CN206115259U

CN206115259U - 燃煤电站煤场三维动态盘煤管理系统

Info

Publication number: CN206115259U
Application number: CN201621114136.6U
Authority: CN
Inventors: 陈大伟; 龙云飞; 尹楠; 王志军; 彭峰; 王加林; 罗家林
Original assignee: China Resources Power Hubei Co Ltd
Current assignee: China Resources Power Hubei Co Ltd
Priority date: 2016-10-11
Filing date: 2016-10-11
Publication date: 2017-04-19
Anticipated expiration: 2026-10-11

Abstract

本实用新型公开了一种燃煤电站煤场三维动态盘煤管理系统，包括：煤场装置，包括入场煤重量检测设备、斗轮机和斗轮机取煤重量检测设备；三维动态盘煤管理装置，包括燃煤电站煤场三维动态盘煤管理工作站，以及煤场三维空间分布服务器、煤场三维空间密度分布服务器和煤场三维空间质量分布服务器；煤场三维空间密度分布服务器、煤场三维空间密度分布服务器和煤场三维空间质量分布服务器还与入场煤重量检测设备、斗轮机取煤重量检测设备通过无线网络连接；无人机组，包括对斗轮机进行定位的斗轮机定位修正无人机，以及根据设定轨迹对整个煤场进行三维扫描的带三维成像仪的无人机；该无人机组还包括无人机控制调度数据服务器和无人机控制调度工作站。

Description

燃煤电站煤场三维动态盘煤管理系统

技术领域

本实用新型涉及一种燃煤电站煤场三维动态管理的技术领域，特别涉及一种采用“无人机技术”实现燃煤电站煤场三维动态性盘煤管理的系统。

背景技术

目前不少燃煤电厂煤场盘煤管理仍旧停留在粗放式管理状态，缺乏必要的信息化辅助手段。主要表现在以下几方面：一是对于煤场堆积密度测量时仍采用人工抽样式标准斗法测量方式，由于取样位置和深度限制，无法真实全面反映煤场堆积密度情况；二是由于存煤堆放的位置缺乏规范化，受煤场条件和进煤因素约束很大，无法体现出煤堆准确的空间位置和量的匹配关系，煤场管理未达到精细化管理；三是对于堆取料位置，由人工发出指令，斗轮机司机按照命令要求执行堆取料操作，人为判断和信息传递影响作业的准确性和效率。

针对上述的状况，结合国家对于煤炭使用的战略定位，如何建立一套实现燃煤电站煤场三维分布数字化的煤场盘煤管理装置系统，对于提高燃煤电站煤场盘煤管理的科学性及精细化管理程度，进而为提高煤场自动化和智能化水平，进而提高锅炉燃烧的经济性和安全性提供重要的管理基础条件均具有重要的实际意义。

实用新型内容

本实用新型的目的，在于提供一种引入先进的无人机技术，实现燃煤电站煤场煤粉堆积的在线监测和管理的燃煤电站煤场三维动态盘煤管理系统。

本实用新型为达上述目的所采用的技术方案是：

提供一种燃煤电站煤场三维动态盘煤管理系统，其特征在于，包括：

煤场装置，包括入场煤重量检测设备、斗轮机和斗轮机取煤重量检测设备；

三维动态盘煤管理装置，包括燃煤电站煤场三维动态盘煤管理工作站，以及均与燃煤电站煤场三维动态盘煤管理工作站连接的煤场三维空间分布服务器、煤场三维空间密度分布服务器和煤场三维空间质量分布服务器；煤场三维空间密度分布服务器、煤场三维空间密度分布服务器和煤场三维空间质量分布服务器还与入场煤重量检测设备、斗轮机取煤重量检测设备通过无线网络连接；

无人机组，包括对斗轮机进行定位的斗轮机定位修正无人机，以及根据设定轨迹对整个煤场进行三维扫描的带三维成像仪的无人机；该无人机组还包括无人机控制调度数据服务器，其与斗轮机定位修正无人机、带三维成像仪的无人机通过无线网络连接；该无人机组还包括与带三维成像仪的无人机连接的无人机控制调度工作站。

