車載煤炭質量檢測裝置的製作方法
2023-12-10 23:30:27 3
專利名稱：車載煤炭質量檢測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種車載煤炭質量檢測裝置，該檢測裝置包括雷射測距裝置、計算機裝置、行走裝置，雷射測距裝置上設有多個測距雷射頭，測距雷射頭的高度數據輸出端與計算機裝置的高度數據輸入端電連接。
背景技術：
礦車運輸是煤礦原煤運輸的重要方式之一。目前，礦車計量原煤主要是採用電子稱重裝置對礦車進行稱重，在得到礦車和原煤的總質量後，計量主控器自動扣除礦車的皮 重得到礦車裝載原煤的重量。在運輸過程中，存在利用劣質煤替換優質煤的作假行為。中國專利CN 101718576 A提出了一種基於圖像處理的礦車計量監控系統。該基於圖像處理的礦車計量監控系統包括軌道式傳感器，用於對礦車稱重，還包括位於所述軌道式傳感器正上方的攝像頭和與所述攝像頭通信連接的主控器，其中，所述主控器根據所述攝像頭採集到的礦車圖像數據對所述礦車運行方向進行判別，對所述礦車的運行速度進行計算，並對所述礦車進行計數。該系統結合軌道式傳感器和稱重，對礦車計量數據的可靠性、真實性進行準確、全面的監控。該系統採用計算車載原煤比重與堆積密度進行比較的方式，但是不能對車載煤炭質量進行快速、精確的檢測；從而判斷車載煤炭品質是否真實可靠，發現煤炭作假行為。所以，需要提出一種車載煤炭質量檢測裝置。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種車載煤炭質量檢測裝置，該檢測裝置包括雷射測距裝置、計算機裝置、行走裝置，雷射測距裝置上設有多個測距雷射頭，測距雷射頭的高度數據輸出端與計算機裝置的高度數據輸入端電連接。本實用新型可對車載煤炭質量進行快速、精確的檢測；通過與稱重裝置(如電子稱)稱量結果的比對，可判斷車載煤炭品質是否真實可靠，發現煤炭作假行為。本實用新型的目的是由下述技術方案實現的一種車載煤炭質量檢測裝置，包括雷射測距裝置、計算機裝置；所述雷射測距裝置有一個箱式橫梁，所述箱式橫梁中沿一直線等距設有多個測距雷射頭；所述箱式橫梁的兩端各設有一個行走裝置，所述行走裝置設有行走輪和驅動電機，所述的兩個行走裝置分別安裝在兩條平行設置的高架軌道上；所述計算機裝置中設有RS485串行通訊卡、數據採集卡和匹配的數據處理軟體；所述測距雷射頭的高度數據輸出端與所述的計算機裝置的高度數據輸入端電連接；所述計算機裝置中設有PLC可編程控制器，所述PLC可編程控制器與所述雷射測距裝置信號連接。本實用新型與現有技術相比具有如下優點I、本實用新型以國家煤質分類數據為基礎，建立包含不同煤質指標/煤種/粒度/來源地的煤炭的堆積密度數據的資料庫，結合現場採集數據(電子稱重裝置、車型、載荷質量、煤炭來源地等)進行回歸驗證，修正堆積密度數據。使煤炭質量計算結果更加精確。2、本實用新型通過對採集的數據進行邊界分析、曲面擬合、微分運算、積分求和等運算，得到有效容積，利用煤炭堆積密度數據計算出合理質量數據，通過合理質量數據與稱重裝置的實際質量數據進行比對，根據質量偏差程度，判斷煤炭品質的真實可靠性。可以應對次煤替換好煤、改變車廂容積等作假方式。3、本實用新型可對車載煤炭質量進行快速、精確檢測；與稱重裝置結合，可為煤炭品質的監督提供一種行之有效的檢測裝置。
以下結合附圖
及實施例對本實用新型作進一步說明。圖I是本實用新型的車載煤炭質量檢測裝置的結構示意圖；圖2是網格狀檢測點的高度數據的示意圖。
具體實施方式
實施例一參見圖I、圖2，本實用新型的車載煤炭質量檢測裝置，包括雷射測距裝置I、計算機裝置3 ;所述雷射測距裝置有一個箱式橫梁，所述箱式橫梁中沿一直線等距設有12個測距雷射頭7 ;所述箱式橫梁的兩端各設有一個行走裝置2，所述行走裝置設有行走輪5和驅動電機6，所述的兩個行走裝置分別安裝在兩條平行設置的高架軌道4上；所述計算機裝置中設有RS485串行通訊卡、數據採集卡和匹配的數據處理軟體；所述測距雷射頭的高度數據輸出端與所述的計算機裝置的高度數據輸入端電連接；所述計算機裝置中設有PLC可編程控制器，所述PLC可編程控制器與所述雷射測距裝置信號連接。在本實施例中，所述雷射測距裝置的型號是GLS-B40，測距雷射頭的雷射點直徑0 =4/5m，光束波長範圍620 690nm，測量精度± 1mm，測程O. 05 40m。在本實施例中，所使用的計算機裝置的一個優選配置如下CPU主頻雙核3000兆赫以上；內存IG以上；SCSI 硬碟 60GB 以上；網絡接口能力1000M ;在本實施例中，所述測距雷射頭的高度數據輸出端與所述的計算機裝置的高度數據輸入端電連接；所述測距雷射頭設有RS485串行通訊接口，計算機裝置的RS485串行通訊卡通過傳輸線纜與測距雷射頭的RS485串行通訊接口連接，計算機裝置與測距雷射頭按RS485標準通訊協議實現數據傳輸。