专利名称：自动给料系统物料种类确定方法
技术领域：
本发明涉及一种自动给料系统物料种类确定方法。
背景技术：
在目前国内主要沿海煤炭港口(如黄骅港、秦皇岛港等)，翻车机是一种常用的大 型专用煤炭卸车装船工具。在工作时，翻车机将装载有物料(如煤炭)的列车车厢夹紧并 进行翻转，将车厢中的物料倾入多个漏斗中，物料经过漏斗和振动给料机倾泻到皮带传送 装置上，并进一步进行输送，以便装船运输(或将煤炭堆到堆场上)。通常，可以把漏斗和振动给料机的组合称为翻车机给料系统。根据装载规模的不 同，翻车机的型号也有所不同，可以分为一次翻一节车厢的翻车机、一次翻两节车厢的翻车 机等，翻车机每一次翻车所翻的车厢数目越多，翻车机给料系统中所需要的漏斗数目也要 相应的增加。图1中示出了一种现有的供一次翻两节车厢的翻车机使用的给料系统以及皮 带传送装置。如图1所示，该翻车机给料系统包括5个给料各个漏斗(1-5)，每个漏斗下方 有一台振动给料机(参见图1中的振动给料机5’，其中每台振动给料机5’由两台凸轮电机 (未示出)驱动)，通过振动给料机5’的振动将漏斗里的物料振动到皮带传送装置6上进 行输送。通过5个漏斗同时给料，在皮带传送装置6上形成料流，皮带传送装置6出口的皮 带秤7对料流进行动态称重，用来反馈料流的实际重量流量。利用翻车机给料系统，可以通过在漏斗端对凸轮电机的振动频率(即漏斗的振动 频率)进行调整来实现所需要的装船速度(重量流量)，从而使整个装船过程安全、稳定并 且可控。但在使用现有的翻车机给料系统时，实际的调整过程并不够精确，往往需要人工地 根据实际的装船流量(或堆料流量)来对漏斗的卸料速度进行实时调整，这样既耽误了装 船进度，又浪费了人力资源。现有的翻车机给料系统之所以不够精确，可以是由多种原因造成的。其中的一种 原因是物料的种类很多，物料的含水量(由于天气或人工原因造成)等也不相同，不同批次 的物料之间的比重差异可能会很大，这就导致上述调整过程不够准确。如果能够对所装载 的物料的种类进行准确的识别，将会提高整个装船(或堆料)过程的准确性。
发明内容
根据现有技术中所存在的上述缺陷，本发明提出了一种自动给料系统物料种类确 定方法。本发明提供了一种用于自动给料系统的物料种类确定方法，该方法包括采集一组 振动频率数据以及与该组振动频率数据相对应的一组物料流量数据；根据所述一组物料流 量数据和对应的所述一组振动频率数据，得到与所述一组振动频率数据相对应的一组放大 系数数据；对所述一组放大系数数据和所述一组振动频率数据进行拟合，得到放大系数函 数；根据所得到的放大系数函数来确定物料种类。通过本发明所提供的自动给料系统物料种类确定方法，对放大系数函数进行拟合和比较，能够实现对物料种类的准确确定，并使得能够根据测得的物料种类对不同的物料 进行不同的处理，使利用自动给料系统进行装船的过程更加准确。
图1中示出了一种现有的供一次翻两节车厢的翻车机使用的给料系统以及皮带 传送装置；图2是根据本发明的一种实施方式的用于识别物料种类的方法的流程图。
具体实施例方式图2是根据本发明的一种实施方式的用于识别物料种类的方法。在步骤210中，采集一组漏斗振动频率数据以及与该组振动频率数据相对应的一 组物料流量数据。这里的物料流量数据指的是单个漏斗所对应的物料流量数据，但在具体地采样过 程中，可以用一个漏斗或多个漏斗进行上述工作。由于在随后的步骤中所使用的皮带秤的 误差绝对值是一定的，因此使用的漏斗越多，每个漏斗所分担的误差就越小，测量过程也就 越准确，从而，优选的采用多个漏斗进行数据采集工作(考虑到给料增加时对皮带传送装 置的压力，该过程使用的漏斗数量也不宜过多)。在图1所示的系统中，可以选择三个漏斗 (比如漏斗2-4)来进行数据采集，将三个漏斗的初始频率设定为相同的较低值，然后每过 一定的时间周期(比如1秒)将频率增加一预定值(比如2赫兹)，直到经过若干个时间周 期后，将三个漏斗的频率增加到预定最大频率(比如50赫兹)，这样便得到了一组与时间对 应的漏斗振动频率数据。在皮带秤7上，可以对不同频率所对应的物料流量进行采集，考虑 到皮带传送装置6的时延，相对应的频率数据与物料流量数据之间应该存在一个固定的时 间差，该时间差是由系统结构决定的。