一种煤仓煤量实时测量计算方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种煤仓煤量实时测量计算方法。
【背景技术】
[0002]在机组停机和运行过程中，需要对煤仓的煤量进行精确监视。根据停炉时间和方式，控制各原煤仓煤位在适当的位置，如机组大小修停机时应将煤仓的原煤走空，防止煤仓长期存煤发生自燃或检修检查方便。而在停机过程中，由于兼顾汽温降温率、降负荷率等，煤仓煤量控制需要极为精确，以便准确预估停机及烧空仓时间。一般都要给出煤仓的煤位监视，而原煤仓一般为双曲线型、圆锥型等形状，而非圆柱型等上下规则形状。在以前，只能根据煤仓拉空曲线来估算煤仓走空时间，但是当给煤量发生变化时，该曲线变得不再具有指导意义。因此，难以准确地计算煤仓存煤量。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种煤仓煤量实时测量计算方法，根据煤位自动折算成煤仓存煤量，极大地提高了煤仓存煤量计算效率；在煤量不足时，当输煤人员精确上煤时，提高了上煤的准确性。
[0004]为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种煤仓煤量实时测量计算方法，任意一个煤仓从上至下设置为顶部圆柱，具有第一倾斜角度的上部锥体段，具有第二倾斜角度的中部锥体段，以及具有第三倾斜角度的下部锥体段；
在上部锥体段下方形成有相应的上部虚拟圆锥体，中部锥体段下方形成有相应的中部虚拟圆锥体，下部锥体段下方形成有相应的下部虚拟圆锥体；
输入或实测获得该煤仓的煤仓煤位的高度数值；
对于煤仓中的各段，即上部锥体段、中部锥体段、下部锥体段，计算以下参数:
根据各段的实际标高，判断煤仓煤位在各段中的位置关系，来分别求取各段的计算标尚;
根据各段的下底半径与各段倾斜角度的正切值的乘积，分别求取各段下方相应虚拟圆锥体的虚拟圆锥高；
根据各段的计算标高与各段相应的虚拟圆锥高的和值，分别求取各段的计算半径标尚;
根据各段的计算半径标高与各段倾斜角度的正切值的商值，求取各段的计算半径；根据各段的计算半径、下底半径、计算半径标高，及各段相应的虚拟圆锥高，分别求取各段的计算体积；
对于顶部圆柱，将煤仓煤位减去各段的实际标高后的差值作为顶部圆柱的计算标高；并根据顶部圆柱的实际半径及计算标高求取该顶部圆柱的计算体积；
根据顶部圆柱、上部锥体段、中部锥体段、下部锥体段的计算体积，设置对煤仓煤位的高度数值的限位提示阈值。
[0005]本发明中根据煤仓煤位，各段的计算体积及实际标高，可以精确求取煤仓的煤量体积；再根据煤仓体积和煤的堆积密度计算出煤仓存煤量，计算效率高，提高了上煤的准确性。本发明可以在人机交互的显示界面上，直观地展现各个煤仓的煤位，计算出的煤量，以及对应给煤机是否运行的状态，和煤位所处的高中低状态，等等，方便输煤人员了解相关情况。
【附图说明】
[0006]图1是本发明所述煤仓煤量实时测量计算方法的流程图；
图2是本发明所述煤仓煤量实时测量计算方法中的参数示意图；
图3是本发明所述煤仓煤量实时测量计算方法的一个具体计算示例。
【具体实施方式】
[0007]如图1所示，本发明提供的煤仓煤量实时测量计算方法，通过煤仓煤位计算煤仓体积，再根据煤仓体积和煤的堆积密度计算出煤仓存煤量。
[0008]如图2所示，每一个煤仓从上至下设置为顶部圆柱101，具有第一倾斜角度的上部锥体段102，具有第二倾斜角度的中部锥体段103，以及具有第三倾斜角度的下部锥体段104。各锥体段的倾斜角度是该锥体段的侧壁与水平面的夹角，本示例中的第一倾斜角度al为60°，第二倾斜角度a2为65°，第三倾斜角度a3为76.88°。
