取料机与装船机距离计算系统及装船机装船控制系统的制作方法

本实用新型涉及工程技术领域，具体地，涉及一种取料机与装船机距离计算系统及装船机装船控制系统。

背景技术：

现有技术中，取料机-传送带-装船机装船控制方法具有运行稳定、控制简单、维护便利等先天优势，是目前大多数散料码头、电厂所采用的供料控制方式。

目前该结构的控制工艺流程主要有两种：一种为装船机正常进行对舱作业，当操作员确认对舱后即通知中控中心启动传送带流程，装船线、转接线、取料线传送带逐一启动后，取料机再进行取料动作，物料经取料带传送带、转接线传送带和装船线传送带到达装船机，进行装船操作；另一种为操作员通过通讯手段了解堆场取料机的大致位置，自己根据装船机位置，对舱、移仓估算时间，结合传送带运行速度，估算出物料流达到装船机的时间，提前通知中控中心启动传送带流程。

以上两种控制方法都存在不同程度的缺陷，第一种操作方式运行比较简单，但一条港口、码头传送带机运行流程传输距离较长，动辄上千米，甚至几千米，加上传送带启动时间及间隔，每条传送线至少有7-8台400-500w功率不等的电机驱动空转十几分钟，造成较大的电能损失；第二种控制方式进行了提前上料，实际中操作员保守起见，提前上料时间有限，一定程度上减少了电能浪费，但是提前上料的时间完全由操作员估算出结果，计算精度非常不准，一旦发生计算错误或者联系不畅，极易造成堵料、压停、洒落物料等重大安全事故，造成经济损失，存在安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种取料机与装船机距离计算系统及装船机装船控制系统，该取料机与装船机距离计算系统准确计算物料从取料机到装船机的运行时间，该装船机装船控制系统准确控制取料机、传送带和装船机的启动，保证各个环节的工作效率，节约能源，提供系统工作效率。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种取料机与装船机距离计算系统该系统包括：装船机距离计算装置，安装在所述装船机上，用于计算所述装船机与传送带的交接点A之间的距离L1；取料机距离计算装置，安装在所述取料机上，用于计算所述取料机与传送带的交接点B之间的距离L3；传送带距离计算装置，用于计算所述传送带的所述交接点A与所述交接点B之间的距离L2；以及，总距离计算装置，用于根据所述装船机距离计算装置计算的距离L1、所述传送带距离计算装置计算的距离L2和所述取料机距离计算装置计算的距离L3计算所述装船机与所述取料机的总距离L。

优选地，所述装船机距离计算装置包括：装船机位置获取装置，用于获取所述装船机的位置；其中，所述装船机距离计算装置还被配置为：根据所述装船机位置获取装置获取的所述装船机的位置计算所述装船机与所述传送带的所述交接点A之间的距离L1。

优选地，所述取料机位置计算装置包括：取料机位置获取装置，用于获取所述取料机的位置；其中，所述取料机位置计算装置还被配置为：根据所述取料机位置获取装置获取的所述取料机的位置计算所述取料机与所述传送带的所述交接点B之间的距离L3。

优选地，所述传送带距离计算装置包括：流程号获取装置，安装在所述装船机上，用于获取所述装船机的流程号；其中，所述传送带距离计算装置还被配置为：根据所述流程号获取装置获取的所述流程号计算所述传送带的所述交接点A与所述交接点B之间的距离L2。

优选地，所述装船机位置获取装置包括编码器或全球定位系统GPS。

优选地，所述取料机位置获取装置为全球定位系统GPS。

优选地，所述装船机位置获取装置包括编码器，还包括无线射频识别系统RFID；所述RFID的若干应答组件安装在所述装船机的轨道上，所述RFID的阅读组件安装在所述装船机上，所述阅读组件用于获取若干个所述应答组件的位置信息；所述装船机距离计算装置还被配置为：将所述阅读组件获取的所述位置信息写入所述编码器。

本实用新型还提供一种装船机装船控制系统，该系统包含上述任一种取料机与装船机距离计算系统。

优选地，该系统还包括：压力检测开关，安装在所述取料机的臂架上，用于检测所述臂架上的物料产生的压力，并根据所检测的所述臂架上的物料产生的压力向所述装船机的控制系统发送触发信号；以及控制系统，安装在所述装船机上，接收所述压力检测开关的触发信号并生成上料时间，和根据所述总距离计算装置计算的总距离L、传送带运行速度和所述上料时间控制所述装船机执行装船操作。

优选地，该系统还包括雷达检测系统，安装在所述传送带下方，用于检测所述传送带上的物料信息，并将所述物料信息发送到所述控制系统；所述控制系统还被配置为：接收所述雷达检测系统发送的物料信息，并根据该物料信息控制所述装船机执行装船操作。

