一种火装站智能装车系统的制作方法

本发明属于矿山火装站装车技术领域，特别是涉及一种火装站智能装车系统。

背景技术：

以煤矿为例，经过采掘后的原煤首先会送入选煤厂的原煤仓内，再将原煤清洗加工成不同的煤炭产品，然后将这些煤炭产品送入产品仓内，最后将产品仓内的煤炭产品按要求在火装站内进行装车，最终通过火车将煤炭产品外运。

可以看出，装车是整个煤炭生产过程中的一个重要环节，而装车是否高效，将直接影响到煤炭生产效率。现阶段，火装站装车的自动化程度普遍较低，整个装车流程主要以人工控制为主，不但工作人员的劳动强度高，而且装车效率较为低下。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种火装站智能装车系统，能够满足火装站全自动化装车需求，有效降低工作人员的劳动强度，使装车效率得到大幅度提高。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种火装站智能装车系统，包括皮带输送机、缓冲仓、定量仓、溜煤槽及计算机；所述皮带输送机一端与煤炭产品仓的出料口相连，皮带输送机另一端与缓冲仓的进料口相连；所述缓冲仓、定量仓及溜煤槽由上至下依次布置；所述缓冲仓的进料口位于仓体顶部，缓冲仓的出料口位于仓体底部，且缓冲仓的出料口共设置有两个，两个出料口上均设置有卸料闸板；所述定量仓的进料口位于仓体顶部，定量仓进料口位于缓冲仓出料口正下方；所述定量仓的出料口位于仓体底部，在定量仓的出料口上设置有卸料闸门；所述溜煤槽的进料端与定量仓出料口相连；所述皮带输送机配装有煤量在线监测组件；所述缓冲仓配装有缓冲仓仓内料位监控组件；所述定量仓配装有定量仓卸料控制组件、火车车厢类别识别组件及火车车速在线监测组件，在火车车厢内配装有车厢容积及位置检测组件；所述溜煤槽配装有溜煤槽卸料控制组件；所述煤量在线监测组件、缓冲仓仓内料位监控组件、定量仓卸料控制组件、火车车厢类别识别组件、火车车速在线监测组件、车厢容积及位置检测组件及溜煤槽卸料控制组件均与计算机相连。

所述煤量在线监测组件包括超声波传感器和速度传感器，所述超声波传感器用于检测皮带上的堆煤高度，所述速度传感器用于检测皮带移动速度，堆煤高度数据和皮带移动速度实时传输至计算机，由计算机自动计算出煤料的流量。

所述缓冲仓仓内料位监控组件包括缓冲仓仓内雷达物位计，所述缓冲仓仓内雷达物位计用于检测缓冲仓仓内物料高度；在所述计算机内设定有四个物料高度档位，分别为超低限位档、低限位档、高限位档及超高限位档；当缓冲仓仓内雷达物位计检测到缓冲仓仓内的物料高度处于超低限位档时，表征缓冲仓仓内的物料处于最低位置，并由计算机发出不予装车指令；当缓冲仓仓内雷达物位计检测到缓冲仓仓内的物料高度处于低限位档时，表征缓冲仓仓内的物料只够装满单节车厢，并由计算机发出上料指令，通过皮带输送机向缓冲仓内送入煤料；当缓冲仓仓内雷达物位计检测到缓冲仓仓内的物料高度处于高限位档时，表征缓冲仓仓内的物料高度达到缓冲仓工作使用条件的上限，并由计算机发出停止上料指令；当缓冲仓仓内雷达物位计检测到缓冲仓仓内的物料高度处于超高限位档时，表征缓冲仓仓内的物料存在溢出缓冲仓的风险，并由计算机发出报警提示，同时由计算机发出不予装车指令。

所述火车车厢类别识别组件包括工业ccd摄像机和火装站站内超声波接近开关，所述工业ccd摄像机用于对即将驶入火装站的每节火车车厢的型号进行图像抓取，所述火装站站内超声波接近开关用于记录驶入火装站内的火车车厢的节数；在所述计算机中建立有车厢标准数据库，通过计算机读取工业ccd摄像机获取的车厢型号，并自动建立每节火车车厢的装车样本数据库。

