取料機與裝船機距離計算系統及裝船機裝船控制系統的製作方法

2023-10-23 11:06:32 3

本實用新型涉及工程技術領域，具體地，涉及一種取料機與裝船機距離計算系統及裝船機裝船控制系統。

背景技術：

現有技術中，取料機-傳送帶-裝船機裝船控制方法具有運行穩定、控制簡單、維護便利等先天優勢，是目前大多數散料碼頭、電廠所採用的供料控制方式。

目前該結構的控制工藝流程主要有兩種：一種為裝船機正常進行對艙作業，當操作員確認對艙後即通知中控中心啟動傳送帶流程，裝船線、轉接線、取料線傳送帶逐一啟動後，取料機再進行取料動作，物料經取料帶傳送帶、轉接線傳送帶和裝船線傳送帶到達裝船機，進行裝船操作；另一種為操作員通過通訊手段了解堆場取料機的大致位置，自己根據裝船機位置，對艙、移倉估算時間，結合傳送帶運行速度，估算出物料流達到裝船機的時間，提前通知中控中心啟動傳送帶流程。

以上兩種控制方法都存在不同程度的缺陷，第一種操作方式運行比較簡單，但一條港口、碼頭傳送帶機運行流程傳輸距離較長，動輒上千米，甚至幾千米，加上傳送帶啟動時間及間隔，每條傳送線至少有7-8臺400-500w功率不等的電機驅動空轉十幾分鐘，造成較大的電能損失；第二種控制方式進行了提前上料，實際中操作員保守起見，提前上料時間有限，一定程度上減少了電能浪費，但是提前上料的時間完全由操作員估算出結果，計算精度非常不準，一旦發生計算錯誤或者聯繫不暢，極易造成堵料、壓停、灑落物料等重大安全事故，造成經濟損失，存在安全隱患。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種取料機與裝船機距離計算系統及裝船機裝船控制系統，該取料機與裝船機距離計算系統準確計算物料從取料機到裝船機的運行時間，該裝船機裝船控制系統準確控制取料機、傳送帶和裝船機的啟動，保證各個環節的工作效率，節約能源，提供系統工作效率。

為了實現上述目的，本實用新型提供一種取料機與裝船機距離計算系統該系統包括：裝船機距離計算裝置，安裝在所述裝船機上，用於計算所述裝船機與傳送帶的交接點A之間的距離L1；取料機距離計算裝置，安裝在所述取料機上，用於計算所述取料機與傳送帶的交接點B之間的距離L3；傳送帶距離計算裝置，用於計算所述傳送帶的所述交接點A與所述交接點B之間的距離L2；以及，總距離計算裝置，用於根據所述裝船機距離計算裝置計算的距離L1、所述傳送帶距離計算裝置計算的距離L2和所述取料機距離計算裝置計算的距離L3計算所述裝船機與所述取料機的總距離L。

優選地，所述裝船機距離計算裝置包括：裝船機位置獲取裝置，用於獲取所述裝船機的位置；其中，所述裝船機距離計算裝置還被配置為：根據所述裝船機位置獲取裝置獲取的所述裝船機的位置計算所述裝船機與所述傳送帶的所述交接點A之間的距離L1。

優選地，所述取料機位置計算裝置包括：取料機位置獲取裝置，用於獲取所述取料機的位置；其中，所述取料機位置計算裝置還被配置為：根據所述取料機位置獲取裝置獲取的所述取料機的位置計算所述取料機與所述傳送帶的所述交接點B之間的距離L3。

優選地，所述傳送帶距離計算裝置包括：流程號獲取裝置，安裝在所述裝船機上，用於獲取所述裝船機的流程號；其中，所述傳送帶距離計算裝置還被配置為：根據所述流程號獲取裝置獲取的所述流程號計算所述傳送帶的所述交接點A與所述交接點B之間的距離L2。

優選地，所述裝船機位置獲取裝置包括編碼器或全球定位系統GPS。

優選地，所述取料機位置獲取裝置為全球定位系統GPS。

優選地，所述裝船機位置獲取裝置包括編碼器，還包括無線射頻識別系統RFID；所述RFID的若干應答組件安裝在所述裝船機的軌道上，所述RFID的閱讀組件安裝在所述裝船機上，所述閱讀組件用於獲取若干個所述應答組件的位置信息；所述裝船機距離計算裝置還被配置為：將所述閱讀組件獲取的所述位置信息寫入所述編碼器。