通过上述技术方案，装船机距离计算装置计算装船机与传送带的交接点A之间的距离L1；取料机距离计算装置计算所述取料机与传送带的交接点B之间的距离L3；传送带距离计算装置计算所述传送带的所述交接点A与所述交接点B之间的距离L2；而总距离计算装置根据所述装船机距离计算装置计算的距离L1、所述传送带距离计算装置计算的距离L2和所述取料机距离计算装置计算的距离L3计算所述装船机与所述取料机的总距离L，最终得到物料从取料机经传送带到达装船机的总距离，通过该总距离L、传送带的运行速度可推知物料从取料机达到装船机的时间，便于准确控制取料机、传送带和装船机的启动时间，保证系统各个环节的工作效率最高，节省能源，提高系统工作效率。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1A是本实用新型一种实施方式的取料机与装船机距离计算系统结构示意图；

图1B是本实用新型另一种实施方式的取料机与装船机距离计算系统结构示意图；

图2是本实用新型一种实施方式的取料机与装船机距离计算系统安装结构示意图；

图3是本实用新型一种实施方式的装船机装船控制系统结构示意图；

图4是本实用新型另一种实施方式的装船机装船控制系统结构示意图。

附图标记说明

10 装船机距离计算装置 20 取料机距离计算装置

30 传送带距离计算装置 40 总距离计算装置

11 装船机位置获取装置 21 取料机位置获取装置

31 流程号获取装置

50 装船机

51 编码器 52 阅读组件

53 应答组件 54 轨道

56 控制系统

60 取料机

61 垛位 62 臂架

63 压力检测开关 64 全球定位系统

70 传送带 71 雷达检测系统

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

图1A是本实用新型一种实施方式的取料机与装船机距离计算系统结构示意图。如图1A所示的本实用新型一种实施方式的取料机与装船机距离计算系统该系统包括：装船机距离计算装置10，安装在所述装船机上，用于计算所述装船机与传送带的交接点A之间的距离L1；取料机距离计算装置20，安装在所述取料机上，用于计算所述取料机与传送带的交接点B之间的距离L3；传送带距离计算装置30，用于计算所述传送带的所述交接点A与所述交接点B之间的距离L2；以及，总距离计算装置40，用于根据所述装船机距离计算装置计算的距离L1、所述传送带距离计算装置计算的距离L2和所述取料机距离计算装置计算的距离L3计算所述装船机与所述取料机的总距离L。

上述方案中，装船机距离计算装置计算装船机与传送带的交接点A之间的距离L1；取料机距离计算装置计算所述取料机与传送带的交接点B之间的距离L3；传送带距离计算装置计算所述传送带的所述交接点A与所述交接点B之间的距离L2；而总距离计算装置根据所述装船机距离计算装置计算的距离L1、所述传送带距离计算装置计算的距离L2和所述取料机距离计算装置计算的距离L3计算所述装船机与所述取料机的总距离L，最终得到物料从取料机经传送带到达装船机的总距离，通过该总距离L、传送带的运行速度可推知物料从取料机达到装船机的时间，便于准确控制取料机、传送带和装船机的启动时间，保证系统各个环节的工作效率最高，节省能源，提高系统工作效率。

图1B是本实用新型另一种实施方式的取料机与装船机距离计算系统结构示意图。如图1B所示的本实用新型另一种实施方式的取料机与装船机距离计算系统，所述装船机距离计算装置10包括：装船机位置获取装置11，用于获取所述装船机的位置；其中，所述装船机距离计算装置10还被配置为：根据所述装船机位置获取装置11获取的所述装船机的位置计算所述装船机与所述传送带的所述交接点A之间的距离L1。

上述方案中的装船机位置获取装置11例如可以为编码器、距离传感器、位移传感器、测距仪或全球定位系统GPS。

上述方案中，所述取料机位置计算装置20包括：取料机位置获取装置21，用于获取所述取料机的位置；其中，所述取料机位置计算装置20还被配置为：根据所述取料机位置获取装置21获取的所述取料机的位置计算所述取料机与所述传送带的所述交接点B之间的距离L3。

上述方案中的取料位置获取装置31例如可以为编码器、距离传感器、位移传感器、测距仪或全球定位系统GPS。

上述方案中，所述传送带距离计算装置30包括：流程号获取装置31，安装在所述装船机上，用于获取所述装船机的流程号；其中，所述传送带距离计算装置30还被配置为：根据所述流程号获取装置31获取的所述流程号计算所述传送带的所述交接点A与所述交接点B之间的距离L2。

上述方案中，流程号信息为装船机与取料机的对应关系数组，根据流程号可唯一确定装船机和取料机的工作区域段，即可确定传送带的距离L2。

图2是本实用新型一种实施方式的取料机与装船机距离计算系统安装结构示意图。如图2所示的本实用新型一种实施方式的取料机与装船机距离计算系统，所述装船机位置获取装置包括编码器51。

