CN117465919A - 一种粉末状物料输送智能监测控制方法 - Google Patents

一种粉末状物料输送智能监测控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117465919A
CN117465919A CN202311798564.XA CN202311798564A CN117465919A CN 117465919 A CN117465919 A CN 117465919A CN 202311798564 A CN202311798564 A CN 202311798564A CN 117465919 A CN117465919 A CN 117465919A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flow rate
material flow
hopper
preset
time period
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202311798564.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN117465919B (zh
Inventor
宋继元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suining Taining Building Materials Co ltd
Original Assignee
Suining Taining Building Materials Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suining Taining Building Materials Co ltd filed Critical Suining Taining Building Materials Co ltd
Priority to CN202311798564.XA priority Critical patent/CN117465919B/zh
Publication of CN117465919A publication Critical patent/CN117465919A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117465919B publication Critical patent/CN117465919B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G43/00—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting
    • B65G43/08—Control devices operated by article or material being fed, conveyed or discharged
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G27/00—Jigging conveyors
    • B65G27/10—Applications of devices for generating or transmitting jigging movements
    • B65G27/32—Applications of devices for generating or transmitting jigging movements with means for controlling direction, frequency or amplitude of vibration or shaking movement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G33/00—Screw or rotary spiral conveyors
    • B65G33/24—Details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G33/00—Screw or rotary spiral conveyors
    • B65G33/24—Details
    • B65G33/34—Applications of driving gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G65/00—Loading or unloading
    • B65G65/005—Control arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G65/00—Loading or unloading
    • B65G65/30—Methods or devices for filling or emptying bunkers, hoppers, tanks, or like containers, of interest apart from their use in particular chemical or physical processes or their application in particular machines, e.g. not covered by a single other subclass
    • B65G65/34—Emptying devices