本實用新型還提供一種裝船機裝船控制系統，該系統包含上述任一種取料機與裝船機距離計算系統。

優選地，該系統還包括：壓力檢測開關，安裝在所述取料機的臂架上，用於檢測所述臂架上的物料產生的壓力，並根據所檢測的所述臂架上的物料產生的壓力向所述裝船機的控制系統發送觸發信號；以及控制系統，安裝在所述裝船機上，接收所述壓力檢測開關的觸發信號並生成上料時間，和根據所述總距離計算裝置計算的總距離L、傳送帶運行速度和所述上料時間控制所述裝船機執行裝船操作。

優選地，該系統還包括雷達檢測系統，安裝在所述傳送帶下方，用於檢測所述傳送帶上的物料信息，並將所述物料信息發送到所述控制系統；所述控制系統還被配置為：接收所述雷達檢測系統發送的物料信息，並根據該物料信息控制所述裝船機執行裝船操作。

通過上述技術方案，裝船機距離計算裝置計算裝船機與傳送帶的交接點A之間的距離L1；取料機距離計算裝置計算所述取料機與傳送帶的交接點B之間的距離L3；傳送帶距離計算裝置計算所述傳送帶的所述交接點A與所述交接點B之間的距離L2；而總距離計算裝置根據所述裝船機距離計算裝置計算的距離L1、所述傳送帶距離計算裝置計算的距離L2和所述取料機距離計算裝置計算的距離L3計算所述裝船機與所述取料機的總距離L，最終得到物料從取料機經傳送帶到達裝船機的總距離，通過該總距離L、傳送帶的運行速度可推知物料從取料機達到裝船機的時間，便於準確控制取料機、傳送帶和裝船機的啟動時間，保證系統各個環節的工作效率最高，節省能源，提高系統工作效率。

本實用新型的其它特徵和優點將在隨後的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用於解釋本實用新型，但並不構成對本實用新型的限制。在附圖中：

圖1A是本實用新型一種實施方式的取料機與裝船機距離計算系統結構示意圖；

圖1B是本實用新型另一種實施方式的取料機與裝船機距離計算系統結構示意圖；

圖2是本實用新型一種實施方式的取料機與裝船機距離計算系統安裝結構示意圖；

圖3是本實用新型一種實施方式的裝船機裝船控制系統結構示意圖；

圖4是本實用新型另一種實施方式的裝船機裝船控制系統結構示意圖。

附圖標記說明

10 裝船機距離計算裝置 20 取料機距離計算裝置

30 傳送帶距離計算裝置 40 總距離計算裝置

11 裝船機位置獲取裝置 21 取料機位置獲取裝置

31 流程號獲取裝置

50 裝船機

51 編碼器 52 閱讀組件

53 應答組件 54 軌道

56 控制系統

60 取料機

61 垛位 62 臂架

63 壓力檢測開關 64 全球定位系統

70 傳送帶 71 雷達檢測系統

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用於說明和解釋本實用新型，並不用於限制本實用新型。

圖1A是本實用新型一種實施方式的取料機與裝船機距離計算系統結構示意圖。如圖1A所示的本實用新型一種實施方式的取料機與裝船機距離計算系統該系統包括：裝船機距離計算裝置10，安裝在所述裝船機上，用於計算所述裝船機與傳送帶的交接點A之間的距離L1；取料機距離計算裝置20，安裝在所述取料機上，用於計算所述取料機與傳送帶的交接點B之間的距離L3；傳送帶距離計算裝置30，用於計算所述傳送帶的所述交接點A與所述交接點B之間的距離L2；以及，總距離計算裝置40，用於根據所述裝船機距離計算裝置計算的距離L1、所述傳送帶距離計算裝置計算的距離L2和所述取料機距離計算裝置計算的距離L3計算所述裝船機與所述取料機的總距離L。