所述計算機裝置中設有PLC可編程控制器，所述PLC可編程控制器與所述雷射測距裝置信號連接。所述可編程控制器的型號SIMATIC S7-400。PLC可編程控制器設有運動控制模塊，可以控制行走裝置的動作，通過設定的程序控制雷射測距裝置的步長。在本實施例中，使用本實用新型的車載煤炭質量檢測裝置對車載煤炭進行質量檢測的步驟是A、載有待檢測煤炭的車輛進入所述雷射測距裝置的工作區內，所述雷射測距裝置啟動並按步進方式沿所述高架軌道移動，所述雷射測距裝置每移動一個步長，所述測距雷射頭採集一次所對應的檢測點的高度數據，連續完成網格狀檢測點的高度數據的採集；所述計算機裝置根據設定的程序控制所述行走裝置驅動所述雷射測距裝置沿所述高架軌道移動，所述測距雷射頭採集車載煤炭表面的高度數據；在本實施例中，雷射測距裝置的步長是300毫米，每兩個測距雷射頭之間的距離是300毫米；所述雷射測距裝置的移動速度是300毫米/秒；B、所述雷射測距裝置將採集的高度數據實時傳送給所述計算機裝置，所述計算機裝置對採集的高度數據進行邊界分析，邊界分析的條件為=Zi^DKH,其中=Zij為檢測點的測量數據、DH為車廂底板的高度數據、H為測距雷射頭距地面的物理高度數據；C、所述計算機裝置計算出車載煤炭表面的高度數據的最小值 = (H - DH -Zij)，Hmin=Iiiin (Hij);將車載煤炭表面按照檢測點劃分為k個柱體，依次對k個柱體的高度數據進行擬合運算，同時計算出每個柱體容積MZk=((氏」+!1(1+1)」+故(J+1)+H(i+1) (J+1))/4) -Hmin) XWXD,ff為柱體寬度數據、D為柱體長度數據；在本實施例中，W=300毫米，D=300毫米；
·[0025]D、所述計算機裝置計算出車廂的有效容積M=MA+ T^MZ, , MA=HminXffaXDa, Wa為資料庫中車廂寬度數據、Da為資料庫中車廂長度數據；E、所述計算機裝置計算出車載煤炭的合理質量V=VZXM，VZ為堆積密度；VZ堆積密度存儲在計算機裝置的資料庫中，該資料庫包含不同煤質指標/煤種/粒度/來源地的各種煤炭的堆積密度，以國家煤質分類數據為基礎，結合現場採集數據(電子稱重裝置、車型、載荷質量、煤炭來源地等)進行回歸驗證，修正堆積密度數據；使煤炭質量計算結果更加精確；F、所述計算機裝置對車載煤炭進行質量數據運算和比對，計算出質量偏差數據DV=V-Ve, Ve為電子稱車輛載荷質量數據，將質量偏差數據DV大於電子稱車輛載荷質量數據Ve的5%的車載煤炭定為不合格煤炭，所述計算機裝置生成車載煤炭質量檢測報告並列印輸出。車載煤炭質量檢測報告包括車型、載荷質量、煤炭來源地、煤炭種類、進料日期和時間、檢測結果等信息，採集數據和檢測結果分類存檔。在本實施例中，本實用新型中的計算機裝置通過對採集的數據進行邊界分析、曲面擬合、微分運算、積分求和等運算，得到有效容積，利用煤炭堆積密度數據計算出合理質量數據，通過合理質量數據V與稱重裝置的實際質量數據Ve進行比對，根據質量偏差程度，判斷煤炭品質的真實可靠性，可以應對次煤替換好煤、改變車廂容積等作假方式。
權利要求1 一種車載煤炭質量檢測裝置，其特徵在於包括雷射測距裝置、計算機裝置；所述雷射測距裝置有一個箱式橫梁，所述箱式橫梁中沿一直線等距設有多個測距雷射頭；所述箱式橫梁的兩端各設有一個行走裝置，所述行走裝置設有行走輪和驅動電機，所述的兩個行走裝置分別安裝在兩條平行設置的高架軌道上；所述計算機裝置中設有RS485串行通訊卡、數據採集卡；所述測距雷射頭的高度數據輸出端與所述的計算機裝置的高度數據輸入端電連接；所述計算機裝置中設有PLC可編程控制器，所述PLC可編程控制器與所述雷射測距裝置信號連接。
專利摘要本實用新型涉及一種車載煤炭質量檢測裝置，包括雷射測距裝置、計算機裝置；雷射測距裝置有一個箱式橫梁，箱式橫梁中沿一直線等距設有多個測距雷射頭；箱式橫梁的兩端各設有一個行走裝置，兩個行走裝置分別安裝在兩條平行設置的高架軌道上；計算機裝置中設有串行通訊卡、數據採集卡和匹配的數據處理軟體，測距雷射頭的高度數據輸出端與的計算機裝置的高度數據輸入端電連接；計算機裝置中設有PLC可編程控制器，PLC可編程控制器用於控制所述的行走裝置。本實用新型可對車載煤炭質量進行快速、精確檢測；與稱重裝置結合，可為煤炭品質的監督提供一種行之有效的檢測裝置。
文檔編號G01N9/00GK202631385SQ20122017275
公開日2012年12月26日 申請日期2012年4月23日 優先權日2012年4月23日
發明者李向利, 張振華, 林建就, 劉藝 申請人:北京華夏力鴻商品檢驗有限公司