    • B65G65/40—Devices for emptying otherwise than from the top
    • B65G65/44—Devices for emptying otherwise than from the top using reciprocating conveyors, e.g. jigging conveyors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G65/00—Loading or unloading
    • B65G65/30—Methods or devices for filling or emptying bunkers, hoppers, tanks, or like containers, of interest apart from their use in particular chemical or physical processes or their application in particular machines, e.g. not covered by a single other subclass
    • B65G65/34—Emptying devices
    • B65G65/40—Devices for emptying otherwise than from the top
    • B65G65/46—Devices for emptying otherwise than from the top using screw conveyors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G69/00—Auxiliary measures taken, or devices used, in connection with loading or unloading
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2203/00—Indexing code relating to control or detection of the articles or the load carriers during conveying
    • B65G2203/04—Detection means
    • B65G2203/041—Camera
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2203/00—Indexing code relating to control or detection of the articles or the load carriers during conveying
    • B65G2203/04—Detection means
    • B65G2203/042—Sensors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)

Abstract

本发明涉及自动控制领域，具体为一种粉末状物料输送智能监测控制方法，包括步骤如下：S1.物料流速均匀性分析；S2.构建物料重量和物料流速关系曲线；S3.振动电机振幅调节；S4.料斗阀门调节；S5.输送管道内部图像采集；S6.物料残留量分析；S7.电机实际功率分析；S8.电机功率调节，本发明能够实现对物料流速、流速均匀性的检测并进而对振动电机振幅、料斗阀门进行调节，可以实现对输送过程的精确控制，提高物料输送的稳定性，同时通过对输送管道内部螺旋轴片的转速进行检测得到电机功率损耗系数，并结合螺旋轴片的物料残留量，综合分析获取电机调节信息，提高了生产过程中物料的输送效率、稳定性和精确性，帮助优化了生产过程。

Description

一种粉末状物料输送智能监测控制方法
技术领域
本发明涉及工业输送技术领域，具体而言，是一种粉末状物料输送智能监测控制方法。
背景技术
商品混凝土制备主要是在商砼站进行的，由于混凝土的制备原料主要为石子、砂土、水泥以及粉状物的添加剂或者液体添加剂，颗粒大重量重的原料主要是通过输送带进行输送，其中涉及到水泥以及粉状物的添加剂等粉末类物料部分采用管道输送的方式进行，其中：
管道输送是一种常见且有效的物料输送方式，广泛应用于工业生产、公共事业、建筑等领域，固体物料的管道输送是工业生产中常见的一种方式，它具有高效、连续、自动化等特点，然而，由于固体物料的特性不同于液体或气体，管道输送过程中容易出现堵塞、回流等问题，因此需要采取一种有效的控制方法来确保输送过程的稳定性和高效率。
专利名称为一种粉状固体输送管道、装置及其工作方法（专利号为202111250960）的中国专利公布的技术方案，通过在分支管道端部安装法兰盘并根据输送管的使用情况更换法兰盘，在正常使用时，布置法兰盘并利用盲板进行封堵，减少输送管道的泄露，在发生堵塞时，则更换带有清堵装置的法兰盘进行管道疏通；虽然上述方案通过可更换式的设计增加了设备的运行稳定性，避免了物料输送过程中的泄露和堵塞，但仍存在一些不足之处，具体表现在：一、在方案中并未提到如何监测和预防堵塞的发生，如果没有及时发现和处理堵塞问题，可能会给输送管道造成更严重的损坏，甚至导致生产中断。
二、上述方案不能确保管道输送的物料流速是否稳定，物料流速的不稳定性会导致输送过程中的不均匀，导致生产线的工作效率下降，无法保持稳定的产量，影响最终产品的质量和一致性。
发明内容
