专利名称：一种火力发电厂智能留样分矿系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种火力发电厂智能留样分矿系统及方法，尤其涉及一种通过对进出火力发电厂的煤场进行自动留样分矿，以进行精确的数据采集并无人值守的系统和方法。
背景技术：
煤炭一直是我国火力发电厂的主要燃料来源，因此火力发电厂燃料管理在发电领 域至关重要。同时燃料管理也是一项复杂的系统工程，且煤质量数据的获取通过采、制、化过程，这三个过程既相互联系又相互独立，任何一个环节的失误都会对后面的分析结果带来较大影响。而其中煤炭的采样过程的合理性是最重要的环节，影响到化验结果准确度的80%。煤样采样过程包含采样机取样、破碎、缩分、留样四个过程，而留样就是实现煤样存放功能的装置。现有的包括底盘、控制单元、样桶容器、接料口 ；一般来说都包括有6个、8个、12个或者16个样桶容器,在一段时间内存放不同供应方的煤样。样桶容器的装载量依据不同火力发电厂的管理要求不同，一般为10公斤、16公斤、27公斤、30公斤甚至更大。现有的火力发电厂煤样管理要求一般是每辆运煤车3点米样,700—800吨为一个结算样，样桶容器内30公斤煤样可以代表整体煤炭的质量情况。现有的运煤车的载重一般为35吨左右，意味着每车约I. 5公斤煤样在样桶容器内。因此一旦采样环节出现任何问题，最终影响化验结果，严重影响煤样的准确性、科学性。但是现有的现在火力发电厂使用的存在以下问题
1、现有的样桶容器很容易被更换，导致采样过程的安全可靠性无法保障，容易造成煤样被掉包；
2、样桶容器在重复使用时容易造成煤样相互影响，造成最终测量结果不准确。
发明内容
针对现有火力发电厂的存在的缺陷和问题，本发明实施例的目的是提出一种结构更为合理的火力发电厂智能留样分矿系统及方法。为了达到上述目的，本发明实施例提出了一种火力发电厂智能留样分矿系统，包括底盘、一个以上样桶容器、控制单兀；
其中所述样桶容器为上小下大的截锥形的不锈钢筒状，所述样桶容器顶部设有顶部开口和底部开口 ；所述样桶容器固定于所述底座上，且所述底部开口处设有由拉杆和拉杆电机控制的封口 ；所述拉杆电机连接所述控制单元以控制所述拉杆开启/关闭所述封口 ；
所述底座在每一样桶容器的对应位置设有用于区分样桶容器的射频标签，且所述每一样桶容器对应的射频标签存储的数据预存储在所述控制单元中；所述系统还包括用于无人值守留样模块，所述无人值守留样模块有用于密封所述样桶容器顶部开口的上盖及清洁装置。作为上述技术方案的优选，所述底座上设有用于感知位置的接近开关或光电传感器。作为上述技术方案的优选，所述底座还包括用于控制所述底座转动的转动电机，所述转动电机连接所述控制单元。作为上述技术方案的优选，所述无人值守留样模块还包括用于读取所述射频标签的射频读写单元，所述射频读写单元连接所述控制单元。 作为上述技术方案的优选，所述清洁装置包括设置于所述上盖上的空气泵，以及设置于所述底部开口处的吸尘器。作为上述技术方案的优选，所述系统还包括报警单元，所述报警单元连接所述控制单元以在所述无人值守留样模块故障时发出报警。作为上述技术方案的优选，所述样桶容器侧壁设有标签。同时，本发明实施例还提出了一种利用上述任一项所述的火力发电厂智能留样分矿系统进行留样的方法，包括
步骤I、控制单元监测采样单元，判断有无需要留样的煤样，如果存在需要留样的煤样，读取煤样的信息参数；
步骤2、启动转动电机以使底座转动，根据底座上的接近开关或光电传感器技术控制所述底座转动到所需的样桶容器；
步骤3、控制单元向前端的采样设备发送信号，以使采样设备将煤样传输到样桶容器；并开启自检功能，如果自检通过则跳转到步骤4 ;如果自检未通过则报警，提示用户通过手动模式对煤样进行取样，步骤结束；
步骤4、无人值守留样模块通过射频读写单元读取底座上的射频标签以验证当前对应的样桶容器是否正确，如果否则报警，并继续旋转底座直至正确；
步骤5、控制单元启动拉杆电机，使得拉杆移动封口，使煤样自动流出道下端的封装单元的接料口；
步骤6、取样结束后，控制单元使样桶容器的上盖下降以盖住样桶容器的顶部开口 ；然后启动上盖的空气泵和底部开口的吸尘器，以清洁所述样桶容器内的煤粉烟尘。作为上述技术方案的优选，所述方法还包括
