一种焦炉护炉铁件的自动测距系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于测量领域，具体涉及一种应用激光测定距离的系统及其应用。
【背景技术】
[0002] 焦炭是煤炭在焦炉中转化的一个主要附属产品，主要用于冶金行业高炉冶炼，起 还原剂、发热剂和料柱骨架作用，是钢铁工业的重要原料之一。现代焦炉主要是由炭化室、 燃烧室、蓄热室和斜道区等组成。炭化室是煤隔绝空气干馏的地方。煤由炉顶装煤车（或 机侧侧装煤车）加入炭化室，炭化室两端有炉门，炼好的焦炭用推焦车推出，沿导焦车落入 熄焦车中，赤热焦炭用水熄灭，置于焦台上，当用干法熄焦时，赤热焦炭用惰性气体冷却，并 回收热能。燃烧室是煤气燃烧为炭化室供热的地方，与炭化室依次相间，一墙之隔。
[0003] 焦炉砌体的材料主要是硅砖，当烘炉温度升高时，由于Si02在高温范围内晶体形 态的转变和物理作用，使砌体产生膨胀；生产时的高温状态下，一是Si〇0SB体继续发生转 化，二是结焦过程中，煤料膨胀及推焦时焦饼的压缩所产生的侧压力和静摩擦力、摘炉门时 炉体受到强大的冲击力等，这些都会使炉体，特别是炉头，产生裂缝和损坏。为了使焦炉具 有足够的结构强度，保证其完整、严密，就需要配置一些护炉铁件。护炉铁件纵向的有两端 的抵抗墙及炉顶的纵拉条；横向有两侧的炉柱、大小弹簧、保护板、炉门框及上下横拉条。
[0004] 护炉设备的主要作用是：利用可调节的弹簧势能，连续不断地向砌体施加数量足 够、分布合理的保护性压力，使砌体在自身膨胀和外力作用下，仍保持完整、严密，从而保证 焦炉正常生产。护炉铁件运行是否正常关系到焦炉系统能否正常生产，护炉铁件运行是否 正常主要通过测量距离数据来衡量。目前，无论是6.0米顶装焦炉、6.98米顶装焦炉、7. 63 顶装焦炉，还是5. 5米捣固焦炉、6. 25米捣固焦炉，护炉铁件测量、数据处理均采用人工方 式，以一座65孔5. 5米捣固焦炉为例所有铁件测量项目为15项，测点达4370个。现有的 护炉铁件测量方法耗费大量人力物力，同时容易造成测量误差（尤其是在焦炉烘炉期间， 需要每天进行护炉铁件测调、操作环境极其恶劣）。 【实用新型内容】
[0005] 针对本领域存在的不足之处，本实用新型的目的是提供一种焦炉护炉铁件的自动 测距系统（又称：相位式激光测距仪）。
[0006] 实现本实用新型上述目的的技术方案为：
[0007] 一种焦炉护炉铁件的自动测距系统，焦炉的底部设置篦子砖，护炉铁件设置在焦 炉上，所述护炉铁件包括上横铁和下横铁，斜道区位于焦炉中部，
[0008] 所述自动测距系统包括激光调制发射电路、激光接收放大电路和数据处理系统以 及反射镜；所述激光调制发射电路为无线电波段频率的发射电路；所述激光调制发射电路 和激光接收放大电路集成在相位式激光测距仪中，数据处理系统集成在相位式激光测距仪 内。
[0009] 所述反射镜设置在焦炉的上横铁、下横铁、篦子砖反射镜定位点上；
[0010] 相位式激光测距仪与反射镜的间距为650-750mm。
[0011] 其中，所述数据处理系统包括精测相模块、粗测相模块、数据处理模块、系统控制 模块和LED显示模块，所述精测相模块和粗测相模块均与所述数据处理模块和系统控制模 块连接，数据处理模块和系统控制模块相连接；所述数据处理模块连接所述LED显示模块。
[0012] 其中，所述反射镜在焦炉的上横铁上设置60-70个反射镜定位点，间距1350mm;位 于同一条水平线上，在下横铁上设置60-70个反射镜定位点，间距1350mm;篦子砖上设置 60-70个反射镜定位点，间距1350mm，位于同一条水平线上；