为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种粉末状物料输送智能监测控制方法，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种粉末状物料输送智能监测控制方法，该方法包括以下步骤：S1.物料流速均匀性分析：对各预设时段料斗的物料流动量进行检测，分析得到各预设时段的物料流速，进而得到料斗的物料流速均匀性。
S2.构建物料重量和物料流速关系曲线：根据各预设时段的物料重量和物料流速构建物料重量-物料流速曲线。
S3.振动电机振幅调节：获取各时间点的物料流速，根据物料重量-物料流速曲线判断振动电机的振幅是否需要调节，若需要调节，则对各设定振幅单位时间物料流速进行检测，分析得到振动电机单位振幅对物料流速的影响程度系数，进而获取振动电机振幅的调节信息，并对电机进行振幅调节。
S4.料斗阀门调节：根据料斗的物料流速均匀性判断料斗阀门是否需要调节，若需要调节，则根据料斗的平均物料流速获取料斗阀门的调节信息，并对阀门进行调节。
S5.输送管道内部图像采集：通过移动扫描仪对各间隔时间段的输送管道内部进行图像扫描，获取各间隔时间段螺旋轴片图像。
S6.物料残留量分析：根据各间隔时间段螺旋轴片图像分析得到各间隔时间段螺旋轴片的物料残留量。
S7.电机实际功率分析：通过对设定时长内螺旋轴片旋转次数进行检测分析得到电机功率损耗系数。
S8.电机功率调节：根据电机功率损耗系数和各间隔时间段螺旋轴片的物料残留量获取电机调节信息，并对电机进行功率调节。
进一步地，所述料斗的物料流速均匀性的具体分析过程如下：第一步，按照设定的时长划分若干个等长时段，记为各预设时段，分别取各预设时段开始和结束的两个时间点，记为各预设时段开始时间点和各预设时段结束时间点，通过料斗内置的重量传感器分别检测料斗内物料在各预设时段开始时间点和各预设时段结束时间点的重量，记为各预设时段开始物料重量和各预设时段结束物料重量，并对各预设时段开始物料重量和各预设时段结束物料重量作差，得到各预设时段内从料斗进入传输管道的物料重量，记为各预设时段料斗的物料流动量。
第二步，提取预设时段的时长，通过用各预设时段料斗的物料流动量除以预设时段的时长得到料斗在各预设时段的物料流速，记为，其中/>表示第/>个预设时段的编号，。
第三步，对料斗在各预设时段的物料流速求取平均值得到料斗的平均物料流速，将其代入到公式/>得到料斗的物料流速均匀性/>，其中/>表示设定的料斗的物料初始流速。
进一步地，所述构建物料重量和物料流速关系曲线的具体分析过程为：分别读取各预设时段开始物料重量和料斗在各预设时段的物料流速，记为各物料重量和各物料流速，以物料重量为横坐标，以物料流速为纵坐标，构建二维坐标系，进而针对各物料重量对应预设时段的物料流速在所构建的二维坐标系中标注若干点，形成物料重量-物料流速曲线。
进一步地，所述振动电机振幅调节的具体过程如下：第一步，对料斗内的物料在预设监测时间段内各预设时间点的重量进行实时监测，将测得的物料重量记为各时间点物料重量，将各时间点物料重量代入到物料重量-物料流速曲线中，得到各时间点的物料流速，记为，其中/>表示第/>个时间点的编号，/>，读取料斗的物料初始流速/>，通过/>得到各时间点的物料流速偏差值/>。
第二步，将各时间点的物料流速偏差值和预设的物料流速偏差值阈值进行比对，若某时间点的物料流速偏差值小于或等于预设的物料流速偏差值阈值，则表示该时间点的物料流速合格，不需要对振动电机的振幅进行调节，若某时间点的物料流速偏差值大于预设的物料流速偏差值阈值，则表示该时间点的物料流速不合格，执行第三步。
第三步，统计所有物料流速不合格的时间点，将各物料流速不合格的时间点的物料流速记为各不合格时间点物料流速，/>表示第/>个不合格时间点的编号，/>，按照设定的不同振幅对振动电机进行振幅调节，并分别测量设定时长内物料在各预设振幅下从料斗进入传输管道的重量，记为各设定振幅下设定时长内的物料流动量，并通过将各设定振幅下设定时长内的物料流动量除以设定时长得到各设定振幅单位时间物料流速，记为/>，其中/>表示第/>个设定振幅的编号，/>，并将各设定振幅的幅值记为/>。
第四步，通过公式得到振动电机单位振幅对物料流速的影响程度系数/>，/>表示不合格时间点的数量，/>表示设定振幅的数量，将其代入到公式得到振动电机各不合格时间点的调节振幅幅值/>，进而根据振动电机各不合格时间点的调节振幅幅值对振动机的振幅进行调节。
进一步地，所述料斗阀门调节的具体分析过程如下：第一步，读取料斗的物料流速均匀性，将料斗的物料流速均匀性同预设的物料流速均匀性阈值进行比对，若料斗的物料流速均匀性大于或等于预设的物料流速均匀性阈值，则表示无须调节料斗阀门，若料斗的物料流速均匀性小于预设的物料流速均匀性阈值，则表示料斗的物料流速均匀性不合格，执行第二步。
第二步，读取料斗的平均物料流速，将其代入到公式/>得到料斗阀门的流通面积/>，其中/>表示预设的物料流量系数，/>为预设的阀门两侧压力差，进而根据料斗阀门的流通面积对料斗阀门进行调节。
进一步地，所述输送管道内部图像采集的具体分析方法为：利用3D扫描仪对预设的各间隔时间段的输送管道内部进行移动透视扫描，从中获取输送管道的内部图像，并将输送管道的内部图像聚焦在螺旋轴片上，提取螺旋轴片的三维图像，将其记为各间隔时间段螺旋轴片图像。
进一步地，所述物料残留量分析的具体分析方法为：读取各间隔时间段螺旋轴片图像，分别提取各间隔时间段螺旋轴片图像中螺旋轴片上物料残留量的三维物料点云数据，记为各物料残留量点云区域，通过点云分割算法将各物料残留量点云区域从各间隔时间段螺旋轴片图像中分割出来，并将分割后的各物料残留量点云区域切割为若干个等面积的切片平面，记为各物料残留量切片区域，提取各物料残留量切片区域内的物料量，并通过对各物料残留量切片区域内的物料量进行累加得到各间隔时间段螺旋轴片的物料残留量，记为，其中/>表示第/>个间隔时间段的编号，/>。
