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Die Erfindung betrifft ein System zum Betrieb einer Halde, mit einer Fördereinrichtung zum Auf- und/oder Abhalden von Massengut, einer mit der Fördereinrichtung verbundenen Leittechnikeinrichtung zur automatischen Steuerung der Fördereinrichtung, und einem mit der Leittechnikeinrichtung verbundenen Steuerrechner, der Auf- und/oder Abhaldungsvorgänge auf Basis eines dreidimensionalen Haldenmodells steuert.
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Moderne und flexible Massengutumschlaganlagen verlangen bestands- und durchlaufzeitoptimierte Systeme zum Betrieb von Halden. Von besonderer Bedeutung ist dabei die Automation der Auf- und Abhaldungsvorgänge unter Verwendung der üblichen Fördereinrichtungen, wie z. B. Schaufelradgeräten oder Portalkratzern. Anzustreben sind Lösungen, die eine kostengünstige und einfache Handhabung im Betrieb gewährleisten.
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Aus der
DE 197 37 858 A1 ist ein System bekannt, bei dem eine Halde automatisiert mittels eines Schaufelradgerätes auf- und abgehaldet wird. Das Schaufelradgerät ist mit einer Leittechnikeinrichtung verbunden, die mittels eines Steuerrechners angesteuert wird. Das Schaufelradgerät fährt auf entsprechende Befehle des Steuerrechners hin automatisch an eine Ab- oder Aufhaldungsposition und baut dort das Massengut automatisch ab bzw. haldet es automatisch auf. Dabei erfolgt die Ansteuerung des Schaufelradgerätes auf Basis eines dreidimensionalen Haldenmodells, auf das der Steuerrechner zugreift. Das dreidimensionale Haldenmodell wird mittels des Steuerrechners in Abhängigkeit von Messwerten einer Messeinrichtung errechnet. Die Messeinrichtung ist an dem Schaufelradgerät angebracht und tastet die Haldenoberfläche kontinuierlich während der Auf- bzw. Abhaldungsvorgänge ab. Aus dem Abtastwert errechnet und aktualisiert der Steuerrechner laufend das dreidimensionale Haldenmodell. Im Zuge einer Messfahrt wird das Schaufelradgerät mit der daran angeordneten Messeinrichtung derart entlang der Halde bewegt, dass die Messeinrichtung die gesamte Halde überstreicht. Alternativ oder parallel dazu wird das dreidimensionale Haldenmodell aus Messdaten errechnet, die während des normalen Betriebs des Schaufelradgerätes ermittelt werden.
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Ein Nachteil des vorbekannten Systems ist, dass dieses zur Erzeugung und Aktualisierung des Haldenmodells auf eine Messeinrichtung angewiesen ist. Geeignete Messeinrichtungen sind z. B. zwei- oder dreidimensional arbeitende Laserscanner. Derartige Systeme sind sehr teuer und eignen sich daher für kleinere Haldensysteme nicht oder nur bedingt. Ein weiterer Nachteil ist, dass optische Messsysteme zur Erfassung der Haldenoberfläche bei staubenden Massengütern nicht oder nur bedingt einsetzbar sind.
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Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes System zum Betrieb einer Halde bereitzustellen. Es soll ein System geschaffen werden, das insbesondere ohne eine Messeinrichtung zur Erzeugung und zur Aktualisierung eines dreidimensionalen Haldenmodells auskommt.
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Diese Aufgabe löst die Erfindung ausgehend von einem System der eingangs angegebenen Art dadurch, dass der Steuerrechner zur Durchführung einer deterministischen, dynamischen Physiksimulation eingerichtet ist, welche die Massengutbewegung beim Auf- und/oder Abhalden nachbildet und so das Haldenmodell entsprechend der auf- bzw. abgehaldeten Massengutmenge aktualisiert.
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Die Erfindung basiert darauf, eine möglichst realitätsnahe Simulation der physikalischen Vorgänge beim Auf- und/oder Abhalden durchzuführen, um so das Haldenmodell laufend aktuell zu halten. Die realitätsnahe Simulation macht eine Messvorrichtung zur Vermessung der Haldengeometrie überflüssig.
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Dementsprechend kann auf eine teure und anfällige Messvorrichtung gemäß der Erfindung verzichtet werden.
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Die Simulation ist bei dem erfindungsgemäßen System in der Weise an das verwendete dreidimensionale Haldenmodell anzupassen, dass einerseits ein hinreichender Abstraktionsgrad vorliegt, um überhaupt eine Simulation der physikalischen Vorgänge beim Auf- und Abhalden zu ermöglichen, da die vollständige theoretische oder formelmäßige Behandlung der dynamischen Vorgänge beim Auf- und Abhalden zu kompliziert wäre. Andererseits müssen das Haldenmodell und die darauf abgestimmte Simulation hinreichend genau und realitätsnah sein, um einen zuverlässigen und effizienten Betrieb möglichst ohne Korrektureingriffe zu gewährleisten. Erfindungsgemäß erfolgt eine deterministische Physiksimulation. Darunter wird, wie oben bereits erwähnt, eine Nachbildung der beim Auf- und Abhalden ablaufenden physikalischen Vorgänge verstanden. Zufällige (stochastische) Einflüsse werden nicht berücksichtigt. Außerdem wird gemäß der Erfindung eine dynamische Simulation eingesetzt. Dynamisch ist die Simulation, weil die Veränderung der Geometrie der Halde im Haldenmodell über die Zeit beim Auf- bzw. Abhalden nachgebildet wird. Letztlich werden durch die erfindungsgemäße Simulation die realen physikalischen Vorgänge beim Auf- bzw. Abhalden in vier Dimensionen abgebildet, nämlich in den drei Raumdimensionen und der Zeitdimension.
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Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Systems ist, dass der Steuerrechner mit nur wenigen Daten der Leittechnikeinrichtung auskommt, um die automatisierte Steuerung des Auf- und Abhaldens durchzuführen. Somit sind bei Einsatz des erfindungsgemäßen Systems in einem bestehenden Haldensystem nur wenige Anpassungen im Bereich der Leittechnik erforderlich.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems basiert das Haldenmodell auf einem Datenmodell, welches den Lagerplatz der Halde in ein horizontales zweidimensionales Raster mit vorgebbarer Auflösung unterteilt, wobei jedem Feld des Rasters eine vertikale Massengutsäule zugeordnet ist, und wobei jede Massengutsäule in vertikaler Richtung in Schichten variabler Schichtdicker unterteilt ist. Diese Modellierung der realen Halde hat sich in der Praxis als geeignet erwiesen, um eine hinreichende Realitätsnähe zu erhalten und um alle im Betrieb der Halde erforderlichen Daten verfügbar zu haben. Das gemäß der Erfindung eingesetzte Datenmodell stellt zwar eine Vereinfachung der Realität dar. Diese Vereinfachung beeinträchtigt naturgemäß auch die Genauigkeit der Ergebnisse der Physiksimulation. Es ist allerdings zu berücksichtigen, dass aufgrund der zur Verfügung stehenden Rechenkapazität und aufgrund der Anforderung, die Physiksimulation „in Echtzeit” auszuführen, um das dreidimensionale Haldenmodell während der Auf- bzw. Abhaldungsvorgänge laufend aktuell zu halten, das Datenmodell möglichst einfach sein sollte. Das erfindungsgemäß eingesetzte Datenmodell stellt insofern einen Kompromiss zwischen Einfachheit und Effizienz einerseits und hinreichender Realitätsnähe andererseits dar. Die Realitätsnähe wird umso besser, je höher die Auflösung des Rasters gewählt wird. Eine geeignete Auflösung kann einfach durch Validierung des Modells anhand der realen Haldengeometrie gefunden werden.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems werden durch das Datenmodell jeder Schicht innerhalb jeder Massengutsäule ein oder mehrere das Massengut charakterisierende Massengutparameter zugeordnet. Massenguthalden enthalten in der Regel Massengüter, die sich durch Qualitätsparameter unterscheiden. Die entsprechenden Parameter können jeder Schicht innerhalb jeder Massengutsäule bei dem erfindungsgemäßen Datenmodell zugeordnet werden. Weitere Massengutparameter, die in dem Datenmodell erfasst sein können, sind z. B. logistische Parameter, so dass das auf einer Halde befindliche Massengut z. B. einer bestimmten Lieferung zugeordnet werden kann. Das erfindungsgemäße Datenmodell ist besonders vorteilhaft, da es ermöglicht, die aktuelle Zusammensetzung der Halde und die Verteilung der Massengutqualitäten während des Betriebs zu berücksichtigen. Dies ist für die laufende Verwaltung der Halde von großer Wichtigkeit. Aus dem dreidimensionalen Haldenmodell kann die aktuell eingelagerte Gesamtmenge und deren räumliche Verteilung innerhalb der Halde jederzeit ermittelt werden. Das erfindungsgemäß verwendete Haldenmodell erlaubt es, jederzeit die aktuellen Haldeninhalte zu betrachten. Auf Basis dieser Informationen ist es möglich, Planungsentscheidungen zur weiteren Nutzung der Halde zu treffen. Da für jedes Volumenelement der Halde detaillierte Informationen zur Qualität des eingelagerten Massenguts vorliegen, kann die Qualität der Halde insgesamt oder aber auch nur von deren Teilbereichen ermittelt werden. Daraus können Mischungsqualitäten bestimmt und zur Qualitätssicherung herangezogen werden. So ist es z. B. möglich, dass der Steuerrechner des erfindungsgemäßen Systems Abhaldungsvorgänge automatisch auf Basis einer benutzerseitigen Vorgabe von bestimmten Massengutparametern steuert oder der Steuerrechner auf Basis von Benutzervorgaben bei der Abhaldung eine gewünschte Mischung von Massengutqualitäten automatisch einstellt. Jederzeit kann eine Analyse der in der Halde befindlichen Mischungsqualitäten durchgeführt werden, um z. B. kritische Teilbereiche innerhalb der Halde aufzufinden. Auf Basis der Kenntnis über die aktuelle Verteilung der Massengutqualitäten innerhalb der Halde können zukünftige Aufhaldungsvorgänge so geplant werden, dass die Mengen und Qualitäten optimal in die Halde eingepasst werden.
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Da die Algorithmen der erfindungsgemäß eingesetzten Physiksimulation streng an den physikalischen Gegebenheiten bei den Auf- und Abhaldungsvorgängen orientiert sind, ist es möglich, auf Basis des dreidimensionalen Haldenmodells durch, die Physiksimulation Prognosen durchzuführen. Dies können z. B. Abhaldungsprognosen sein, die Aufschluss darüber geben, welche Mischungsqualitäten des Massengutes in nächster Zeit bei der Abhaldung zu erwarten sind. Dies können auch Bestandsprognosen sein, die Aufschluss darüber geben, welche Gesamtqualität in der Halde zu erwarten ist, falls zukünftig bestimmte Massengutlieferungen zusätzlich aufgehaldet werden. Dies ermöglicht insgesamt eine hohe Effizienz im Betrieb der Halde, und auch der zugehörigen Anlagen (z. B. bei einer Kohlehalde eines Kraftwerks).
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Ein weiterer Vorteil ist, dass die dem erfindungsgemäßen dreidimensionalen Haldenmodell zugrundeliegenden Datenstrukturen archiviert werden können. Somit ist es jederzeit möglich, die historische Zusammensetzung der Halde zu betrachten, um z. B. nachträglich Ursachenforschung bei Störungen zu betreiben.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems wird beim Aufhalden das Haldenmodell aktualisiert, indem einer oder mehreren Massengutsäulen auf Basis der Physiksimulation eine oder mehrere Schichten hinzugefügt werden. Dabei kann die Physiksimulation vorteilhaft einen Aufhaldungsvorgang nachbilden, indem von einem Abwurfpunkt ausgehend ein aufgehaldetes Massengutvolumen kegelförmig auf der gemäß dem Haldenmodell bestehenden Haldenoberfläche verteilt wird und den Massengutsäulen eine oder mehrere Schichten entsprechend der Kegelgeometrie hinzugefügt werden. Auf dieser Basis erfolgt die Aktualisierung des Haldenmodells zweckmäßigerweise mit der Taktung der Leittechnikeinrichtung, um die jeweils aktuellen Veränderungen der Halde im Modell nachzubilden. Im ersten Schritt wird die aktuelle Aufhaldungsposition (Abwurfpunkt) ermittelt. Die Aufhaldungsposition kann z. B. aus den über die Leittechnikeinrichtung verfügbaren Sensorikdaten und im Steuerrechner des Systems hinterlegten Gerätedaten der Fördereinrichtung (z. B. Länge des Abwurfarms) ermittelt werden. Dabei wird gegebenenfalls noch eine für die Geometrie und Arbeitsweise der Fördereinrichtung und die Art und Beschaffenheit des Massengutes gültige Abwurfparabel berücksichtigt. Aus dem ebenfalls über die Leittechnik abfragbaren aktuellen Massengutdurchsatz kann die aktuelle Aufhaldungsmenge ermittelt werden. Diese Menge wird dann in ein Volumen umgerechnet. Hierbei wird die Dichte des Massenguts als wichtiger Massengutparameter berücksichtigt. Das so ermittelte Massengutvolumen wird vom Abwurfpunkt ausgehend dem Haldenmodell hinzugefügt, indem das Volumen kegelförmig auf der gemäß dem Haldenmodell bestehenden Hallenoberfläche verteilt wird. Bei der Ermittlung der Kegelgeometrie bezieht das System den Schüttwinkel als weiteren wichtigen Massengutparameter, der der aktuell aufgehaldeten Massengutmenge zugeordnet ist, ein. Ist diese Information nicht vorhanden, kann auf im Steuerrechner hinterlegte Standardwerte zurückgegriffen werden.
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Anstelle des zuvor beschriebenen Kegelmodells kann für die Physiksimulation gemäß der Erfindung eine sog. Diskrete Elemente Methode verwendet werden. Mit „Discrete Element Method” (DEM) wird eine numerische Berechnungsmethode bezeichnet, mit der die Bewegung einer großen Zahl von Teilchen berechnet werden kann. Die Grundannahme des Simulationsverfahrens beruht darauf, dass das zu simulierende Massengut sich aus einzelnen, abgeschlossenen Elementen (Teilchen, Partikeln) zusammensetzt, was der Realität bei den meisten Schüttgütern sehr nahe kommt. Gemäß der Erfindung müssen allerdings die simulierten Teilchen nicht zwingend hinsichtlich der Partikelgröße und damit der Anzahl der zu simulierenden Elemente mit den realen Massengutpartikeln identisch sein. Die simulierten Elemente können unterschiedliche Formen und Eigenschaften haben. Hier ist ein Modell des Massengutes zu finden, das eine hinreichende Realitätsnähe der Simulationsergebnisse liefert. Bei der DEM-Simulation werden alle Teilchen in einer bestimmten Startgeometrie positioniert und ggf. mit einer Anfangsgeschwindigkeit versehen. Aus diesen Anfangsdaten und den physikalischen Gesetzen, die für die Teilchen relevant sind, werden die Kräfte ausgerechnet, die auf jedes Teilchen wirken. Kräfte, die hier in Frage kommen, sind zum Beispiel Reibungskräfte, wenn zwei Teilchen einander streifen, rückstoßende Kräfte, wenn zwei Teilchen aufeinander treffen (und dabei ggf. leicht reversibel deformiert werden), und Gravitationskräfte, also die Schwerkraftwirkung auf die Teilchen, wenn diese sich beim Aufhalden oder Abhalden auf der Haldenoberfläche verteilen oder umverteilen. Alle diese Kräfte werden aufsummiert und danach mit Hilfe eines numerischen Integrationsverfahren die Veränderung der Teilchengeschwindigkeit und -position berechnet, die sich in einem gewissen Zeitschritt ergibt. Dieser Art der Physiksimulation der Massengutbewegung resultiert, wie unmittelbar einleuchtet, im Vergleich zu der oben beschrieben Kegelmethode in einer besseren Realitätsnähe. Allerdings verlangt die DEM-Simulation deutlich mehr Rechen- und Speicherplatzresourcen des Steuerrechners.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems wird das Haldenmodell beim Abhalden aktualisiert, indem Schichten einer oder mehrerer Massengutsäulen auf Basis der Physiksimulation ganz oder teilweise entfernt werden. Dabei kann die Physiksimulation einen Abhaldungsvorgang nachbilden, indem entsprechend der Geometrie und der aktuellen Position des Fördergerätes das Massengut an den von den abhaldenden Einrichtungen des Fördergerätes verdrängten Positionen aus dem Haldenmodell entfernt wird. Bei der Simulation eines Abhaldungsvorgangs wird also zunächst die aktuelle Abhaldungsposition ermittelt. Die Abhaldungsposition wird dabei aus dem über die Leittechnikeinrichtung verfügbaren Sensorikdaten und den im Steuerrechner hinterlegten Gerätedaten der Fördereinrichtung (z. B. Länge des Kratzerarms eines Portalkratzers) ermittelt. Aus der Abhaldungsposition und den bekannten Gerätedimensionen der Fördereinrichtung wird dann dasjenige Massengutvolumen aus dem Haldenmodell entfernt, welches durch die fördernden Einrichtungen des Fördergerätes (z. B. Kratzerarm) verdrängt wird. Bei Einsatz eines Schaufelrades ist dies z. B. dasjenige Volumen, das sich an der aktuellen Position des Schaufelrades befindet. Besonders zweckmäßig ist es im Sinne einer guten Realitätsnähe, wenn die Physiksimulation bei dem Abhaldungsvorgang auch ein Nachrutschen des Massengutes berücksichtigt. Hierfür kann die oben beschriebene Kegelmethode auf Basis des für das jeweilige Material geltenden Schüttwinkels verwendet werden. Ebenso kann das Nachrutschen durch die erwähnte DEM-Methode simuliert werden.
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Um die Realitätsnähe der erfindungsgemäß eingesetzten Physiksimulation weiter zu verbessern, kann bei der Hinzufügung von Massengut zu dem Haldenmodell und/oder bei der Entfernung des Massengutes aus dem Haldenmodell ein Abgleich mit sensorisch erfassten Mengen des auf- bzw. abgehaldeten Massengutes erfolgen. Zur sensorischen Erfassung der Mengen eigenen sich z. B. Förderbandwaagen, die das auf- bzw. abgehaldete Massengut wiegen. Die entsprechenden Sensorikdaten sind für den Steuerrechner über die damit verbundene Leittechnikeinrichtung abfragbar.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das erfindungsgemäße System eine Schnittstelle zu einem Logistiksystem auf, über welche Auf- und/oder Abhaldungsvorgängen zugeordnete Daten betreffend Massengutmengen und Massengutparameter zwischen dem Logistiksystem und dem Steuerrechner austauschbar sind. Der Steuerrechner kann dann eingerichtet sein, bei Aufhaldungsvorgängen die über die Schnittstelle vom Logistiksystem erhaltenen Daten betreffend Parameter des aufgehaldeten Massengutes dem Haldenmodell hinzuzufügen. Weiterhin kann der Steuerrechner eingerichtet sein, bei Abhaldungsvorgängen Daten betreffend die Parameter des abgehaldeten Massengutes aus dem Haldenmodell über die Schnittstelle an das Logistiksystem zu übertragen. Somit ermöglicht die Schnittstelle zu dem Logistiksystem einerseits den Empfang von Logistik- und Qualitätsdaten von Massengutlieferungen und die Zuordnung dieser Daten zum Haldeninhalt über das Haldenmodell.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1: schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Systems als Blockdiagramm;
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2: Illustration der erfindungsgemäßen Physiksimulation bei einem Aufhaldungsvorgang;
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3: Illustration des erfindungsgemäß verwendeten Datenmodells;
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4: erstes Beispiel für die Simulation eines Abhaldungsvorgangs;
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5: zweites Beispiel für die Simulation eines Abhaldungsvorgangs;
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6: drittes Beispiel für die Simulation eines Abhaldungsvorgangs.
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Das in der 1 dargestellte System dient zum Betrieb einer Halde 1. Das System umfasst eine schematisch dargestellte Fördereinrichtung 2, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zum Aufhalden von Massengut dient. Die Fördereinrichtung 2 ist mit einer Leittechnikeinrichtung 3 verbunden. Die Leittechnikeinrichtung 3 bewirkt eine automatische Steuerung der Fördereinrichtung 2. Mit der Leittechnikeinrichtung 3 ist wiederum ein Steuerrechner 4 verbunden, der Auf- und/oder Abhaldungsvorgänge gemäß der Erfindung auf Basis eines dreidimensionalen Haldenmodells steuert. Auf dem Steuerrechner 4 ist eine Schnittstelle 5 zu einem Logistiksystem 6 eingerichtet. Über die Schnittstelle 5 können Auf- und/oder Abhaldungsvorgängen zugeordnete Daten betreffend Massengutmengen und Massengutparameter zwischen dem Logistiksystem 6 und dem Steuerrechner 4 ausgetauscht werden. Bei Aufhaldungsvorgängen können die über die Schnittstelle 5 vom Logistiksystem 6 erhaltenen Daten betreffend Parameter des angelieferten und aufzuhaldenden Massengutes dem von dem Steuerrechner 4 verwalteten Haldenmodell hinzugefügt werden. Bei Abhaldungsvorgängen können Daten betreffend die Parameter des abgehaldeten Massengutes aus dem Haldenmodell über die Schnittstelle 5 an das Logistiksystem 6 übertragen werden, um auf diese Weise nachgelagerten Systemen, in denen z. B. das abgehaldete Massengut verarbeitet wird, die entsprechenden Massengutparameter verfügbar zu machen.
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Gemäß der Erfindung führt der Steuerrechner 4 eine deterministische, dynamische Physiksimulation durch, welche die Massengutbewegung beim Auf- und/oder Abhalden nachbildet und so das Haldenmodell entsprechend der auf- bzw. abgehaldeten Massengutmenge aktualisiert. Wie oben erläutert, bewirkt die realitätsnahe Physiksimulation, dass das erfindungsgemäße System keine Messvorrichtung zur Vermessung der Geometrie der Halde 1 benötigt.
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Die 3 illustriert das dem gemäß der Erfindung verwendeten Haldenmodell zugrundeliegende Datenmodell. Dieses unterteilt den Lagerplatz der Halde 1 in ein horizontales zweidimensionales Raster 7 mit vorgebbarer Auflösung. Die Auflösung ist, wie oben erläutert, so zu wählen, dass das Modell in Kombination mit der verwendeten Physiksimulation eine hinreichende Realitätsnähe liefert. Wie in 3 weiter zu erkennen ist, ist jedem Feld des Rasters 7 eine vertikale Massengutsäule 8 zugeordnet, wobei jede Massengutsäule in vertikaler Richtung in Schichten 9 variabler Dicke unterteilt ist. Massenguthalden enthalten in der Regel Massengüter unterschiedlicher Qualitäten. Das in der 3 illustrierte Datenmodell gewährleistet, dass die aktuelle Zusammensetzung der Halde und die Verteilung der Massengutqualitäten jederzeit verfügbar sind. Dies ermöglicht einen effizienten Betrieb der Massenguthalde. Entsprechend sind durch das Datenmodell jeder Schicht 9 innerhalb jeder Massengutsäule 8 ein oder mehrere das Massengut charakterisierende Massengutparameter zugeordnet. Die Massengutparameter können die Materialqualität betreffen sowie auch logistische Informationen, um das an einer bestimmten Stelle in der Halde befindliche Massengut z. B. einer bestimmten Lieferung zuordnen zu können.
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Auf der Basis des in der 3 dargestellten dreidimensionalen Haldenmodells wird gemäß der Erfindung die Physiksimulation zur Nachbildung der Massengutbewegung beim Auf- und/oder Abhalden durchgeführt. Beim Aufhalden wird das Haldenmodell aktualisiert, indem einer oder mehreren Massengutsäulen 9 auf Basis der Physiksimulation eine oder mehrere Schichten 9 entsprechender Dicke hinzugefügt werden. Dies ist in den 1 und 2 illustriert. Die Physiksimulation bildet den Aufhaldungsvorgang nach, indem von einem Abwurfpunkt 10 der Fördereinrichtung 2 ausgehend ein aufgehaldetes Massengutvolumen 11 kegelförmig auf der Oberfläche der gemäß dem Haldenmodell bereits bestehenden Halde 12 verteilt wird und den Massengutsäulen 8 eine oder mehrere Schichten 9 entsprechend der Kegelgeometrie hinzugefügt werden. Die Kegelgeometrie bestimmt sich nach einem Schüttwinkel, der von der Art und Beschaffenheit des aufgehaldeten Massengutes abhängt. Dieser Parameter kann über die Schnittstelle 5 von dem Logistiksystem 6 verfügbar gemacht werden. Sind entsprechende Informationen nicht verfügbar, kann auf einen hinterlegten Standardwert für den Schüttwinkel zurückgegriffen werden. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel umfließt die aufgehaldete Massengutlieferung 11 die Bestandshalde 12 kegelförmig. Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel füllt das aufgehaldete Massengut 11 der neuen Schüttgutlieferung die Bestandshalde 12 kegelförmig auf.
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Beim Abhalden wird gemäß der Erfindung das Haldenmodell aktualisiert, indem Schichten 9 einer oder mehrerer Massengutsäulen 8 auf Basis der Physiksimulation ganz oder teilweise entfernt werden. Dies wird für unterschiedliche Arten von Abhaldungsvorgängen im Folgenden anhand der 4 bis 6 erläutert.
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Die Physiksimulation bildet gemäß der Erfindung einen Abhaldungsvorgang nach, indem entsprechend der Geometrie und der aktuellen Position des Fördergerätes 2 das Massengut an den von den abhaldenden Einrichtungen des Fördergerätes 2 verdrängten Positionen aus dem Haldenmodell entfernt wird. Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel entfernt die Fördereinrichtung 2 das Teilvolumen 13 aus der Halde 12.
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Die zum Abhalden in 5 verwendete Fördereinrichtung 2 ist ein Portalkratzer, dessen Kratzarm unter einem Winkel an der Halde 12 anliegt, der kleiner ist als der Schüttwinkel. Beim Abhaldungsvorgang wird durch die Physiksimulation zunächst eine Rampe 14 zur Aufnahme des Portalkratzers hin gebildet, bevor das von dem Kratzarm verdrängte Massengut ganz aus dem Haldenmodell entfernt wird.
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Bei dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Fördereinrichtung 2 ein Schaufelradbagger. Es wird hier dasjenige Massengut aus dem Modell der Halde 12 entfernt, das von dem Schaufelrad des Baggers verdrängt wird. Im Bereich 15 wird ein Nachrutschen des Massengutes nach Maßgabe des entsprechenden Schüttwinkels oder auf Basis einer DEM-Methode simuliert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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