本实用新型所述的燃煤电站煤场三维动态盘煤管理系统中，入场煤重量检测设备包括汽车衡和轨道衡。

本实用新型所述的燃煤电站煤场三维动态盘煤管理系统中，斗轮机取煤重量检测设备为入炉皮带秤。

本实用新型所述的燃煤电站煤场三维动态盘煤管理系统中，三维成像仪为三维激光成像仪。

本实用新型所述的燃煤电站煤场三维动态盘煤管理系统中，无线网络为无线WIFI或移动通讯网络。

本实用新型产生的有益效果是：本实用新型通过入场煤重量检测设备(如汽车衡和轨道衡)实现入场煤重量的计量，通过斗轮机取煤重量检测设备(如皮带秤)实现出场煤重量的计量。通过无人机实现煤场入场前后、出场前后三维空间扫描，为煤场煤粉空间分布、密度分布和质量分布的三维动态管理以及多元化管理提供了系统性的硬件支撑，且能实现燃煤电站煤粉入场、卸煤和取煤的全数字化，进而很大程度支撑了煤场自动化盘煤水平。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例燃煤电站煤场三维动态盘煤管理系统的结构示意图；

图2是本实用新型的燃煤电站煤场三维动态管理架构图。

图中，1：汽车卸煤沟；2：汽车卸煤沟皮带；3：火车煤翻车机；4：翻车机卸煤皮带；5：斗轮机地面皮带；6：斗轮机；7：汽车直接卸煤；8：斗轮机定位修正无人机；9：带三维成像仪的无人机；10：无人机控制调度数据服务器；11：斗轮机卸煤和取煤数据服务器；12：煤场三维空间分布服务器；13：煤场三维空间密度分布服务器；14：煤场三维空间质量分布服务器；15：燃煤电站斗轮机控制调度工作站；16：无人机控制调度工作站；17：燃煤电站煤场三维动态盘煤管理工作站；18：燃煤电站煤粉新入厂重量测量设备；19：燃煤电站煤粉入场堆垛检测器；20：燃煤电站煤粉取煤堆积变化检测器；21：入炉皮带秤。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例燃煤电站煤场三维动态盘煤管理系统，包括：

图1是本实用新型具体实施例基于无人机技术的燃煤电站煤场三维动态管理装置系统的系统架构图。如图1所示：

直卸煤场方式，汽车直接到煤场制定位置卸煤7，并通过汽车衡进行计量。对于非直卸煤场方式，汽车卸煤方式，入场煤粉依次通过汽车卸煤沟1、汽车卸煤沟皮带煤场2到达斗轮机地面皮带5，通过汽车衡进行入场煤重量的测量。火车卸煤方式，入场煤粉依次通过火车煤翻车机3、翻车机卸煤皮带4到达斗轮机地面皮带5，通过轨道衡进行入场煤重量的测量。入场煤粉测量结果通过企业以太网传送于煤场三维空间密度分布服务器13。

采用皮带秤21进行斗轮机取煤的重量计量，取煤计量结果通过企业以太网传送至煤场三维空间密度分布服务器13。

采用“斗轮机6+斗轮机定位修正无人机8”实现入场和卸料的无人值守及卸煤的准确定位。采用“带三维成像仪无人机9”进行卸煤区域煤场的三维扫描，获取卸煤后煤场的三维变化，煤场堆积三维测量结果传送至堆积煤粉三维空间处理服务器12。

采用“斗轮机6+斗轮机定位修正无人机8”实现煤场取料的准确定位。采用“带三维成像仪无人机9”进行取煤区域的三维扫描，获取取煤后煤场的三维变化，煤场堆积三维测量结果传送至煤场三维空间分布服务器12。