所述定量仓卸料控制组件包括卸料闸门启闭控制机构，所述卸料闸门启闭控制机构的控制端与计算机相连，通过计算机内建立的装车样本数据库，由计算机控制卸料闸门启闭控制机构的动作执行，包括卸料闸门的开启和关闭，以及卸料闸门的开度。

所述火车车速在线监测组件包括激光测速传感器，所述激光测速传感器用于实时监测火车车厢的移动速度，当火车驶入火装站后，火车自身的速度控制系统由计算机进行接管，并通过计算机对装车时的火车移动速度进行调控。

所述溜煤槽卸料控制组件包括溜煤槽升降控制机构，所述溜煤槽升降控制机构的驱动力由液压缸提供，升降牵引部件由钢丝绳和滑轮组构成，钢丝绳一端与溜煤槽侧壁相连，钢丝绳另一端绕过滑轮组与液压缸的活塞杆端部相连，由计算机控制液压缸的伸缩，通过液压缸的伸缩对溜煤槽的升降进行控制，且溜煤槽的升降与定量仓的卸料闸门启闭及火车车厢装车位置均由计算机统一调度。

所述车厢容积及位置检测组件包括火车车厢内雷达物位计和车载超声波接近开关，所述火车车厢内雷达物位计用于检测车厢内煤料厚度，车厢内煤料厚度实时传输至计算机，由计算机自动计算出车厢容积；所述车载超声波接近开关用于检测火车车厢与溜煤槽的相对位置，且溜煤槽的升降位置以车载超声波接近开关检测数据为依据。

本发明的有益效果：

本发明的火装站智能装车系统，能够满足火装站全自动化装车需求，有效降低工作人员的劳动强度，使装车效率得到大幅度提高。

附图说明

图1为本发明的一种火装站智能装车系统的结构原理图；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1所示，一种火装站智能装车系统，包括皮带输送机、缓冲仓、定量仓、溜煤槽及计算机；所述皮带输送机一端与煤炭产品仓的出料口相连，皮带输送机另一端与缓冲仓的进料口相连；所述缓冲仓、定量仓及溜煤槽由上至下依次布置；所述缓冲仓的进料口位于仓体顶部，缓冲仓的出料口位于仓体底部，且缓冲仓的出料口共设置有两个，两个出料口上均设置有卸料闸板；所述定量仓的进料口位于仓体顶部，定量仓进料口位于缓冲仓出料口正下方；所述定量仓的出料口位于仓体底部，在定量仓的出料口上设置有卸料闸门；所述溜煤槽的进料端与定量仓出料口相连；所述皮带输送机配装有煤量在线监测组件；所述缓冲仓配装有缓冲仓仓内料位监控组件；所述定量仓配装有定量仓卸料控制组件、火车车厢类别识别组件及火车车速在线监测组件，在火车车厢内配装有车厢容积及位置检测组件；所述溜煤槽配装有溜煤槽卸料控制组件；所述煤量在线监测组件、缓冲仓仓内料位监控组件、定量仓卸料控制组件、火车车厢类别识别组件、火车车速在线监测组件、车厢容积及位置检测组件及溜煤槽卸料控制组件均与计算机相连。

所述煤量在线监测组件包括超声波传感器和速度传感器，所述超声波传感器用于检测皮带上的堆煤高度，所述速度传感器用于检测皮带移动速度，堆煤高度数据和皮带移动速度实时传输至计算机，由计算机自动计算出煤料的流量。

所述缓冲仓仓内料位监控组件包括缓冲仓仓内雷达物位计，所述缓冲仓仓内雷达物位计用于检测缓冲仓仓内物料高度；在所述计算机内设定有四个物料高度档位，分别为超低限位档、低限位档、高限位档及超高限位档；当缓冲仓仓内雷达物位计检测到缓冲仓仓内的物料高度处于超低限位档时，表征缓冲仓仓内的物料处于最低位置，并由计算机发出不予装车指令；当缓冲仓仓内雷达物位计检测到缓冲仓仓内的物料高度处于低限位档时，表征缓冲仓仓内的物料只够装满单节车厢，并由计算机发出上料指令，通过皮带输送机向缓冲仓内送入煤料；当缓冲仓仓内雷达物位计检测到缓冲仓仓内的物料高度处于高限位档时，表征缓冲仓仓内的物料高度达到缓冲仓工作使用条件的上限，并由计算机发出停止上料指令；当缓冲仓仓内雷达物位计检测到缓冲仓仓内的物料高度处于超高限位档时，表征缓冲仓仓内的物料存在溢出缓冲仓的风险，并由计算机发出报警提示，同时由计算机发出不予装车指令。