[0013] 与上横铁的反射镜定位点水平线间距650-750mm处设置有用于放置相位式激光 测距仪的第一测量基准线，
[0014] 与下横铁的反射镜定位点水平线间距650-750mm处设置有用于放置相位式激光 测距仪的第二测量基准线，
[0015] 与篦子砖的反射镜定位点水平线间距650-750mm处设置有用于放置相位式激光 测距仪的第三测量基准线。
[0016] 使用本实用新型所述的自动测距系统进行焦炉护炉铁件的自动测距方法，包括步 骤：
[0017] 1)架设焦炉护炉铁件测量基准线（通常为钢丝）；
[0018] 2)在焦炉砌体和护炉铁件上设置反射镜；在基准线正前方700mm左右；
[0019] 3)在焦炉护炉铁件安装完毕后即在焦炉还未热态运行，处于冷态的情况下，完成 冷态护炉铁件数据测量），进行激光测距完成上横铁、下横铁、篦子砖三处炉长测量的冷态 数据（共66X6 = 396各数据，396组原始数据提前测量，并存储到激光测距装置），并完成 数据在相位式激光测距仪中的存储；
[0020] 4)焦炉运行中，按照《焦炉护炉铁件管理规程》中对焦炉护炉铁件的测量周期要 求，利用激光测距完成对上横铁、下横铁、篦子砖三处炉长测量的热态数据（共66X6 = 396 各数据，396组原始数据提前测量，并存储到激光测距装置），并完成热态数据在相位式激 光测距仪中的存储；
[0021] 其中，所述步骤3)中，数据处理包括将现测量数据与原始数据比较求差、机焦差 求和、求炉体膨胀量平均值。
[0022] 其中，所述步骤4)还包括通过串口与打印机、电脑连接完成图表打印和电子图表 存档。
[0023] 测量完成后所述激光测距装置自动或人工删除存储的测量数据。
[0024] 本实用新型的有益效果在于：
[0025] 本实用新型提出的系统和方法，基于相位式激光测距方法，精度可达到± 1mm，而 焦炉系统护炉铁件测量精度要求最低为± 1mm，满足了焦炉护炉铁件测量要求；本实用新 型提出的系统能够进行大量数据的精确测量、数据处理，不仅能极大地缩短护炉铁件测量 时间，还能使测量数据误差大大降低；同时测量数据处理实现信息化。大幅度降低岗位工人 劳动强度，护炉铁件岗位定员可减少一半。
【附图说明】
[0026] 图1 :焦炉护炉铁件测量测线架架设示意图。
[0027] 图1中，a为机侧上横铁测点，b为机侧下横铁测点，c为机侧篦子砖测点，i为机 侧第一测量基准线，j为焦侧第二测量基准线，k为机侧第三测量基准线，q为焦炉炉顶。
[0028] 图2 :护炉铁件测量系统工作原理图。
[0029] 图3 :激光测距系统总体设计框架图。
【具体实施方式】
[0030] 现以以下最佳实施例来说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0031] 实施例1 :
[0032] 本实施例中测距系统设置在65孔5. 5米捣固焦炉上。
[0033] 所述自动测距系统包括激光调制发射电路、激光接收放大电路和数据处理系统以 及反射镜；所述激光调制发射电路为无线电波段频率的发射电路（激光调制发射线路、激 光接收放大电路是相位式激光测距仪其中的两个组成部分）；所述激光调制发射电路和激 光接收放大电路集成在相位式激光测距仪中，数据处理系统集成在相位式激光测距仪内；
[0034] 如图1，反射镜设置在焦炉的上横铁、下横铁、篦子砖上。反射镜在焦炉的上横铁 上设置66个反射镜，安装位置为图1中叫_ 66所示的测点，每个测点间距1350mm;在下横铁 上设置66个反射镜，间距1350mm;篦子砖上设置66个反射镜，安装位置为图1中匕_66所示 的测点，每个测点间距1350mm。测点标记设置在焦炉冷态时进行，焦炉冷态时，架设护炉铁 件测量用测线架，从测线到焦炉炉柱正面中心点，用红漆做好标记点，然后用磁铁粘接反射 镜。
