RFID读卡识别依次完成入厂、采样、计量、卸煤和出厂环节的车辆自动识别和厂内闭环管理，其中，煤质水分较大或者夹矸的运煤车辆，煤场接卸人员通过手持无线PDA，识别车辆RFID信息，拍照并输入扣吨数值上传至燃料智能化集中管控系统。

4.根据权利要求1所述的一种燃料智能化系统，其特征在于，所述自动采样系统包括汽车自动采样系统、火车自动采样系统、皮带自动采样系统；

所述汽车自动采样系统通过汽车全自动采样机对所有车辆来煤采样进行无人干预自动采样，能够根据车辆来煤批次信息自动随机生成采样点，通过超声波定位技术精准确定车厢采样区域，通过长螺旋式采样头实现全断面采样；

所述火车自动采样系统通过火车自动采样机对所有火车来煤进行无人干预自动采样，采取的原煤样经过初级破碎缩分后进入原煤样封装装置的煤样桶内，将封装好的煤样桶采用转运装置或皮带输送煤样送入归批筛选倒样系统；

所述皮带自动采样系统用于入厂卸煤沟或入炉煤皮带进行无人干预自动采样，采用入厂煤沟皮带自动采样机、入炉皮带煤流采样机进行采样，附有原煤样封装装置，皮带煤流采样机封装好的煤样桶采用转运装置或皮带输送煤样送入归批筛选倒样系统。

5.根据权利要求4所述的一种燃料智能化系统，其特征在于，所述煤样输送系统包括皮带输送装置、轨道转运装置和智能转运小车/无人驾驶车；

所述皮带输送装置用于汽车自动采样系统和归批筛选倒样系统之间煤样的直接输送，适用于100米以内的场合；

所述轨道转运装置可用于将入厂煤沟皮带自动采样机、火车自动采样机和入炉皮带煤流采样机封装好的煤样桶从采样间转运至归批筛选倒样系统，适用于远距离采制对接；

所述智能转运小车/无人驾驶车可用于将入厂煤沟皮带自动采样机、火车自动采样机和入炉皮带煤流采样机封装好的煤样桶从采样间转运至归批筛选倒样系统，适用于远距离采制对接。

6.根据权利要求1所述的一种燃料智能化系统，其特征在于，所述全自动制样系统还包括有前置干燥装置，适用于大水分煤样破碎前的预干燥，煤样前置干燥装置与燃料智能化集中管控系统建立数据接口，设备运行参数和运行状态在线可控。

7.根据权利要求1所述的一种燃料智能化系统，其特征在于，所述气动传输系统包括收发工作站、中央控制机、传输管道、煤样瓶、风机动力单元、转向器，传输管道室内采用PVC管道，室外采用不锈钢管道，以适应冬季低温气候，并合理布置位置探测器。

8.根据权利要求1所述的一种燃料智能化系统，其特征在于，所述气动传输系统能实时监控整套系统运行状态及煤样在管道中的输送过程，实时记录样品的状态和位置，当系统发生故障时，可根据系统的运行状态和跟踪记录，判断设备故障及故障位置，报警信息自动传输到燃料智能化集中管控系统。

9.根据权利要求1所述的一种燃料智能化系统，其特征在于，所述智能存查样系统的存储采用独特的蜂窝状存储结构的存储柜，单个存储柜可存储煤样瓶数量高达1800个以上。

10.根据权利要求1所述的一种燃料智能化系统，其特征在于，所述燃料智能化集中管控系统的功能模块包括：计量管控、采样管控、制样管控、煤样封装、传输与存储管控、化验管控，系统中视频监控设备视频信号的传输应单独组建通信网络，与管控系统监视屏建立连接进行展示，系统中门禁设备具有实时监控、进出权限管理、记录、报警功能，管控系统与企业内控制系统建立通信接口，实现入厂/炉的煤炭计量、采样、制样、传输、存样、化验设备的数据交互。

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