CN202631385U - 车载煤炭质量检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种车载煤炭质量检测装置，包括激光测距装置、计算机装置；激光测距装置有一个箱式横梁，箱式横梁中沿一直线等距设有多个测距激光头；箱式横梁的两端各设有一个行走装置，两个行走装置分别安装在两条平行设置的高架轨道上；计算机装置中设有串行通讯卡、数据采集卡和匹配的数据处理软件，测距激光头的高度数据输出端与的计算机装置的高度数据输入端电连接；计算机装置中设有PLC可编程控制器，PLC可编程控制器用于控制所述的行走装置。本实用新型可对车载煤炭质量进行快速、精确检测；与称重装置结合，可为煤炭品质的监督提供一种行之有效的检测装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种车载煤炭质量检测装置，该检测装置包括激光测距装置、计算机装置、行走装置，激光测距装置上设有多个测距激光头，测距激光头的高度数据输出端与计算机装置的高度数据输入端电连接。
背景技术
矿车运输是煤矿原煤运输的重要方式之一。目前，矿车计量原煤主要是采用电子称重装置对矿车进行称重，在得到矿车和原煤的总质量后，计量主控器自动扣除矿车的皮重得到矿车装载原煤的重量。在运输过程中，存在利用劣质煤替换优质煤的作假行为。中国专利CN 101718576 A提出了一种基于图像处理的矿车计量监控系统。该基于图像处理的矿车计量监控系统包括：轨道式传感器，用于对矿车称重，还包括：位于所述轨道式传感器正上方的摄像头和与所述摄像头通信连接的主控器，其中，所述主控器根据所述摄像头采集到的矿车图像数据对所述矿车运行方向进行判别，对所述矿车的运行速度进行计算，并对所述矿车进行计数。该系统结合轨道式传感器和称重，对矿车计量数据的可靠性、真实性进行准确、全面的监控。该系统采用计算车载原煤比重与堆积密度进行比较的方式，但是不能对车载煤炭质量进行快速、精确的检测；从而判断车载煤炭品质是否真实可靠，发现煤炭作假行为。所以，需要提出一种车载煤炭质量检测装置。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种车载煤炭质量检测装置，该检测装置包括激光测距装置、计算机装置、行走装置，激光测距装置上设有多个测距激光头，测距激光头的高度数据输出端与计算机装置的高度数据输入端电连接。本实用新型可对车载煤炭质量进行快速、精确的检测；通过与称重装置（如电子称）称量结果的比对，可判断车载煤炭品质是否真实可靠，发现煤炭作假行为。
本实用新型的目的是由下述技术方案实现的：一种车载煤炭质量检测装置，包括激光测距装置、计算机装置；所述激光测距装置有一个箱式横梁，所述箱式横梁中沿一直线等距设有多个测距激光头；所述箱式横梁的两端各设有一个行走装置，所述行走装置设有行走轮和驱动电机，所述的两个行走装置分别安装在两条平行设置的高架轨道上；所述计算机装置中设有RS485串行通讯卡、数据采集卡和匹配的数据处理软件；所述测距激光头的高度数据输出端与所述的计算机装置的高度数据输入端电连接；所述计算机装置中设有PLC可编程控制器，所述PLC可编程控制器与所述激光测距装置信号连接。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点：
1、本实用新型以国家煤质分类数据为基础，建立包含不同煤质指标/煤种/粒度/来源地的煤炭的堆积密度数据的数据库，结合现场采集数据（电子称重装置、车型、载荷质量、煤炭来源地等）进行回归验证，修正堆积密度数据。使煤炭质量计算结果更加精确。
2、本实用新型通过对采集的数据进行边界分析、曲面拟合、微分运算、积分求和等运算，得到有效容积，利用煤炭堆积密度数据计算出合理质量数据，通过合理质量数据与称重装置的实际质量数据进行比对，根据质量偏差程度，判断煤炭品质的真实可靠性。可以应对次煤替换好煤、改变车厢容积等作假方式。
3、本实用新型可对车载煤炭质量进行快速、精确检测；与称重装置结合，可为煤炭品质的监督提供一种行之有效的检测装置。
附图说明
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的车载煤炭质量检测装置的结构示意图；
图2是网格状检测点的高度数据的示意图。
具体实施方式
实施例一：
参见图1、图2，本实用新型的车载煤炭质量检测装置，包括激光测距装置1、计算机装置3；所述激光测距装置有一个箱式横梁，所述箱式横梁中沿一直线等距设有12个测距激光头7；所述箱式横梁的两端各设有一个行走装置2，所述行走装置设有行走轮5和驱动电机6，所述的两个行走装置分别安装在两条平行设置的高架轨道4上；所述计算机装置中设有RS485串行通讯卡、数据采集卡和匹配的数据处理软件；所述测距激光头的高度数据输出端与所述的计算机装置的高度数据输入端电连接；所述计算机装置中设有PLC可编程控制器，所述PLC可编程控制器与所述激光测距装置信号连接。
在本实施例中，所述激光测距装置的型号是GLS-B40，测距激光头的激光点直径 
=4/5m，光束波长范围620～690nm，测量精度±1mm，测程0.05～40m。