所述火车车厢类别识别组件包括工业ccd摄像机和火装站站内超声波接近开关，所述工业ccd摄像机用于对即将驶入火装站的每节火车车厢的型号进行图像抓取，所述火装站站内超声波接近开关用于记录驶入火装站内的火车车厢的节数；在所述计算机中建立有车厢标准数据库，通过计算机读取工业ccd摄像机获取的车厢型号，并自动建立每节火车车厢的装车样本数据库。

所述定量仓卸料控制组件包括卸料闸门启闭控制机构，所述卸料闸门启闭控制机构的控制端与计算机相连，通过计算机内建立的装车样本数据库，由计算机控制卸料闸门启闭控制机构的动作执行，包括卸料闸门的开启和关闭，以及卸料闸门的开度。

所述火车车速在线监测组件包括激光测速传感器，所述激光测速传感器用于实时监测火车车厢的移动速度，当火车驶入火装站后，火车自身的速度控制系统由计算机进行接管，并通过计算机对装车时的火车移动速度进行调控。

所述溜煤槽卸料控制组件包括溜煤槽升降控制机构，所述溜煤槽升降控制机构的驱动力由液压缸提供，升降牵引部件由钢丝绳和滑轮组构成，钢丝绳一端与溜煤槽侧壁相连，钢丝绳另一端绕过滑轮组与液压缸的活塞杆端部相连，由计算机控制液压缸的伸缩，通过液压缸的伸缩对溜煤槽的升降进行控制，且溜煤槽的升降与定量仓的卸料闸门启闭及火车车厢装车位置均由计算机统一调度。

所述车厢容积及位置检测组件包括火车车厢内雷达物位计和车载超声波接近开关，所述火车车厢内雷达物位计用于检测车厢内煤料厚度，车厢内煤料厚度实时传输至计算机，由计算机自动计算出车厢容积；所述车载超声波接近开关用于检测火车车厢与溜煤槽的相对位置，且溜煤槽的升降位置以车载超声波接近开关检测数据为依据。

下面结合附图说明本发明的一次应用过程：

在火车进站前，由皮带输送机将煤炭产品仓内的煤料送入缓冲仓内，实现缓冲仓上料，在缓冲仓上料过程中，由计算机实时监测煤料的流量并同步进行计量。

通过缓冲仓仓内雷达物位计实时检测缓冲仓仓内的物料高度，当缓冲仓仓内的物料高度达到高限位档时，缓冲仓停止上料。

在火车即将进站时，首先由工业ccd摄像机对每节火车车厢的型号进行图像抓取，同时通过火装站站内超声波接近开关对火车车厢节数进行记录，然后计算机会将工业ccd摄像机抓取图像与车厢标准数据库进行对比，并自动建立每节火车车厢的装车样本数据库，装车样本数据库中包含相应车厢型号下所对应的车厢尺寸、车厢容积、车钩长度及理论装载量等信息。

根据建立好的装车样本数据库，对定量仓进行自动配料。

在火车进站后，在第一时间便由计算机对火车自身的速度控制系统进行接管，并通过计算机对火车的移动速度进行调控。

随着火车逐渐靠近装车位置，在此过程中，溜煤槽的升降、定量仓的卸料闸门启闭、火车车厢装车位置由计算机统一调度；当火车车厢移动到装车位置时，溜煤槽将由溜煤槽升降控制机构自动调整到位，同时定量仓的卸料闸门将按照设定的开度进行开启，此时定量仓中的煤料直接通过溜煤槽进入火车车厢内。

在煤料装车过程中，由计算机实时监测车厢内容积变化，当计算机检测到车厢已被煤料填满后，立即控制定量仓的卸料闸门关闭，然后将溜煤槽调整会初始位置，此时该节车厢装车结束，待全部车厢都完成装车后，火车便可执行出站程序。

实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。