移动式隧道窑智能行走系统的制作方法

本发明属于自动化控制技术领域，具体来说，涉及一种移动式隧道窑智能行走系统。

背景技术：

旧时的制砖窑都是位置固定不变，砖坯不断向窑体中运输，而移动式隧道窑采用反向思维，主要表现在砖坯不动、窑体移动的工作过程，其核心技术是一个圆弧形隧道窑体沿圆环状轨道移动，待烧砖坯码放在窑体前方轨道之间的环形窑底上，窑体具有五个功能段，当其前行纳入砖坯，依次完成干燥、预热、焙烧、保温、冷却五个工序，窑体移动后即可在敞开的窑底上装运曝露于窑尾门外的成品砖。

目前移动式隧道窑的行进普遍依赖人员的判断，对各个功能段的具体参数并没有严格的把关，每一个循环过程并不严禁，导致烧制出来的成品砖质量很难把控，造成质量不一。

因此如何将窑体各部分的数据进行收集、处理和判断，从而实现智能化管理是现有移动式隧道窑亟需解决的问题。

技术实现要素：

针对现有移动式隧道窑行走过程普遍依赖人工判断的问题，本发明提供了一种移动式隧道窑智能行走系统，从而实现移动式隧道窑在烧制过程中的行走智能化。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种移动式隧道窑智能行走系统，所述智能行走系统安装在窑体上，窑体底部设有行走机构，所述窑体包括长度均为L的干燥室、预热室、焙烧室、保温室和冷却室五个功能段，相邻两个功能段之间设有隔断装置，包括：

至少位于干燥室和焙烧室的温度传感器，分别用于监测干燥室和焙烧室内的温度；

至少位于焙烧室的湿度传感器，用于监测焙烧室内的湿度；

位于窑体前端和左右两侧的障碍探测仪，用于监测窑体前方和左右两侧是否有障碍；

以及控制室，所述控制室设有数据采集模块、数据处理模块和指令发送模块，所述数据采集模块用于收集温度传感器、湿度传感器和障碍探测仪的监测数据，所述数据处理模块将数据采集模块采集的监测数据进行分析并产生分析结果，所述指令发送模块根据分析结果分别向隔断装置和行走机构发送控制指令；

初始状态下，隔断装置处于隔断状态，当干燥室的温度，焙烧室的温度和湿度以及障碍探测仪监测的数据同时达到行走要求时，撤除隔断装置的隔断状态，开启行走系统，当窑体行走距离L后，关闭行走系统，开启隔断装置的隔断状态，完成一次工作循环。

采用上述技术方案的移动式隧道窑智能行走系统，由于干燥室设置了温度传感器，焙烧室设置温度传感器和湿度传感器，窑体前端和左右两侧都设置了障碍探测仪，控制室的数据采集模块实时采集监测数据，包括温度、湿度以及障碍探测仪的数据，将这些数据进行集中处理和判断，当其满足行走要求时，撤除隔断装置的隔断状态，然后启动行走机构行走距离L，窑体行进到下一个工作位置，接着再次开启隔断装置的隔断状态，从而完成一个工作循环，当控制室采集的数据再次满足行进要求时，再进行下一个工作循环。窑底码放的砖坯段依次经过干燥室、预热室、焙烧室、保温室和冷却室完成砖坯的干燥、预热、焙烧、保本和冷却过程。

进一步限定，所述行走要求为至少满足以下四个条件：

a．干燥室绝对湿度≤40g/m³，且持续不低于0.5h；

b．干燥室温度≥80℃，且持续不低于0.5h；

c．焙烧室温度≥900℃，且持续不低于0.5h；

d．窑体前方和左右两侧无障碍。

砖坯烧制过程中，干燥室和焙烧室的温度，以及焙烧室的湿度在制砖过程中要求最为严格，上述限定使得在每一个工作循环中，砖坯段都能够充分在其对应功能段完成烧制工序。

进一步限定，所述预热室、保温室和冷却室均设有温度传感器，所述干燥室、预热室、保温室和冷却室均设有湿度传感器。上述限定能够保证每个功能段内均设置温度传感器和湿度传感器，尽管干燥室和焙烧室的温度，以及焙烧室的湿度在制砖过程中要求最为严格，但是其他功能段的温度和湿度，也是需要实时监控的。

进一步限定，所述控制室内设有能够显示各功能段温度值、湿度值以及障碍探测仪状态的显示设备。上述限定使得在中控室可以比较直观地观察到每个功能段的温度、湿度参数，有利于快速处理一些紧急事故的发生。

进一步限定，所述温度传感器、湿度传感器分别位于对应功能段内部末端。由于窑体向前移动，导致内部的气流相对窑体会向后流动，这样功能段末端的温度和湿度更能反映内部的参数。

进一步限定，所述温度传感器为热电偶传感器。

进一步限定，所述湿度传感器为电阻式传感器。

本发明相比现有技术，通过控制室来集中收集各功能段的温度、湿度参数以及窑体前方和两侧的障碍情况，然后进行分析处理，根据处理结果来智能控制隔断装置和行走机构的工作状态。