无人机，包括斗轮机定位修正无人机8和带成像仪无人机9，分别通过无线方式与无人机控制调度数据服务器10连接；无人机按照设定的运行轨迹进行详细三维扫描，并将扫描探测结果发送存储于无人机控制调度数据服务器10。

多个数据服务器，包括无人机控制调度数据服务器10、斗轮机卸煤和取煤数据服务器11、煤场三维空间分布服务器12、煤场三维空间密度分布服务器13和煤场三维空间质量分布服务器14。其中燃煤电站斗轮机卸煤和取煤数据服务器11实现煤场卸煤、取煤方案及动态调度结果的系统存储；无人机控制调度数据服务器10则实现各系统无人机运行轨迹及测试结果的存储。

其中煤场三维空间服务器12接收带三维成像仪无人机9空间扫描信息，并与燃煤电站煤场三维动态盘煤管理工作站17进行煤场三维空间数据传递。煤场三维空间密度分布服务器13则是接收汽车衡和轨道衡传送的入场煤重量，将之与对应入场卸煤前后的煤场三维煤场三维空间分布结合形成入场煤对应卸煤区域层的密度分布，更新形成煤场三维密度空间分布；同样从入炉皮带秤21获取斗轮机取煤的出场煤重量，将之与对应出场取煤前后的煤场三维空间分布结合形成取煤后对应密度分布，更新形成煤场三维密度空间分布。煤场三维空间质量分布服务器14则与燃煤电站煤场三维动态盘煤管理工作站17进行煤粉三维空间分布和煤粉三维密度分布数据传递，形成煤粉三维空间质量分布。

多个工作站，包括燃煤电站斗轮机控制调度工作站15、无人机控制调度工作站16和燃煤电站煤场三维动态盘煤管理工作站17。各工作站与相应的数据服务器连接。

图2是本实用新型的燃煤电站煤场三维动态管理架构图，如图所示：

通过燃煤电站煤场三维动态盘煤管理工作站17获取煤场初始化的三维空间分布(包括三维空间分布、三维密度分布和三维质量分布)，通过燃煤电站煤粉新入场重量测量设备18(具体通过汽车衡和轨道衡计量)形成入场煤重量数据库；通过燃煤电站煤粉入场堆积检测器19(具体通过带三维成像仪的无人机进行空间探测扫描)形成入场后煤场三维空间分布，通过燃煤电站煤粉新入场重量和空间分布变化探测结果，燃煤电站煤场三维密度分布服务器13将形成煤粉入场后煤场的三维空间密度分布。

同样，对于煤场取煤入炉而言，通过燃煤电站煤粉取煤堆积检测器20(通过斗轮机+带斗轮机修正的无人机)形成取煤后煤场三维空间分布；通过入炉皮带秤形成取煤重量的数据库。根据燃煤电站煤粉取煤出场重量和空间分布变化探测结果，燃煤电站煤场三维密度分布服务器13将形成煤粉出场后煤场的三维空间密度分布。

通过煤场三维密度分布服务器13形成的煤场三维密度分布信息将连同煤场三维空间分布信息发送至燃煤电站煤场三维动态盘煤管理工作站17作为后续煤场三维管理的初始基础。

本实用新型的一个实施例中，直卸煤场方式，汽车直接到煤场制定位置卸煤7，并通过汽车衡进行计量。对于非直卸煤场方式，汽车卸煤方式，入场煤粉依次通过汽车卸煤沟1、汽车卸煤沟皮带煤场2到达斗轮机地面皮带5，通过汽车衡进行入场煤重量的测量。火车卸煤方式，入场煤粉依次通过火车煤翻车机3、翻车机卸煤皮带4到达斗轮机地面皮带5，通过轨道衡进行入场煤重量的测量。入场煤粉测量结果通过企业以太网传送于煤场三维空间密度分布服务器13。