进一步地，所述电机实际功率分析的具体分析方法为：在螺旋轴片的外沿任取一点作为测量点A，并以测量点A为切点对螺旋轴片表面弧度作切线，同时对该切线沿水平方向作垂线并将垂线与输送管道内壁的交点记为测量点B，检测设定时长内测量点A经过测量点B的次数，记为设定时长内螺旋轴片旋转次数，将设定时长内螺旋轴片旋转次数除以设定时长得到螺旋轴片的实际转速，从管理数据库中提取电机功率-螺旋轴片转速的曲线，将螺旋轴片的实际转速代入电机功率-螺旋轴片转速的曲线得到螺旋轴片的实际转速对应的电机功率，记为电机实际功率。
进一步地，所述电机功率调节的具体分析方法为：通过公式得到电机的功率损耗系数/>，其中/>表示设定的电机的额定功率，同时读取各间隔时间段螺旋轴片的物料残留量/>，将其代入到公式/>得到电机的调节功率，其中/>表示预设的物料残留量阈值，/>表示物料残留量比值与电机功率之间的关系常数，/>分别表示预设的电机功率和物料残留量的权值因子，进而根据电机的调节功率对电机进行功率调节。
相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
一、本系统通过对各时间点的物料流速的监测，可以及时发现并解决物料运输过程中可能出现的问题，如堵塞、断流等，从而提高生产效率和质量。
二、本发明通过对各设定振幅物料流速进行检测，分析得到振动电机单位振幅对物料流速的影响程度系数，进而对振动电机的振幅进行调节，通过调节振动电机振幅，可以确保物料在输送过程中的合理运动，减少了生产过程中的堵塞、流速不均等问题，从而提高生产效率。
三、本发明通过料斗的物料流速均匀性判断料斗阀门是否需要调节，进而获取料斗阀门大小的调节信息，通过精确控制料斗阀门大小，可以调节物料的流速和流量，实现更加准确的物料供给，提高了生产过程的精度和稳定性。
四、本发明通过分析电机功率损耗系数判断电机是否需要进行功率调节，进而结合各间隔时间段螺旋轴片的物料残留量获取电机调节信息，能够及时发现电机工作状态的变化，从而采取相应的调节措施，实现对物料传输的精准控制和优化。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明的方法流程示意图。
图2为本发明的物料输送设备示意图。
图3为本发明的螺旋管道内部示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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。
请参阅图1所示，本发明提供一种粉末状物料输送智能监测控制方法，该方法包括以下步骤：S1.物料流速均匀性分析：对各预设时段料斗的物料流动量进行检测，分析得到各预设时段的物料流速，进而得到料斗的物料流速均匀性。
请参阅图2所示，所述料斗的物料流速均匀性的具体分析过程如下：第一步，按照设定的时长划分若干个等长时段，记为各预设时段，分别取各预设时段开始和结束的两个时间点，记为各预设时段开始时间点和各预设时段结束时间点，通过料斗内置的重量传感器分别检测料斗内物料在各预设时段开始时间点和各预设时段结束时间点的重量，记为各预设时段开始物料重量和各预设时段结束物料重量，并对各预设时段开始物料重量和各预设时段结束物料重量作差，得到各预设时段内从料斗进入传输管道的物料重量，记为各预设时段料斗的物料流动量；通过料斗内置重量传感器检测料斗开始和结束时的物料重量，可以实现对物料流动的精准计量，通过分析不同预设时段的料斗物料流动量数据，可以为生产调度提供更精准的信息，有助于管理物料的使用和减少浪费。
第二步，提取预设时段的时长，通过用各预设时段料斗的物料流动量除以预设时段的时长得到料斗在各预设时段的物料流速，记为，其中/>表示第/>个预设时段的编号，；通过提取预设时段的时长并计算物料流速，可以实现对料斗在各预设时段的物料流动情况进行实时监测和计量，有助于实时了解料斗的运行状态，及时发现异常情况，根据不同预设时段的物料流速数据，可以进行进一步的分析，比如对比不同时段的物料流速，找出波动规律和趋势，帮助识别潜在的问题和优化生产计划。
第三步，对料斗在各预设时段的物料流速求取平均值得到料斗的平均物料流速，将其代入到公式/>得到料斗的物料流速均匀性/>，其中/>表示设定的料斗的物料初始流速；通过计算料斗的物料流速均匀性，可以全面了解料斗内物料流动的均匀程度，通过监测料斗的物料流速均匀性，能够及时发现和预防因物料流速不均匀而导致的设备堵塞或停工问题，减少生产事故发生的可能性。
S2.构建物料重量和物料流速关系曲线：根据各预设时段的物料重量和物料流速构建物料重量-物料流速曲线。
具体地，所述构建物料重量和物料流速关系曲线的具体分析过程为：分别读取各预设时段开始物料重量和料斗在各预设时段的物料流速，记为各物料重量和各物料流速，以物料重量为横坐标，以物料流速为纵坐标，构建二维坐标系，进而针对各物料重量对应预设时段的物料流速在所构建的二维坐标系中标注若干点，形成物料重量-物料流速曲线；物料重量-物料流速曲线可以直观地展现不同物料重量和物料流速之间的关系，有助于理解物料流动的特点和变化情况，从而为系统控制提供更精确的依据，有助于提高生产过程中对物料流速的控制精度。
S3.振动电机振幅调节：获取各时间点的物料流速，根据物料重量-物料流速曲线判断振动电机的振幅是否需要调节，若需要调节，则对各设定振幅单位时间物料流速进行检测，分析得到振动电机单位振幅对物料流速的影响程度系数，进而获取振动电机振幅的调节信息，并对电机进行振幅调节。