上述方案中，装船机位置获取装置10或可以包括全球定位系统GPS。

根据本实用新型一种实施方式，所述取料机位置获取装置为全球定位系统GPS64。

根据本实用新型一种实施方式，所述装船机位置获取装置包括编码器51，还包括无线射频识别系统RFID；所述RFID的若干应答组件53安装在所述装船机50的轨道54上，所述RFID的阅读组件52安装在所述装船机50上，所述阅读组件52用于获取若干个所述应答组件53的位置信息；所述装船机距离计算装置还被配置为：将所述阅读组件52获取的所述位置信息写入所述编码器51。

上述方案中，因装船机工作段距离较长，为避免编码器误差造成距离计算的误差，在工作段的轨道54上安装若干RFID应答组件53，该应答组件53中写入其所在点与传送带交接点A之间的距离，装船机50上的阅读组件52在到达相应的工作段时读取应答组件53中的距离信息，并将该距离信息写入编码器51，以实现对编码器的距离数据的校正。保证装船机距离计算装置11计算的距离L1准确无误，提高系统的可靠性和准确性。

本实用新型还提供一种装船机装船控制系统，该系统包含上述任一种取料机与装船机距离计算系统。

图3是本实用新型一种实施方式的装船机装船控制系统结构示意图。如图3所示的本实用新型一种实施方式的装船机装船控制系统，还包括：压力检测开关63，安装在所述取料机60的臂架62上，用于检测所述臂架62上的物料产生的压力，并根据所检测的所述臂架上的物料产生的压力向所述装船机的控制系统56发送触发信号；以及控制系统56，安装在所述装船机50上，接收所述压力检测开关63的触发信号并生成上料时间，和根据所述总距离计算装置计算的总距离L、传送带运行速度和所述上料时间控制所述装船机执行装船操作。

此系统运算工作例如可由装船机控制系统56完成，总距离计算装置可以安装在装船机50上，或包含于控制系统56中，当中控中心准备运行流程指令时，流程号获取装置31获取装船机的流程号信息，上述流程号获取装置31例如可以通过控制系统56与中控中心通讯，获得该流程号信息。根据已知流程号信息，对比装船机程序中的预存流程号信息数组，即能够确定中间转运传送带70的组成及长度，如图中L2所示。装船机距离计算装置10采集本机编码器51的数据，换算出当前装船机位置相对于图中传送带的交接点A点的距离，如图L1所示。取料机距离计算装置20通过GPS采集当前位置信息，换算出当前取料机位置相对与传送带70的交接点B的距离，如图中L3所示，装船机控制系统56与取料机距离计算装置进行通讯，得到L3数值。装船机总距离计算装置40通过得到的L1、L2、L3数值及取料机臂架长度，结合传送带运行速度信息，即能准确算出流程传送带距离及上料物料流到达装船机运行时间T，其中，T＝(L1+L2+L3-取料机臂架62长度)/传送带运行速度，并显示在取料机、装船机、中控中心的控制界面上。即可根据T值，结合现场实际对舱、对泊情况，通知中控中心进行提前启动流程上料，取料机60从垛位61提取物料，控制系统56控制装船机在T时间倒计时完成时进行装船操作。

当流程运行正常，取料机正常上料，通过在臂架62的液压马达头部安装的压力检测开关63，与预设值比较，根据系统设定的算法判断真正上料时刻，并通讯给装船机50的控制系统56触发信号，装船机将运行时间T进入倒计时模式，装船机根据传送带运行速度及真正上料触发信号，倒推物料流距离装船机的时间，给操作员判断。

图4是本实用新型另一种实施方式的装船机装船控制系统结构示意图。如图4所示的本实用新型另一种实施方式的装船机装船控制系统，还包括雷达检测系统71，安装在所述传送70带下方，用于检测所述传送带70上的物料信息，并将所述物料信息发送到所述控制系统56；所述控制系统56还被配置为：接收所述雷达检测系统71发送的物料信息，并根据该物料信息控制所述装船机执行装船操作。

上述方案的装船机装船控制系统加入一组保护装置，即采用雷达监测传送带上的物料流，当在传送带交接点A位置，雷达检测系统71已发出触发信号时，如果装船机控制系统56判断A点触发信号已经出发，但此时装船机传送带悬皮还未处于运行状态，则程序向装船机和/或中控中心输出报警信息，并在此状态维持一定时间后强制系统停机，并给出停机报警；而当控制系统56判断A点触发信号已经出发，且此时装船机传送带悬皮处于运行状态，则表明系统运行正常，程序向装船机和/或中控中心输出正常信息，正常执行装船操作。

本实用新型的装船机装船控制系统的优点是采用精确检测手段检测并计算物料流运行的实际距离和实际时间，由装船机计算抵达时间T，避免操作员自己估算流程时间的风险性，提高了设备的安全性，操作员或系统程序在得到精确运行时间T后，结合现场判断，能够尽早启动相应的流程，减少装船作业时间，提高系统运行效率，节约能源。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。