上述方案中，裝船機距離計算裝置計算裝船機與傳送帶的交接點A之間的距離L1；取料機距離計算裝置計算所述取料機與傳送帶的交接點B之間的距離L3；傳送帶距離計算裝置計算所述傳送帶的所述交接點A與所述交接點B之間的距離L2；而總距離計算裝置根據所述裝船機距離計算裝置計算的距離L1、所述傳送帶距離計算裝置計算的距離L2和所述取料機距離計算裝置計算的距離L3計算所述裝船機與所述取料機的總距離L，最終得到物料從取料機經傳送帶到達裝船機的總距離，通過該總距離L、傳送帶的運行速度可推知物料從取料機達到裝船機的時間，便於準確控制取料機、傳送帶和裝船機的啟動時間，保證系統各個環節的工作效率最高，節省能源，提高系統工作效率。

圖1B是本實用新型另一種實施方式的取料機與裝船機距離計算系統結構示意圖。如圖1B所示的本實用新型另一種實施方式的取料機與裝船機距離計算系統，所述裝船機距離計算裝置10包括：裝船機位置獲取裝置11，用於獲取所述裝船機的位置；其中，所述裝船機距離計算裝置10還被配置為：根據所述裝船機位置獲取裝置11獲取的所述裝船機的位置計算所述裝船機與所述傳送帶的所述交接點A之間的距離L1。

上述方案中的裝船機位置獲取裝置11例如可以為編碼器、距離傳感器、位移傳感器、測距儀或全球定位系統GPS。

上述方案中，所述取料機位置計算裝置20包括：取料機位置獲取裝置21，用於獲取所述取料機的位置；其中，所述取料機位置計算裝置20還被配置為：根據所述取料機位置獲取裝置21獲取的所述取料機的位置計算所述取料機與所述傳送帶的所述交接點B之間的距離L3。

上述方案中的取料位置獲取裝置31例如可以為編碼器、距離傳感器、位移傳感器、測距儀或全球定位系統GPS。

上述方案中，所述傳送帶距離計算裝置30包括：流程號獲取裝置31，安裝在所述裝船機上，用於獲取所述裝船機的流程號；其中，所述傳送帶距離計算裝置30還被配置為：根據所述流程號獲取裝置31獲取的所述流程號計算所述傳送帶的所述交接點A與所述交接點B之間的距離L2。

上述方案中，流程號信息為裝船機與取料機的對應關係數組，根據流程號可唯一確定裝船機和取料機的工作區域段，即可確定傳送帶的距離L2。

圖2是本實用新型一種實施方式的取料機與裝船機距離計算系統安裝結構示意圖。如圖2所示的本實用新型一種實施方式的取料機與裝船機距離計算系統，所述裝船機位置獲取裝置包括編碼器51。

上述方案中，裝船機位置獲取裝置10或可以包括全球定位系統GPS。

根據本實用新型一種實施方式，所述取料機位置獲取裝置為全球定位系統GPS64。

根據本實用新型一種實施方式，所述裝船機位置獲取裝置包括編碼器51，還包括無線射頻識別系統RFID；所述RFID的若干應答組件53安裝在所述裝船機50的軌道54上，所述RFID的閱讀組件52安裝在所述裝船機50上，所述閱讀組件52用於獲取若干個所述應答組件53的位置信息；所述裝船機距離計算裝置還被配置為：將所述閱讀組件52獲取的所述位置信息寫入所述編碼器51。

上述方案中，因裝船機工作段距離較長，為避免編碼器誤差造成距離計算的誤差，在工作段的軌道54上安裝若干RFID應答組件53，該應答組件53中寫入其所在點與傳送帶交接點A之間的距離，裝船機50上的閱讀組件52在到達相應的工作段時讀取應答組件53中的距離信息，並將該距離信息寫入編碼器51，以實現對編碼器的距離數據的校正。保證裝船機距離計算裝置11計算的距離L1準確無誤，提高系統的可靠性和準確性。