具体地，所述振动电机振幅调节的具体过程如下：第一步，对料斗内的物料在预设监测时间段内各预设时间点的重量进行实时监测，将测得的物料重量记为各时间点物料重量，将各时间点物料重量代入到物料重量-物料流速曲线中，得到各时间点的物料流速，记为，其中/>表示第/>个时间点的编号，/>，读取料斗的物料初始流速/>，通过/>得到各时间点的物料流速偏差值/>；实时监测物料的重量和流速，可以帮助提高生产过程的实时性和精准度，及时发现物料流速的异常情况。
第二步，将各时间点的物料流速偏差值和预设的物料流速偏差值阈值进行比对，若某时间点的物料流速偏差值小于或等于预设的物料流速偏差值阈值，则表示该时间点的物料流速合格，不需要对振动电机的振幅进行调节，若某时间点的物料流速偏差值大于预设的物料流速偏差值阈值，则表示该时间点的物料流速不合格，执行第三步；比对设定的物料流速偏差值阈值，能够快速判断物料流速是否合格，减少人为判断的主观性，提高判断的客观性和准确性。
第三步，统计所有物料流速不合格的时间点，将各物料流速不合格的时间点的物料流速记为各不合格时间点物料流速，/>表示第/>个不合格时间点的编号，/>，按照设定的不同振幅对振动电机进行振幅调节，并分别测量设定时长内物料在各预设振幅下从料斗进入传输管道的重量，记为各设定振幅下设定时长内的物料流动量，并通过将各设定振幅下设定时长内的物料流动量除以设定时长得到各设定振幅单位时间物料流速，记为/>，其中/>表示第/>个设定振幅的编号，/>，并将各设定振幅的幅值记为/>；进行振幅调节后的物料流速测量，可以帮助找出振动电机的振幅对物料流速的影响规律，为后续调节提供依据。
第四步，通过公式得到振动电机单位振幅对物料流速的影响程度系数/>，/>表示不合格时间点的数量，/>表示设定振幅的数量，将其代入到公式/>得到振动电机各不合格时间点的调节振幅幅值/>，进而根据振动电机各不合格时间点的调节振幅幅值对振动机的振幅进行调节；分析振动电机单位振幅对物料流速的影响程度系数，并进一步根据不合格时间点的调节振幅幅值对振动机的振幅进行调节，可以通过对振幅幅值的调节，优化物料流速，提高设备的稳定性和效率。
S4.料斗阀门调节：根据料斗的物料流速均匀性判断料斗阀门是否需要调节，若需要调节，则根据料斗的平均物料流速获取料斗阀门的调节信息，并对阀门进行调节。
具体地，所述料斗阀门调节的具体分析过程如下：第一步，读取料斗的物料流速均匀性，将料斗的物料流速均匀性同预设的物料流速均匀性阈值进行比对，若料斗的物料流速均匀性大于或等于预设的物料流速均匀性阈值，则表示无须调节料斗阀门，若料斗的物料流速均匀性小于预设的物料流速均匀性阈值，则表示料斗的物料流速均匀性不合格，执行第二步；通过实时监测物料流速均匀性，并根据预设阈值进行判断和调节，能够实现对生产过程的及时反馈和调整，提高生产过程的稳定性和可控性。
第二步，读取料斗的平均物料流速，将其代入到公式/>得到料斗阀门的流通面积/>，其中/>表示预设的物料流量系数，/>为预设的阀门两侧压力差，进而根据料斗阀门的流通面积对料斗阀门进行调节；根据实际的物料流速和需求，调节料斗阀门可以更加精准地控制物料的流动，从而节约能源，降低生产成本。
S5.输送管道内部图像采集：通过移动扫描仪对各间隔时间段的输送管道内部进行图像扫描，获取各间隔时间段螺旋轴片图像。
请参阅图3所示，所述输送管道内部图像采集的具体分析方法为：利用3D扫描仪对预设的各间隔时间段的输送管道内部进行移动透视扫描，从中获取输送管道的内部图像，并将输送管道的内部图像聚焦在螺旋轴片上，提取螺旋轴片的三维图像，将其记为各间隔时间段螺旋轴片图像；通过3D扫描仪获取的输送管道内部的图像数据，可以帮助精准监测螺旋轴片以及管道内的物料残留情况，从而及时发现问题并进行处理。
S6.物料残留量分析：根据各间隔时间段螺旋轴片图像分析得到各间隔时间段螺旋轴片的物料残留量。
具体地，所述物料残留量分析的具体分析方法为：读取各间隔时间段螺旋轴片图像，分别提取各间隔时间段螺旋轴片图像中螺旋轴片上物料残留量的三维物料点云数据，记为各物料残留量点云区域，通过点云分割算法将各物料残留量点云区域从各间隔时间段螺旋轴片图像中分割出来，并将分割后的各物料残留量点云区域切割为若干个等面积的切片平面，记为各物料残留量切片区域，提取各物料残留量切片区域内的物料量，并通过对各物料残留量切片区域内的物料量进行累加得到各间隔时间段螺旋轴片的物料残留量，记为，其中/>表示第/>个间隔时间段的编号，/>；通过获取的螺旋轴片的三维图像和物料残留量的点云数据，能够将物料残留量可视化，有助于直观地了解管道内的物料分布情况。
S7.电机实际功率分析：通过对设定时长内螺旋轴片旋转次数进行检测分析得到电机功率损耗系数。
具体地，所述电机实际功率分析的具体分析方法为：在螺旋轴片的外沿任取一点作为测量点A，并以测量点A为切点对螺旋轴片表面弧度作切线，同时对该切线沿水平方向作垂线并将垂线与输送管道内壁的交点记为测量点B，检测设定时长内测量点A经过测量点B的次数，记为设定时长内螺旋轴片旋转次数，将设定时长内螺旋轴片旋转次数除以设定时长得到螺旋轴片的实际转速，从管理数据库中提取电机功率-螺旋轴片转速的曲线，将螺旋轴片的实际转速代入电机功率-螺旋轴片转速的曲线得到螺旋轴片的实际转速对应的电机功率，记为电机实际功率；通过对螺旋轴片实际转速的实时监测，能够及时了解设备运行状态，发现转速异常和运行问题，有助于提前预警和减少故障风险，根据螺旋轴片实际转速和电机功率的对应关系，可以进行运行参数的分析，检查设备的运行效率和性能，并且能够优化设备运行参数，提高设备的工作效率。
S8.电机功率调节：根据电机功率损耗系数和各间隔时间段螺旋轴片的物料残留量获取电机调节信息，并对电机进行功率调节。