[0009]将各锥体段的侧壁以各自倾斜角度向中心轴线处延伸，在各锥体段下方形成虚拟圆锥体；虚拟圆锥体并不真实存在，仅为表示所需参数所在位置使用。上部锥体段102下方形成上部虚拟圆锥体202，中部锥体段103下方形成中部虚拟圆锥体203，下部锥体段104下方形成下部虚拟圆锥体204。
[0010]图3中给出一个具体示例煤仓的参数，以此说明本发明的算法如下:
S1、下部锥体段104的相关参数如下:
实际标高E3、下底半径F3、上底半径G3 ;
下部虚拟圆锥体204的虚拟圆锥高D3=F3*TAN(RADIANS(a3))由函数RADIANS将第三倾斜角度a3转为弧度，再通过函数TAN计算对应的正切值后与F3进行运算；
实际体积 C3=3.14*G3*G3*(E3+D3)/3-3.14*F3*F3*D3/3 ；
计算半径标高I3=D3+J3 ;
计算标高J3=IF(C8〈=E3，C8, E3)，该IF函数表示当煤仓煤位C8小于等于实际标高E3时，计算标高J3取C8的数值，否则J3取E3的数值；
计算半径K3=I3/TAN(RADIANS(a3))，由函数RADIANS将第三倾斜角度a3转为弧度，再通过函数TAN计算对应的正切值后与13进行运算；
计算体积 L3=3.14*K3*K3* 13/3-3.14*F3*F3*D3/3。
[0011]S2、中部锥体段103的相关参数如下:
实际标高E4、下底半径F4、上底半径G4 ;
中部虚拟圆锥体203的虚拟圆锥高D4=F4*TAN(RADIANS (a2))由函数RADIANS将第二倾斜角度a2转为弧度，再通过函数TAN计算对应的正切值后与F4进行运算；
实际体积 C4=3.14*G4*G4*(E4+D4)/3-3.14*F4*F4*D4/3 ； 计算半径标高I4=D4+J4 ;
计算标高J4=IF (AND (C8<=E3+E4, C8>E3)，C8-E3, E4)，该IF函数表示当煤仓煤位C8小于等于E3+E4且大于E3时，计算标高J4取C8-E3的数值，否则J4取E4的数值；
计算半径K4=I4/TAN(RADIANS (a2))，由函数RADIANS将第二倾斜角度a2转为弧度，再通过函数TAN计算对应的正切值后与14进行运算；
计算体积 L4=3.14*Κ4*Κ4*Ι4/3-3.14*F4*F4*D4/3。
[0012]S3、上部锥体段102的相关参数如下:
实际标高E5、下底半径F5、上底半径G5 ;
上部虚拟圆锥体202的虚拟圆锥高D5=F5*TAN(RADIANS(al))由函数RADIANS将第一倾斜角度al转为弧度，再通过函数TAN计算对应的正切值后与F5进行运算；
实际体积 C5=3.14*G5*G5*(E5+D5)/3-3.14*F5*F5*D5/3 ；
计算半径标高I5=D5+J5 ;
计算标高 J5= IF (AND (C8<=E3+E4+E5, C8> E3+E4)，C8-E3-E4, E5)，该 IF 函数表示当煤仓煤位C8小于等于E3+E4+E5且大于E3+E4时，计算标高J5取C8-E3-E4的数值，否则J5取E5的数值；
计算半径K5=I5/TAN(RADIANS (al))，由函数RADIANS将第一倾斜角度al转为弧度，再通过函数TAN计算对应的正切值后与15进行运算；
计算体积 L5=3.14*Κ5*Κ5*Ι5/3-3.14*F5*F5*D5/3。
[0013]S4、顶部圆柱101的相关参数如下:
实际标高E6，实际半径F6等于计算半径K6 ;
实际体积为 C6=3.14*F6* F6* E6 ；
计算标高 J6=C8-E3-E4-E5 ；
计算体积 L6=3.14*K6*K6*J6。
[0014]S5、对于整个煤仓的参数计算如下:
煤仓标高H3=E3+E4+