采用“斗轮机6+斗轮机定位修正无人机8”实现入场和卸料的无人值守及卸煤的准确定位。采用“带三维成像仪无人机9”进行卸煤区域煤场的三维扫描，获取卸煤后煤场的三维变化，煤场堆积三维测量结果传送至煤场三维空间分布服务器12。

三维成像扫描设备采用三维激光成像仪，具体由三维成像扫描设备运输无人机携带，并按照三维成像设备运输无人机控制运动轨迹进行自动和人工驱动两种方式的煤场无死角的扫描和成像，通过燃煤电站煤场三维动态盘煤管理工作站形成煤场完整精确的三维成像和三维空间分布。

斗轮机定位系统基于煤场固定式盘煤仪的行程、回程和俯仰测量器和位置控制终端实现。无人机实现位置的修正；“无人机+斗轮机”系统能准确掌握煤堆的空间位置信息(含行走距离、俯仰角度、回转角度)，并将位置信息与量进行自动匹配，做到煤堆的位置和形状自动调整，与实际情况保持一致。

斗轮机定位修正无人机8和带成像仪的无人机9，分别通过无线方式与无人机控制调度数据服务器10连接；无人机按照设定的运行轨迹进行详细三维扫描，并将扫描探测结果发送存储于无人机控制调度数据服务器10。

燃煤电站煤场三维动态盘煤管理系统的数据服务器包括无人机控制调度数据服务器10、斗轮机卸煤和取煤数据服务器11、煤场三维空间分布服务器12、煤场三维空间密度分布服务器13和煤场三维空间质量分布服务器14。其中燃煤电站斗轮机11卸煤和取煤数据服务器实现煤场卸煤、取煤方案及动态调度结果的系统存储；无人机控制调度数据服务器11则实现各系统无人机运行轨迹及测试结果的存储。

煤场三维空间服务器12接收带三维成像仪无人机9空间扫描信息，并与燃煤电站煤场三维动态盘煤管理工作站17进行煤场三维空间数据传递。煤场三维空间密度分布服务器13则是接收汽车衡和轨道衡传送的入场煤重量，将之与对应入场卸煤前后的煤场三维煤场三维空间分布结合形成入场煤对应卸煤区域层的密度分布，更新形成煤场三维密度空间分布；同样从入炉皮带秤21获取斗轮机取煤的出场煤重量，将之与对应出场取煤前后的煤场三维空间分布结合形成取煤后对应密度分布，更新形成煤场三维密度空间分布。煤场三维空间质量分布服务器14则与燃煤电站煤场三维动态盘煤管理工作站17进行煤粉三维空间分布和煤粉三维密度分布数据传递，形成煤粉三维空间质量分布。

燃煤电站煤场三维动态盘煤管理系统工作站包括燃煤电站斗轮机控制调度工作站15、无人机控制调度工作站16和燃煤电站煤场三维动态管理工作站17。各工作站与相应的数据服务器连接。

本实用新型的装置充分借助无线WIFI或移动通讯网络。其中无线WIFI路由器根据燃煤电站煤场区域特点进行合理配置，确保无线WIFI网络的顺畅联通；

以上说明仅仅是本实用新型的一个实施例，不能对本实用新型进行限定，凡是本领域普通技术人员对本实用新型进行的等效替换，只要包含在本实用新型的权利要求范围内，都属于本实用新型保护的范围。

Claims

1.一种燃煤电站煤场三维动态盘煤管理系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的燃煤电站煤场三维动态盘煤管理系统，其特征在于，入场煤重量检测设备包括汽车衡和轨道衡。

3.根据权利要求1所述的燃煤电站煤场三维动态盘煤管理系统，其特征在于，斗轮机取煤重量检测设备为入炉皮带秤。

4.根据权利要求1所述的燃煤电站煤场三维动态盘煤管理系统，其特征在于，三维成像仪为三维激光成像仪。

5.根据权利要求1所述的燃煤电站煤场三维动态盘煤管理系统，其特征在于，无线网络为无线WIFI或移动通讯网络。