所述电机功率调节的具体分析方法为：通过公式得到电机的功率损耗系数/>，其中/>表示设定的电机的额定功率，同时读取各间隔时间段螺旋轴片的物料残留量/>，将其代入到公式/>得到电机的调节功率，其中表示预设的物料残留量阈值，/>表示物料残留量比值与电机功率之间的关系常数，分别表示预设的电机功率和物料残留量的权值因子，进而根据电机的调节功率对电机进行功率调节； 通过根据物料残留量自动调节电机的功率，可以更精准地控制电机的能耗，保证电机在适当的功率下运行，可以更好地适应实际生产需求，提高生产效率。
本系统通过对物料流速、流速均匀性的检测并进而对振动电机振幅、料斗阀门进行调节，可以实现对输送过程的精确控制，提高物料输送的稳定性，同时通过对输送管道内部螺旋轴片的转速进行检测得到电机功率损耗系数，并结合螺旋轴片的物料残留量，综合分析获取电机调节信息，提高了生产过程中物料的输送效率、稳定性和精确性，帮助优化了生产过程。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，仍涵盖在本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种粉末状物料输送智能监测控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.物料流速均匀性分析：对各预设时段料斗的物料流动量进行检测，分析得到各预设时段的物料流速，进而得到料斗的物料流速均匀性；
S2.构建物料重量和物料流速关系曲线：根据各预设时段的物料重量和物料流速构建物料重量-物料流速曲线；
S3.振动电机振幅调节：获取各时间点的物料流速，根据物料重量-物料流速曲线判断振动电机的振幅是否需要调节，若需要调节，则对各设定振幅单位时间物料流速进行检测，分析得到振动电机单位振幅对物料流速的影响程度系数，进而获取振动电机振幅的调节信息，并对电机进行振幅调节；
S4.料斗阀门调节：根据料斗的物料流速均匀性判断料斗阀门是否需要调节，若需要调节，则根据料斗的平均物料流速获取料斗阀门的调节信息，并对阀门进行调节；
S5.输送管道内部图像采集：通过移动扫描仪对各间隔时间段的输送管道内部进行图像扫描，获取各间隔时间段螺旋轴片图像；
S6.物料残留量分析：根据各间隔时间段螺旋轴片图像分析得到各间隔时间段螺旋轴片的物料残留量；
S7.电机实际功率分析：通过对设定时长内螺旋轴片旋转次数进行检测分析得到电机功率损耗系数；
S8.电机功率调节：根据电机功率损耗系数和各间隔时间段螺旋轴片的物料残留量获取电机调节信息，并对电机进行功率调节。
2.根据权利要求1所述的一种粉末状物料输送智能监测控制方法，其特征在于：所述料斗的物料流速均匀性的具体分析过程如下：
第一步，按照设定的时长划分若干个等长时段，记为各预设时段，分别取各预设时段开始和结束的两个时间点，记为各预设时段开始时间点和各预设时段结束时间点，通过料斗内置的重量传感器分别检测料斗内物料在各预设时段开始时间点和各预设时段结束时间点的重量，记为各预设时段开始物料重量和各预设时段结束物料重量，并对各预设时段开始物料重量和各预设时段结束物料重量作差，得到各预设时段内从料斗进入传输管道的物料重量，记为各预设时段料斗的物料流动量；
第二步，提取预设时段的时长，通过用各预设时段料斗的物料流动量除以预设时段的时长得到料斗在各预设时段的物料流速，记为，其中/>表示第/>个预设时段的编号，；
第三步，对料斗在各预设时段的物料流速求取平均值得到料斗的平均物料流速，将其代入到公式/>得到料斗的物料流速均匀性/>，其中/>表示设定的料斗的物料初始流速。
3.根据权利要求2所述的一种粉末状物料输送智能监测控制方法，其特征在于：所述构建物料重量和物料流速关系曲线的具体分析过程为：
分别读取各预设时段开始物料重量和料斗在各预设时段的物料流速，记为各物料重量和各物料流速，以物料重量为横坐标，以物料流速为纵坐标，构建二维坐标系，进而针对各物料重量对应预设时段的物料流速在所构建的二维坐标系中标注若干点，形成物料重量-物料流速曲线。
4.根据权利要求3所述的一种粉末状物料输送智能监测控制方法，其特征在于：所述振动电机振幅调节的具体过程如下：
第一步，对料斗内的物料在预设监测时间段内各预设时间点的重量进行实时监测，将测得的物料重量记为各时间点物料重量，将各时间点物料重量代入到物料重量-物料流速曲线中，得到各时间点的物料流速，记为，其中/>表示第/>个时间点的编号，/>，读取料斗的物料初始流速/>，通过/>得到各时间点的物料流速偏差值/>；
第二步，将各时间点的物料流速偏差值和预设的物料流速偏差值阈值进行比对，若某时间点的物料流速偏差值小于或等于预设的物料流速偏差值阈值，则表示该时间点的物料流速合格，不需要对振动电机的振幅进行调节，若某时间点的物料流速偏差值大于预设的物料流速偏差值阈值，则表示该时间点的物料流速不合格，执行第三步；
第三步，统计所有物料流速不合格的时间点，将各物料流速不合格的时间点的物料流速记为各不合格时间点物料流速，/>表示第/>个不合格时间点的编号，/>，按照设定的不同振幅对振动电机进行振幅调节，并分别测量设定时长内物料在各预设振幅下从料斗进入传输管道的重量，记为各设定振幅下设定时长内的物料流动量，并通过将各设定振幅下设定时长内的物料流动量除以设定时长得到各设定振幅单位时间物料流速，记为，其中/>表示第/>个设定振幅的编号，/>，并将各设定振幅的幅值记为/>；
第四步，通过公式得到振动电机单位振幅对物料流速的影响程度系数/>，/>表示不合格时间点的数量，/>表示设定振幅的数量，将其代入到公式得到振动电机各不合格时间点的调节振幅幅值/>，进而根据振动电机各不合格时间点的调节振幅幅值对振动机的振幅进行调节。
5.根据权利要求4所述的一种粉末状物料输送智能监测控制方法，其特征在于：所述料斗阀门调节的具体分析过程如下：