步骤7、生成并打印样本的条形码信息，并将信息存入中心数据库中。本发明实施例具有以下优点本发明实施例的系统和方法，可以对火力发电煤场的留样进行全自动管理，以大幅降低管理成本，提高工作效率。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本发明实施例的留样分矿系统的结构示意 图2为样桶容器的结构示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例提出了一种如图I包括底盘3-11、样桶容器3-10、拉杆3-7、拉杆电机3-3、吸尘器3-4、空气泵3-1、上盖3-2、无人值守位置读写器3_9、手动模式读写器3_6、转动电机及控制单元3-8和样桶容器标签3-5，样桶容器3-10在不同的时间段内存放不同供应方的煤样，能够同时接收供应方的煤样，并存在不同的样桶容器内3-10。如图I所示，底盘包含有现有的接近开关或者光电传感器及转动电机，所有的样桶容器3-10均匀的焊接固定在底盘3-11上，样桶容器有n个，n > 1，每个样桶容器下部由 拉杆封口，拉杆3-7与拉杆电机3-3电连接，并由控制单元3-8控制。如图2所示，样桶容器2-1上小下大(即如图2所示的，顶部半径比底部半径小L)，不锈钢材料制作，防止煤样粘连在样桶容器的内壁上。每个样桶容器沿底盘径向外侧安装有一张近距离射频标签2-2，里面写有每个样桶容器代码，并存入控制单元数据库。无人值守位置读写器3-9正对的样桶容器位置，为无人值守模式取样位置，与自动封装单元相连，可以实现全自动封装；手动模式读写器3-6正对的样桶容器位置，为人工模式取样位置，该位置同时是从采样单元接收缩分煤样的位置。无人值守模式取样位置上方安装有共用上盖3-2，并与空气泵3-1相连；无人值守模式取样位置下方，安装有吸尘器，用与吸收空气泵工作时产生的煤样灰尘。控制单元3-8提供手动取样功能，如果无人值守取样模式发生故障，系统告警后，操作人员按动控制单元手动取样按钮，被取样的样桶容器会旋转到手动模式读写器3-6所在位置，人员按动手动按钮，拉杆封口拉开，人工接样。煤样被取出后，控制单元3-8反馈给采样单元取样完毕信号，采样单元可以继续采样，同时控制单元3-8自动生成、记录入数据库并打印取样编码，由人工或者机械手贴在被取出的煤样袋上。本发明实现智能管理，其控制方法包括下列步骤
步骤I自动旋转控制单元3-8监测采样单元，判断有无需要留样的煤样，如果存在需要留样的煤样，读取煤样的相关信息(供应商、运输车队等)，启动转动电机进行旋转底盘3-11,依靠接近开关技术或者光电传感器技术，选择需要的煤样容器3-10。转动电机旋转完成后将信息回传给控制单元3-8，控制单元发出指令停止旋转工作。步骤2自动校验控制单元3-8启动射频读写器3-6，扫描并识别正对样桶容器3-10的电子标签3-5，并与控制单元3-8数据库里的此样桶容器3-10的标签3_5比对，如果正确则进入下一步工作；否则再次自动旋转底盘3-11，同时发出告警信号。样桶容器3-10正确到位后，控制单元3-8关闭射频读写器3-6，并启动系统自检告警功能。步骤3自动留样样桶容器3-10到位后，控制单元3-8给采样单元信号，开始接收采样单元下来的煤样，采样单元放料结束后，给控制单元3-8指令，放样结束，控制单元停止留样工作。步骤4取样自检控制单元3-8检测采样单元，判断有无需要取样的煤样。如果有需要取样的煤样，控制单元启动自检功能，检查自身的全自动取样功能是否能正常工作，并监测封装单元的工作信号，如果正常则进入无人值守取样的工作模式；如果全自动取样功能有故障或者得不到封装单元信号，则进入人工取样的工作模式，并发出告警信号。自检结束反馈给控制单元3-8，控制单元3-8发出指令停止自检。步骤5自动取样控制单元3-8启动转动电机，旋转底盘3-11把需要取样的样桶容器3-10旋转到无人值守射频读写器3-9所在的位置，开启射频读写器3-9，复核样桶容器3-10，如果正确控制单元3-8启动转动电机，开启拉杆电机3-3，移动样桶容器封口，煤样自动流入封装单元接料口。否则继续旋转。三次旋转复核都不正确，则进入手工取样模式。步骤6自动清洁取样接收后，控制单元3-8启动样桶容器公用上盖3-2下降，盖住样桶容器3-10上口 ；然后启动空气泵3-1释放压缩空气，同时启动安装在样桶容器下口的吸尘器3-4，吸取残留的煤粉烟尘。清洁完成后将相关信息回传给控制单元3-8，控制单 元3-8发出指令，停止清洁工作，上盖3-2上移，空气泵3-1、吸尘器3-4关闭。步骤7生成、打印并读取样本的条形码信息，并将信息存入中心数据库中，过程完成。以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1.一种火力发电厂智能留样分矿系统,其特征在于,包括底盘、一个以上样桶容器、控制单兀； 其中所述样桶容器为上小下大的截锥形的不锈钢筒状，所述样桶容器顶部设有顶部开口和底部开口； 所述样桶容器固定于所述底座上，且所述底部开口处设有由拉杆和拉杆电机控制的封n ； 所述拉杆电机连接所述控制单元以控制所述拉杆开启/关闭所述封口； 所述底座在每一样桶容器的对应位置设有用于区分样桶容器的射频标签，且所述每一样桶容器对应的射频标签存储的数据预存储在所述控制单元中； 所述系统还包括用于无人值守留样模块，所述无人值守留样模块有用于密封所述样桶容器顶部开口的上盖及清洁装置。
2.根据权利要求I所述的火力发电厂智能留样分矿系统，其特征在于，所述底座上设有用于感知位置的接近开关或光电传感器。
3.根据权利要求I所述的火力发电厂智能留样分矿系统，其特征在于，所述底座还包括用于控制所述底座转动的转动电机，所述转动电机连接所述控制单元。
4.根据权利要求I所述的火力发电厂智能留样分矿系统，其特征在于，所述无人值守留样模块还包括用于读取所述射频标签的射频读写单元，所述射频读写单元连接所述控制单元。
5.根据权利要求I所述的火力发电厂智能留样分矿系统，其特征在于，所述清洁装置包括设置于所述上盖上的空气泵，以及设置于所述底部开口处的吸尘器。
6.根据权利要求I所述的火力发电厂智能留样分矿系统，其特征在于，所述系统还包括报警单元，所述报警单元连接所述控制单元以在所述无人值守留样模块故障时发出报目O
7.根据权利要求I所述的火力发电厂智能留样分矿系统，其特征在于，所述样桶容器侧壁设有标签。
8.一种利用权利要求1-7任一项所述的火力发电厂智能留样分矿系统进行留样的方法，其特征在于，包括 步骤I、控制单元监测采样单元，判断有无需要留样的煤样，如果存在需要留样的煤样，读取煤样的信息参数； 步骤2、启动转动电机以使底座转动，根据底座上的接近开关或光电传感器技术控制所述底座转动到所需的样桶容器； 步骤3、控制单元向前端的采样设备发送信号，以使采样设备将煤样传输到样桶容器；并开启自检功能，如果自检通过则跳转到步骤4 ;如果自检未通过则报警，提示用户通过手动模式对煤样进行取样，步骤结束； 步骤4、无人值守留样模块通过射频读写单元读取底座上的射频标签以验证当前对应的样桶容器是否正确，如果否则报警，并继续旋转底座直至正确； 步骤5、控制单元启动拉杆电机，使得拉杆移动封口，使煤样自动流出道下端的封装单元的接料口； 步骤6、取样结束后，控制单元使样桶容器的上盖下降以盖住样桶容器的顶部开口 ；然后启动上盖的空气泵和底部开口的吸尘器，以清洁所述样桶容器内的煤粉烟尘。
9.根究权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括 步骤7、生成并打印样本的条形码信息，并将信息存入中心数据库中。
全文摘要
本发明公开了一种火力发电厂智能留样分矿系统，包括底盘、一个以上样桶容器、控制单元；其中所述样桶容器为上小下大的截锥形的不锈钢筒状，所述样桶容器顶部设有顶部开口和底部开口；所述样桶容器固定于所述底座上，且所述底部开口处设有由拉杆和拉杆电机控制的封口；所述拉杆电机连接所述控制单元以控制所述拉杆开启/关闭所述封口；所述底座在每一样桶容器的对应位置设有用于区分样桶容器的射频标签，且所述每一样桶容器对应的射频标签存储的数据预存储在所述控制单元中；所述系统还包括用于无人值守留样模块，所述无人值守留样模块有用于密封所述样桶容器顶部开口的上盖及清洁装置。
文档编号G01N1/28GK102749242SQ20121027076
公开日2012年10月24日 申请日期2012年8月1日 优先权日2012年8月1日
发明者郝敬亚 申请人:北京冶联科技有限公司