本實用新型還提供一種裝船機裝船控制系統，該系統包含上述任一種取料機與裝船機距離計算系統。

圖3是本實用新型一種實施方式的裝船機裝船控制系統結構示意圖。如圖3所示的本實用新型一種實施方式的裝船機裝船控制系統，還包括：壓力檢測開關63，安裝在所述取料機60的臂架62上，用於檢測所述臂架62上的物料產生的壓力，並根據所檢測的所述臂架上的物料產生的壓力向所述裝船機的控制系統56發送觸發信號；以及控制系統56，安裝在所述裝船機50上，接收所述壓力檢測開關63的觸發信號並生成上料時間，和根據所述總距離計算裝置計算的總距離L、傳送帶運行速度和所述上料時間控制所述裝船機執行裝船操作。

此系統運算工作例如可由裝船機控制系統56完成，總距離計算裝置可以安裝在裝船機50上，或包含於控制系統56中，當中控中心準備運行流程指令時，流程號獲取裝置31獲取裝船機的流程號信息，上述流程號獲取裝置31例如可以通過控制系統56與中控中心通訊，獲得該流程號信息。根據已知流程號信息，對比裝船機程序中的預存流程號信息數組，即能夠確定中間轉運傳送帶70的組成及長度，如圖中L2所示。裝船機距離計算裝置10採集本機編碼器51的數據，換算出當前裝船機位置相對於圖中傳送帶的交接點A點的距離，如圖L1所示。取料機距離計算裝置20通過GPS採集當前位置信息，換算出當前取料機位置相對與傳送帶70的交接點B的距離，如圖中L3所示，裝船機控制系統56與取料機距離計算裝置進行通訊，得到L3數值。裝船機總距離計算裝置40通過得到的L1、L2、L3數值及取料機臂架長度，結合傳送帶運行速度信息，即能準確算出流程傳送帶距離及上料物料流到達裝船機運行時間T，其中，T＝(L1+L2+L3-取料機臂架62長度)/傳送帶運行速度，並顯示在取料機、裝船機、中控中心的控制界面上。即可根據T值，結合現場實際對艙、對泊情況，通知中控中心進行提前啟動流程上料，取料機60從垛位61提取物料，控制系統56控制裝船機在T時間倒計時完成時進行裝船操作。

當流程運行正常，取料機正常上料，通過在臂架62的液壓馬達頭部安裝的壓力檢測開關63，與預設值比較，根據系統設定的算法判斷真正上料時刻，並通訊給裝船機50的控制系統56觸發信號，裝船機將運行時間T進入倒計時模式，裝船機根據傳送帶運行速度及真正上料觸發信號，倒推物料流距離裝船機的時間，給操作員判斷。

圖4是本實用新型另一種實施方式的裝船機裝船控制系統結構示意圖。如圖4所示的本實用新型另一種實施方式的裝船機裝船控制系統，還包括雷達檢測系統71，安裝在所述傳送70帶下方，用於檢測所述傳送帶70上的物料信息，並將所述物料信息發送到所述控制系統56；所述控制系統56還被配置為：接收所述雷達檢測系統71發送的物料信息，並根據該物料信息控制所述裝船機執行裝船操作。

上述方案的裝船機裝船控制系統加入一組保護裝置，即採用雷達監測傳送帶上的物料流，當在傳送帶交接點A位置，雷達檢測系統71已發出觸發信號時，如果裝船機控制系統56判斷A點觸發信號已經出發，但此時裝船機傳送帶懸皮還未處於運行狀態，則程序向裝船機和/或中控中心輸出報警信息，並在此狀態維持一定時間後強制系統停機，並給出停機報警；而當控制系統56判斷A點觸發信號已經出發，且此時裝船機傳送帶懸皮處於運行狀態，則表明系統運行正常，程序向裝船機和/或中控中心輸出正常信息，正常執行裝船操作。

本實用新型的裝船機裝船控制系統的優點是採用精確檢測手段檢測並計算物料流運行的實際距離和實際時間，由裝船機計算抵達時間T，避免操作員自己估算流程時間的風險性，提高了設備的安全性，操作員或系統程序在得到精確運行時間T後，結合現場判斷，能夠儘早啟動相應的流程，減少裝船作業時間，提高系統運行效率，節約能源。

以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優選實施方式，但是，本實用新型並不限於上述實施方式中的具體細節，在本實用新型的技術構思範圍內，可以對本實用新型的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本實用新型的保護範圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重複，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應當視為本實用新型所公開的內容。