第一步，读取料斗的物料流速均匀性，将料斗的物料流速均匀性同预设的物料流速均匀性阈值进行比对，若料斗的物料流速均匀性大于或等于预设的物料流速均匀性阈值，则表示无须调节料斗阀门，若料斗的物料流速均匀性小于预设的物料流速均匀性阈值，则表示料斗的物料流速均匀性不合格，执行第二步；
第二步，读取料斗的平均物料流速，将其代入到公式/>得到料斗阀门的流通面积/>，其中/>表示预设的物料流量系数，/>为预设的阀门两侧压力差，进而根据料斗阀门的流通面积对料斗阀门进行调节。
6.根据权利要求1所述的一种粉末状物料输送智能监测控制方法，其特征在于：所述输送管道内部图像采集的具体分析方法为：
利用3D扫描仪对预设的各间隔时间段的输送管道内部进行移动透视扫描，从中获取输送管道的内部图像，并将输送管道的内部图像聚焦在螺旋轴片上，提取螺旋轴片的三维图像，将其记为各间隔时间段螺旋轴片图像。
7.根据权利要求6所述的一种粉末状物料输送智能监测控制方法，其特征在于：所述物料残留量分析的具体分析方法为：
读取各间隔时间段螺旋轴片图像，分别提取各间隔时间段螺旋轴片图像中螺旋轴片上物料残留量的三维物料点云数据，记为各物料残留量点云区域，通过点云分割算法将各物料残留量点云区域从各间隔时间段螺旋轴片图像中分割出来，并将分割后的各物料残留量点云区域切割为若干个等面积的切片平面，记为各物料残留量切片区域，提取各物料残留量切片区域内的物料量，并通过对各物料残留量切片区域内的物料量进行累加得到各间隔时间段螺旋轴片的物料残留量，记为，其中/>表示第/>个间隔时间段的编号，/>。
8.根据权利要求7所述的一种粉末状物料输送智能监测控制方法，其特征在于：所述电机实际功率分析的具体分析方法为：
在螺旋轴片的外沿任取一点作为测量点A，并以测量点A为切点对螺旋轴片表面弧度作切线，同时对该切线沿水平方向作垂线并将垂线与输送管道内壁的交点记为测量点B，检测设定时长内测量点A经过测量点B的次数，记为设定时长内螺旋轴片旋转次数，将设定时长内螺旋轴片旋转次数除以设定时长得到螺旋轴片的实际转速，从管理数据库中提取电机功率-螺旋轴片转速的曲线，将螺旋轴片的实际转速代入电机功率-螺旋轴片转速的曲线得到螺旋轴片的实际转速对应的电机功率，记为电机实际功率。
9.根据权利要求8所述的一种粉末状物料输送智能监测控制方法，其特征在于：所述电机功率调节的具体分析方法为：
通过公式得到电机的功率损耗系数/>，其中/>表示设定的电机的额定功率，同时读取各间隔时间段螺旋轴片的物料残留量/>，将其代入到公式/>得到电机的调节功率，其中/>表示预设的物料残留量阈值，/>表示物料残留量比值与电机功率之间的关系常数，/>分别表示预设的电机功率和物料残留量的权值因子，进而根据电机的调节功率对电机进行功率调节。
CN202311798564.XA 2023-12-26 2023-12-26 一种粉末状物料输送智能监测控制方法 Active CN117465919B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311798564.XA CN117465919B (zh) 2023-12-26 2023-12-26 一种粉末状物料输送智能监测控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311798564.XA CN117465919B (zh) 2023-12-26 2023-12-26 一种粉末状物料输送智能监测控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117465919A true CN117465919A (zh) 2024-01-30
CN117465919B CN117465919B (zh) 2024-02-23

Family

ID=89633256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311798564.XA Active CN117465919B (zh) 2023-12-26 2023-12-26 一种粉末状物料输送智能监测控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117465919B (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101169360A (zh) * 2007-12-03 2008-04-30 江苏大学 粉粒物料自动定量流动性测试装置及方法
US20100070073A1 (en) * 2008-09-16 2010-03-18 Foley James T Bulk Material Transport System
JP2010162485A (ja) * 2009-01-16 2010-07-29 Satake Corp 穀物選別機
US20110240671A1 (en) * 2007-05-10 2011-10-06 Mcdiarmid James Frances Discharging material from hoppers and the like
CN104138851A (zh) * 2014-06-25 2014-11-12 山东大学 基于振动给料与成像识别的大颗粒物料分选系统及方法
CN104176506A (zh) * 2013-05-22 2014-12-03 莫雷托股份有限公司 颗粒材料的气动输送系统以及气动输送系统的控制方法