[0035] 相位式激光测距仪与反射镜的间距700mm。
[0036] 与上横铁的反射镜定位点水平线间距700mm处设置有用于放置相位式激光测距 仪的第一测量基准线i，与下横铁的反射镜定位点水平线间距700mm处设置有用于放置相 位式激光测距仪的第二测量基准线j，与篦子砖的反射镜定位点水平线间距700mm处设置 有用于放置相位式激光测距仪的第三测量基准线k。
[0037] 见图2。所述数据处理系统包括精测相模块、粗测相模块、数据处理模块、系统控制 模块和LED显示模块，所述精测相模块和粗测相模块均与所述数据处理模块和系统控制模 块连接，数据处理模块和系统控制模块相连接；所述数据处理模块连接所述LED显示模块。
[0038] 监测的项目为：
[0039]
【主权项】
1. 一种焦炉护炉铁件的自动测距系统，焦炉的底部设置篦子砖，护炉铁件设置在焦炉 上，所述护炉铁件包括上横铁和下横铁，其特征在于， 所述自动测距系统包括激光调制发射电路、激光接收放大电路和数据处理系统以及反 射镜；所述激光调制发射电路为无线电波段频率的发射电路；所述激光调制发射电路和激 光接收放大电路集成在相位式激光测距仪中，数据处理系统集成在相位式激光测距仪内； 所述反射镜设置在焦炉的上横铁、下横铁、篦子砖反射镜定位点上； 相位式激光测距仪与反射镜的间距为650-750mm。
2. 根据权利要求1所述的自动测距系统，其特征在于，所述数据处理系统包括精测相 模块、粗测相模块、数据处理模块、系统控制模块和LED显示模块，所述精测相模块和粗测 相模块均与所述数据处理模块和系统控制模块连接，数据处理模块和系统控制模块相连 接；所述数据处理模块连接所述LED显示模块。
3. 根据权利要求1所述的自动测距系统，其特征在于，所述反射镜在焦炉的上横铁上 设置60-70个反射镜定位点，间距1350mm ;位于同一条水平线上，在下横铁上设置60-70个 反射镜定位点，间距1350mm ;篦子砖上设置60-70个反射镜定位点，间距1350mm，位于同一 条水平线上； 与上横铁的反射镜定位点水平线间距650-750mm处设置有用于放置相位式激光测距 仪的第一测量基准线， 与下横铁的反射镜定位点水平线间距650-750mm处设置有用于放置相位式激光测距 仪的第二测量基准线， 与篦子砖的反射镜定位点水平线间距650-750mm处设置有用于放置相位式激光测距 仪的第三测量基准线。
【专利摘要】本实用新型属于测量领域，提供一种焦炉护炉铁件的自动测距系统，所述自动测距系统包括激光调制发射电路、激光接收放大电路和数据处理系统；所述激光调制发射电路为无线电波段频率的发射电路；所述激光调制发射电路和激光接收放大电路集成在相位式激光测距仪中，所述数据处理系统是相位式激光测距仪的核心部分；所述反射镜设置在焦炉的上横铁、下横铁、篦子砖上。本实用新型基于相位式激光测距方法，精度可达到±1mm，而焦炉系统护炉铁件测量精度要求最低为±1mm，满足了焦炉护炉铁件测量要求；本实用新型提出的系统能够进行大量数据的精确测量、数据处理，不仅能极大地缩短护炉铁件测量时间，还能使测量数据误差大大降低；同时测量数据处理实现信息化。
【IPC分类】G01S17-08, G01B11-16
【公开号】CN204439833
【申请号】CN201520103120
【发明人】杜少春, 史雪君, 吴道洪
【申请人】北京神雾环境能源科技集团股份有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年2月12日