需要注意的是，这种情况下所采集的物料流量是对应 于三个漏斗的物料流量，因此还需将所述物料流量除以三，得到单个漏斗的物料流量。在步骤220中，根据所述一组对应于单个漏斗的物料流量数据和对应的所述一组 振动频率数据，得到一组与该组振动频率数据相对应的放大系数数据。该步骤可以利用公 式g(f) =K(f) · ·来实现，其中f为漏斗的振动频率，g(f)是振动频率为f的单个漏斗中 供给的物料流量，对于不同的振动频率f，从漏斗中供给的物料流量也会不同，放大系数函 数K(f)表示物料流量与振动频率之间的关系，并且由于这种关系是非线性的，使得K(f)是 频率f的函数。在步骤230中，对该组放大系数数据和该组振动频率数据进行拟合，得到放大系 数函数。拟合的过程可以采用数据分析领域的各种适用手段进行，比如线性拟合、曲线拟 合等等。在本发明的一种实施方式中，将放大系数数据和振动频率数据顺序地分成多个区 段，对每个区段中的放大系数数据和振动频率数据进行线性拟合。更为优选的，可以在每个 区段内，认为放大系数函数K(f)为常函数，比如可以令该区段内各个频率的放大系数都为 区段的中点频率所对应的放大系数。在步骤240中，根据所得到的放大系数函数来确定物料种类。在本发明的一种实施方式中，可以预先对各类物料的放大系数函数进行测定，建立查找表。当测得未知物料的放大系数函数后，可以通过与查找表进行对比来确定未知物 料的种类。优选的，由于比重是影响频率和物料从漏斗倾泻速度的主要因素，物料种类可以 通过比重来确定。从而可以通过建立放大系数函数与比重的查找表来确定物料的种类。
通过本发明所提供的自动给料系统物料种类确定方法，对放大系数函数进行拟合 和比较，能够实现对物料种类的准确确定，并使得能够根据测得的物料种类对不同的物料 进行不同的处理，使利用自动给料系统进行装船的过程更加准确。
权利要求
一种用于自动给料系统的物料种类确定方法，该方法包括采集一组振动频率数据以及与该组振动频率数据相对应的一组物料流量数据；根据所述一组物料流量数据和对应的所述一组振动频率数据，得到与所述一组振动频率数据相对应的一组放大系数数据；对所述一组放大系数数据和所述一组振动频率数据进行拟合，得到放大系数函数；根据所得到的放大系数函数来确定物料种类。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述物料流量数据是对应于单个漏斗的物料流量 数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其中使用多个漏斗来采集所述物料流量数据，其中使 用所述多个漏斗的物料流量之和除以所使用的多个漏斗的数目得到单个漏斗的物料流量 数据。
4.根据权利要求1所述的方法，所述一组振动频率数据和与其相对应的一组物料流量 数据之间存在时间延迟。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述一组放大系数数据由所述一组物料流量数据 中的每一个物料流量数据分别除以所述一组振动频率数据中与该物料流量数据相对应的 振动频率数据而得到。
6.根据权利要求1所述的方法，其中将所述一组放大系数数据顺序地分成多个区段， 并对每个区段中的放大系数数据和相对应的振动频率数据进行线性拟合。
7.根据权利要求3所述的方法，其中对于每个区段，线性拟合得到的放大系数函数为 常函数。
8.根据权利要求1所述的方法，其中通过将所得到的放大系数函数与预先测定的多个 放大系数函数进行比较来确定物料种类。
9.根据权利要求1-8中的任一项权利要求所述的方法，其中所述物料种类是根据物料 比重来区分的。
全文摘要
本发明提供了一种自动给料系统物料种类确定方法，该方法根据放大系数函数来确定物料种类。通过本发明所提供的自动给料系统物料种类确定方法，能够对不同的物料进行不同的处理，使利用自动给料系统进行装船(或堆料)的过程更加准确。
文档编号B65G67/48GK101941600SQ20101024906
公开日2011年1月12日 申请日期2010年8月9日 优先权日2010年8月9日
发明者李长安, 李靖宇, 董传博 申请人:中国神华能源股份有限公司;神华黄骅港务有限责任公司