CN113844864A (zh) * 2021-09-23 2021-12-28 合肥泰禾智能科技集团股份有限公司 振动给料控制系统、方法、色选机、电子设备及存储介质
US20220017312A1 (en) * 2020-07-15 2022-01-20 CiTEX Holding GmbH Vibration feeder device and method for vibration feeding of bulk material
CN116816654A (zh) * 2023-07-14 2023-09-29 睢宁兴港商砼有限公司 一种混凝土输送泵智能控制系统
CN116877358A (zh) * 2023-09-07 2023-10-13 睢宁核源风力发电有限公司 一种风力发电机组振动监测分析系统

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110240671A1 (en) * 2007-05-10 2011-10-06 Mcdiarmid James Frances Discharging material from hoppers and the like
CN101169360A (zh) * 2007-12-03 2008-04-30 江苏大学 粉粒物料自动定量流动性测试装置及方法
US20100070073A1 (en) * 2008-09-16 2010-03-18 Foley James T Bulk Material Transport System
JP2010162485A (ja) * 2009-01-16 2010-07-29 Satake Corp 穀物選別機
CN104176506A (zh) * 2013-05-22 2014-12-03 莫雷托股份有限公司 颗粒材料的气动输送系统以及气动输送系统的控制方法
CN104138851A (zh) * 2014-06-25 2014-11-12 山东大学 基于振动给料与成像识别的大颗粒物料分选系统及方法
US20220017312A1 (en) * 2020-07-15 2022-01-20 CiTEX Holding GmbH Vibration feeder device and method for vibration feeding of bulk material
CN113844864A (zh) * 2021-09-23 2021-12-28 合肥泰禾智能科技集团股份有限公司 振动给料控制系统、方法、色选机、电子设备及存储介质
CN116816654A (zh) * 2023-07-14 2023-09-29 睢宁兴港商砼有限公司 一种混凝土输送泵智能控制系统
CN116877358A (zh) * 2023-09-07 2023-10-13 睢宁核源风力发电有限公司 一种风力发电机组振动监测分析系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN117465919B (zh) 2024-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10474128B2 (en) Abnormality analysis system and analysis apparatus
Zeng et al. Measurement of bulk material flow based on laser scanning technology for the energy efficiency improvement of belt conveyors
CN114910615B (zh) 基于大数据的化工生产用泄漏气体检测系统
WO2011092580A2 (en) System for monitoring plant equipment
CN109707659B (zh) 一种风机在线性能监测系统
CN116659630B (zh) 基于雷诺数补偿的质量流量计标准表在线检定系统
CN114640905B (zh) 一种陶瓷生产云数据处理控制系统及方法
CN112536145A (zh) 一种中速磨煤机运行安全在线监测与预警系统及方法
CN117465919B (zh) 一种粉末状物料输送智能监测控制方法
CN117696226A (zh) 一种水泥生料粉磨智能控制系统
CN117575373B (zh) 一种基于大数据的设备能耗监测分析方法及系统
CN102873745B (zh) 一种高速石膏板生产控制方法
CN109877650A (zh) 一种棒料剪切刀具寿命预测方法
CN104133437B (zh) 连续型化工装置及其绩效指标实时评价方法和装置
CN113333070A (zh) 磨粉机及其调控方法
CN117193215A (zh) 基于锂电池涂布设备关键参数质量预警方法、装置和设备
KR101718156B1 (ko) 먼지 관리 시스템
CN104200119B (zh) 基于罗茨鼓风机风压的煤粉输送量软仪表
CN203019517U (zh) 一种高速石膏板生产控制系统
CN102518597B (zh) 一种风机磨损检测预警方法及装置
CN109580263A (zh) 环保除尘系统运行状态的在线监测方法
CN208584036U (zh) 一种铝板圆盘剪设备故障检测装置
CN106500813B (zh) 一种利用数学模型监控圆盘给料机给料量的方法
CN202836632U (zh) 水泥助磨剂自动计量系统
CN220077400U (zh) 一种煤仓料位的自动监控装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant