一种煤炭码头电动料斗物料流量恒定智能控制方法及系统

技术领域

本发明涉及煤炭码头物料流量自动控制技术领域，具体是一种煤炭码头电动料斗物料流量恒定智能控制方法及系统。

背景技术

目前，大多数煤炭码头自动化、智能化、信息化水平程度低，皮带机流程电动料斗控制模式多采用人工操作方式，并且每个门机料斗附近需要安排一个现场操作工人，中控室操作人员根据现场视频监控情况通过对讲机与现场操作工人沟通进行调节手动控制料斗斗门的开度；这种人工控制方法存在许多问题：比如现场设备噪声大、对讲机沟通效率低；人工控制料斗开度，存在放料不均匀、流量波动较大；人力成本高、现场无人监护操作工人存在一定的安全隐患。

现有技术(202210533484.0)该发明公开了一种煤炭码头电动料斗物料流量恒定智能控制系统，包括无线通讯网络，安装于电动料斗上且用于调节斗门角度的斗门电机，安装于电动料斗内部且用于实时监测料斗内物料重量的称重传感器，用于接收信号、输送信号的数据采集工控机，安装于料斗上方门机上且分别用于监控料斗斗门开度和料斗内的存料情况的两个无线监控摄像头，安装于料斗斗门推杆上且用于检测斗门开度的拉绳位移传感器，用于数据接收以及计算分析的中控室服务器，对斗门电机进行驱动的PLC控制系统。该发明中的智能控制方法，可避免人工控制料斗开度，存在放料不均匀、流量波动较大的问题，还可避免现场设备噪声大导致对讲机沟通效率低，影响料斗开度及时调控的问题。但是本方法设计的下料开度仅有三个档位，在实际使用中煤炭物料品质不同会影响下料速度，不能依据下料情况实时控制下料开度，依然需要配合人工操作。

为了解决上述问题，本发明提出一种煤炭码头电动料斗物料流量恒定智能控制方法及系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤炭码头电动料斗物料流量恒定智能控制方法及系统，本发明通过分阶段采集下料重量信息、物位信息，绘制重量传感器、物位传感器采集信息绘制数据变化曲线，结合服务器输出指令控制，可实现自动控制下料流量，使其保持在相对稳定输出，同时本发明还可进行远程控制，在远程控制由于结合物位传感器，可直观的判断物料量下料速度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤炭码头电动料斗物料流量恒定智能控制方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S100，初始化设定，上料首先在料斗空载情况下对料斗清零校准重量传感器，接着预设物料下料速度；

步骤S200，校准并采集数据，在料斗下料时定时采集重量传感器信息并将信息发送给服务器，实时采集料斗上方和下料口的视频信息并发送给服务器，同步采集料斗内物位信息发送给服务器；

步骤S300,数据处理，服务器依据采集数据并判断当前下料速度是否满足预设需求，若符合需求则继续进行下料操作，若不符合则输出计算结果并进行下一步操作，同时服务器对重量传感器、物位传感器采集信息绘制数据变化曲线，其中以时间为横坐标、物料重量值、物位高度和物料流量为纵坐标分别绘制物料重量、物位高度和物料流量的变化曲线并建立模型；

步骤S400，调整下料及分析是否下料卡顿，依据模型输出调节指令，若下料速度大于预设速度，则服务器输出减小下料口开度指令，若下料速度小于预设速度则服务器输出增加下料口开度指令，若增加下料口开度后下料依然不满足需求，通过定时采集的物位信息以及视频信息判断当前物料是否卡顿，若出现物料卡顿情况则进行下一步；

步骤S500，辅助下料，下料控制模块通过辅助设备对料斗内物料进行震荡打碎操作疏通物料，同步将视频信息、下料数据等参数反馈给远程设备进行预警。

作为本发明所述的一种优选实施方案，所述步骤S100中预设下料速度不大于所述料斗最大下料速度。

作为本发明所述的一种优选实施方案，所述步骤S200每次料斗上料的前重量传感器和物位传感器均需要采集数据，上料结束后再次采集数据。

作为本发明所述的一种优选实施方案，所述步骤S300中，在每次料斗上料时候，需要结合料斗每次上料前后的重量和物位信息进行修正，依据上料后的数据重新输出指令。

作为本发明所述的一种优选实施方案，还包括步骤S600远程操作，工作人员可依据远程设备收到的信息，远程手动控制料斗下料口的开合角度。

作为本发明所述的一种优选实施方案，所述开度传感器采用直线位移传感器，用于检测斗门开度数据。

作为本发明所述的一种优选实施方案，所述步骤S300中下料速度计算公式为：

其中，Q为当前下料速度，m

一种煤炭码头电动料斗物料流量恒定智能控制系统，所述系统包括：

信息采集系统，包括用于计量电动料斗载量的重量传感器，用于提供时间参照的计时模块，用于进行传输信息的采集通讯模块，用于采集料斗下料视频信息的视频采集模块，设置在料斗上方用于采集料斗物位距离的物位传感器和和设置在料斗下料口的开度传感器；

服务器，包括用于处理信息采集系统采集信息的数据处理模块，用于与信息采集系、下料控制模块和远程设备通讯的服务通讯模块，用于储存下料控制算法以及采集数据的储存模块，用于下达下料控制指令的执行模块；

下料控制模块，包括用于接收服务器信息的下料通讯模块，用于在卡顿时辅助下料的辅助设备，用于开启下料斗的开度电机；

远程设备，由工作人员随身携带，其包括用于在卡料以及出现异常时预警的预警模块，用于服务器通讯的远程通讯模块，用于发布指令的控制模块。

作为本发明所述的一种优选实施方案，所述视频采集模块设置有两组并分别对应料斗上方和料斗下料口，所述物位传感器设置在料斗正上方且设置有多个。

作为本发明所述的一种优选实施方案，所述采集通讯模块、服务通讯模块和下料通讯模块通过光缆连接通讯，所述远程通讯模块与所述服务通讯模块通过互联网连接方式通讯。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过分阶段采集下料重量信息、物位信息，绘制重量传感器、物位传感器采集信息绘制数据变化曲线，结合服务器输出指令控制，可实现自动控制下料流量，使其保持在相对稳定输出，同时本发明还可进行远程控制，在远程控制由于结合物位传感器，可直观的判断物料量下料速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1为本发明一种煤炭码头电动料斗物料流量恒定智能控制方法流程图；

图2为本发明一种煤炭码头电动料斗物料流量恒定智能控制系统框图；

图3为本发明一种煤炭码头电动料斗物料流量恒定智能控制系统的信息采集模块；

图4为本发明一种煤炭码头电动料斗物料流量恒定智能控制系统的服务结构图；

图5为本发明一种煤炭码头电动料斗物料流量恒定智能控制系统的下料控制模块结构图；

图6为本发明一种煤炭码头电动料斗物料流量恒定智能控制系统的远程设备结构图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

请参阅图1-6，本发明提供一种煤炭码头电动料斗物料流量恒定智能控制系统，所述系统包括：

信息采集系统，包括用于计量电动料斗载量的重量传感器，用于提供时间参照的计时模块，用于进行传输信息的采集通讯模块，用于采集料斗下料视频信息的视频采集模块，设置在料斗上方用于采集料斗物位距离的物位传感器和和设置在料斗下料口的开度传感器；

其中，所述重量传感器采用高精度数模转换技术、单片机控制技术，对电阻应变式称重传感器进行智能处理，实时计算物料重量，其中所述重量传感器的测量还可采用现有设备；另外，所述称重传感器系统具备自动修正、校准物料的误差，且稳定输出控制信号；所述视频传感器设置有两组，分别对应采集料斗顶部视频信息和料斗下料口视频信息，所述物位传感器，设置有多个，用于实时监测物位信息，弥补视频采集方法的不足；进一步的重量传感器、开度传感器、物位传感器采集的信息均需要同步采集计时模块的时间信息。

服务器，包括用于处理信息采集系统采集信息的数据处理模块，用于与信息采集系、下料控制模块和远程设备通讯的服务通讯模块，用于储存下料控制算法以及采集数据的储存模块，用于下达下料控制指令的执行模块；

在本实施例中，所述服务器接入互联网，远程通讯设备科与服务器通过互联网通讯；

下料控制模块，包括用于接收服务器信息的下料通讯模块，用于在卡顿时辅助下料的辅助设备，用于开启下料斗的开度电机；

在本实施例中，所述下料口模块主要包括安装在下料口处与下料口开关连接的开度电机和远程通讯模块，使用时远程通讯模块接收控制指令，并对电机发送指令；

远程设备，由工作人员随身携带，其包括用于在卡料以及出现异常时预警的预警模块，用于服务器通讯的远程通讯模块，用于发布指令的控制模块。

进一步的，所述视频采集模块设置有两组并分别对应料斗上方和料斗下料口，所述物位传感器设置在料斗正上方且设置有多个，有利于多角度监控采集信息。

进一步的，所述采集通讯模块、服务通讯模块和下料通讯模块通过光缆连接通讯，所述远程通讯模块与所述服务通讯模块通过互联网连接方式通讯。

实施例二

请参阅图1-3，本发明提供一种煤炭码头电动料斗物料流量恒定智能控制方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S100，初始化设定，上料首先在料斗空载情况下对料斗清零校准重量传感器，接着预设物料下料速度Q

在本步骤中，系统自动初始化数据有利于减少误差。

步骤S200，校准并采集数据，在料斗下料时定时采集重量传感器信息并将信息发送给服务器，实时采集料斗上方和下料口的视频信息并发送给服务器，同步采集料斗内物位信息发送给服务器，其中重量传感器采集信息格式为：(m

步骤S300,数据处理，服务器依据采集数据并判断当前下料速度是否满足预设需求，若符合需求则继续进行下料操作，若不符合则输出计算结果并进行下一步操作，同时服务器对重量传感器、物位传感器采集信息绘制数据变化曲线；其中以时间为横坐标、物料重量值、物位高度和物料流量为纵坐标分别绘制物料重量、物位高度和物料流量的变化曲线并建立模型；

在本步骤中建立模型时，若发生卡料的问题，则所绘制建立的模型数据仅做保留，不做参考。

步骤S400，调整下料及分析是否下料卡顿，依据模型输出调节指令，若下料速度大于预设速度，则服务器输出减小下料口开度指令，若下料速度小于预设速度则服务器输出增加下料口开度指令，若增加下料口开度后下料依然不满足需求，通过定时采集的物位信息以及视频信息判断当前物料是否卡顿，若出现物料卡顿情况则进行下一步；

步骤S500，辅助下料，下料控制模块通过辅助设备对料斗内物料进行震荡打碎操作疏通物料，同步将视频信息、下料数据等参数反馈给远程设备进行预警。

进一步的，所述步骤S100中预设下料速度不大于所述料斗最大下料速度。

进一步的，所述步骤S200每次料斗上料的前重量传感器和物位传感器均需要采集数据，上料结束后再次采集数据。

进一步的，所述步骤S300中，在每次料斗上料时候，需要结合料斗每次上料前后的重量和物位信息进行修正，依据上料后的数据重新输出指令，具体的，依据建立的模型曲线中下料速度对应的开合角度输出控制指令。

进一步的，还包括步骤S600远程操作，工作人员可依据远程设备收到的信息，远程手动控制料斗下料口的开合角度。

进一步的，所述开度传感器采用直线位移传感器，用于检测斗门开度数据，型号为:SH23-GWH-10ZK。

进一步的，所述步骤S300中下料速度计算公式为：

其中，Q为当前下料速度，m

综上所述，本发明通过分阶段采集下料重量信息、物位信息，绘制重量传感器、物位传感器采集信息绘制数据变化曲线，结合服务器输出指令控制，可实现自动控制下料流量，使其保持在相对稳定输出，同时本发明还可进行远程控制，在远程控制由于结合物位传感器，可直观的判断物料量下料速度。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。