在本实施例中，所使用的计算机装置的一个优选配置如下：
CPU主频双核3000兆赫以上；
内存1G以上；
SCSI硬盘60GB以上；
网络接口能力1000M；
在本实施例中，所述测距激光头的高度数据输出端与所述的计算机装置的高度数据输入端电连接；所述测距激光头设有RS485串行通讯接口，计算机装置的RS485串行通讯卡通过传输线缆与测距激光头的RS485串行通讯接口连接，计算机装置与测距激光头按RS485标准通讯协议实现数据传输。所述计算机装置中设有PLC可编程控制器，所述PLC可编程控制器与所述激光测距装置信号连接。所述可编程控制器的型号SIMATIC S7-400。PLC可编程控制器设有运动控制模块，可以控制行走装置的动作，通过设定的程序控制激光测距装置的步长。
在本实施例中，使用本实用新型的车载煤炭质量检测装置对车载煤炭进行质量检测的步骤是：
A、载有待检测煤炭的车辆进入所述激光测距装置的工作区内，所述激光测距装置启动并按步进方式沿所述高架轨道移动，所述激光测距装置每移动一个步长，所述测距激光头采集一次所对应的检测点的高度数据，连续完成网格状检测点的高度数据的采集；所述计算机装置根据设定的程序控制所述行走装置驱动所述激光测距装置沿所述高架轨道移动，所述测距激光头采集车载煤炭表面的高度数据；在本实施例中，激光测距装置的步长是300毫米，每两个测距激光头之间的距离是300毫米；所述激光测距装置的移动速度是300毫米/秒；
B、所述激光测距装置将采集的高度数据实时传送给所述计算机装置，所述计算机装置对采集的高度数据进行边界分析，边界分析的条件为：Zij+DH<H，其中：Zij为检测点的测量数据、DH为车厢底板的高度数据、H为测距激光头距地面的物理高度数据；
C、所述计算机装置计算出车载煤炭表面的高度数据的最小值：Hij=（H－DH－Zij）,Hmin=min（Hij）；将车载煤炭表面按照检测点划分为k个柱体，依次对k个柱体的高度数据进行拟合运算，同时计算出每个柱体容积：MZk=（（Hij+H（i+1）j+Hi（j+1）+H（i+1）（j+1））/4）-Hmin）×W×D，W为柱体宽度数据、D为柱体长度数据；在本实施例中，W=300毫米，D=300毫米；
D、所述计算机装置计算出车厢的有效容积：M=MA+，MA=Hmin×Wa×Da，Wa为数据库中车厢宽度数据、Da为数据库中车厢长度数据；
E、所述计算机装置计算出车载煤炭的合理质量：V=VZ×M，VZ为堆积密度；VZ堆积密度存储在计算机装置的数据库中，该数据库包含不同煤质指标/煤种/粒度/来源地的各种煤炭的堆积密度，以国家煤质分类数据为基础，结合现场采集数据（电子称重装置、车型、载荷质量、煤炭来源地等）进行回归验证，修正堆积密度数据；使煤炭质量计算结果更加精确；
F、所述计算机装置对车载煤炭进行质量数据运算和比对，计算出质量偏差数据：DV=V-Ve，Ve为电子称车辆载荷质量数据，将质量偏差数据DV大于电子称车辆载荷质量数据Ve的5%的车载煤炭定为不合格煤炭，所述计算机装置生成车载煤炭质量检测报告并打印输出。车载煤炭质量检测报告包括车型、载荷质量、煤炭来源地、煤炭种类、进料日期和时间、检测结果等信息，采集数据和检测结果分类存档。
在本实施例中，本实用新型中的计算机装置通过对采集的数据进行边界分析、曲面拟合、微分运算、积分求和等运算，得到有效容积，利用煤炭堆积密度数据计算出合理质量数据，通过合理质量数据V与称重装置的实际质量数据Ve进行比对，根据质量偏差程度，判断煤炭品质的真实可靠性，可以应对次煤替换好煤、改变车厢容积等作假方式。
Claims (1)
1.一种车载煤炭质量检测装置，其特征在于：包括激光测距装置、计算机装置；所述激光测距装置有一个箱式横梁，所述箱式横梁中沿一直线等距设有多个测距激光头；所述箱式横梁的两端各设有一个行走装置，所述行走装置设有行走轮和驱动电机，所述的两个行走装置分别安装在两条平行设置的高架轨道上；所述计算机装置中设有RS485串行通讯卡、数据采集卡；所述测距激光头的高度数据输出端与所述的计算机装置的高度数据输入端电连接；所述计算机装置中设有PLC可编程控制器，所述PLC可编程控制器与所述激光测距装置信号连接。
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| CN102636404A (zh) * | 2012-04-23 | 2012-08-15 | 北京华夏力鸿商品检验有限公司 | 一种车载煤炭质量检测方法及装置 |
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| CN110082144A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-08-02 | 长沙开元仪器有限公司 | 螺旋采样机采样方法及螺旋采样机 |
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2012
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