附图说明

图1为移动式隧道窑的结构示意图；

图2为本发明的模块结构示意图。

图中对应标示分别为：窑体-1，行走机构-11，控制室-12，数据采集模块-121、数据处理模块-122，指令发送模块-123，干燥室-13，温度传感器-131，焙烧室-14，温度传感器-141，湿度传感器-142，障碍探测仪-15，隔断装置-16。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

如图1、图2所示，图1为移动式隧道窑的部分结构示意图，其主要由干燥室13、预热室、焙烧室14、保温室和冷却室五个功能段构成烧制砖坯的窑体1，窑体1的底部设有行驶于环形轨道的行走机构11，其中行走机构11通过电机驱动主动轮转动，相邻两个功能段之间设有隔断装置16。

设置隔断装置16的原因：砖坯在窑底分段码放形成砖坯段，每段的大小适合每个功能段。具体来说，每个功能段以及每个砖坯段的长度都应相同，均为L。当窑体1移动时，码放在窑底上的每个砖坯段整体依次通过各个功能段，为控制每个砖坯段都能够单独在每个功能段完成相应工序，砖坯段通过每个功能段时都停留一段时间。由于窑体1内设有抽风/送风机构（图中未示出），因此窑体1内的空气流动会带动热气流动，这样，相邻功能段的工序就会存在影响因此相邻功能段之间的断面窑顶上设置隔断装置16。

隔断装置16的工作方式：当窑体1向前移动时（码放的砖坯则相对窑体1向后移动），先要收起隔断装置16，撤除其隔断装置16让砖坯通过，当砖坯段移动到对应功能段时，放下隔断装置16以间断相邻功能段，从而阻断窑体1内各功能区段的热气流动，使得每个功能区段工作时都能够完全独立，在完成相应工序后，再次收起隔断装置16，窑体1继续向前移动，砖坯段进入下一个工序的功能段，依次类推，直至每个砖坯段都能经过五个功能段的作用完成烧制过程。

如图2所示，本申请提供的移动式隧道窑行走系统安装于上述窑体1上，其包括若干温度传感器、湿度传感器、障碍探测仪15以及一个控制室12。

温度传感器131、141至少设置在干燥室13和焙烧室14，湿度传感器142至少设置在焙烧室14，其它功能段根据需要可以设置温度传感器或湿度传感器。

温度传感器131、141为热电偶传感器，热电偶传感器的优点在于：装配简单、更换方便、抗震性能好、测量范围大。

湿度传感器142为电阻式传感器，其感湿范围宽、使用性能稳定，可以应用于仓储、车厢、居室内空气质量控制。

在窑体1前端和左右两侧分别设置红外障碍探测仪15，用于监测窑体1前方和左右两侧是否有障碍，其中位于窑体1前端的障碍探测仪15设有三个，分别位于前端左侧、前端中部和前端右侧，位于窑体1左右两侧的障碍探测仪15具体设置窑体1前端功能段，即干燥室13左右两侧。

控制室12内设置智能化控制系统，包括数据采集模块121、数据处理模块122和指令发送模块123，数据采集模块121能够集中采集每个温度传感器131、141和湿度传感器142发送的温度值、湿度值以及障碍探测仪15的检测状态，数据处理模块122将上述数据与初始设置的行走要求数据进行匹配，当数据采集模块121采集的监测数据满足行走要求时，撤除隔断装置16的隔断状态，开启行走结构11，当窑体行走距离L后，关闭行走机构11，开启隔断装置16的隔断状态，完成一次工作循环。

上述行走要求为以下四个条件：

（1）干燥室绝对湿度≤40g/m³，且持续时间不低于0.5h；

（2）干燥室温度≥80℃，且持续时间不低于0.5h；

（3）焙烧室温度≥900℃，且持续时间不低于0.5h；

（4）窑体前方和左右两侧无障碍。

只有这四个条件满足后，才算满足行走要求，隔断状态才能撤除，窑体才能启动。

由于导致内部的气流相对窑体1会向后流动，这样功能段末端的温度和湿度更能反映内部的参数，因此温度传感器、湿度传感器最好设置在对应功能段内部末端。

下面简述下该系统的工作过程：初始状态下，第一砖坯段位于窑体1前方，开启窑体1热循环送分系统，同时通过温度传感器131、141、湿度传感器142实时监测各功能段的温度和湿度，通过障碍探测仪15实时监测窑体1前方和左右两侧是否有障碍，当上述监测数据满足行走要求四个条件时，指令发送模块123发送指令撤除隔断装置16的隔断状态，然后启动行走机构11让窑体1向前移动，行走距离L后停止，第一砖坯段进入干燥室13，启动隔断装置16的隔断状态；当上述四个条件再次满足时，再次撤除隔断装置16的隔断状态，然后启动行走机构11让窑体1再向前移动，行走距离L后停止，第一砖坯段进入预热室，第二砖坯段进入干燥室13，启动隔断装置16的隔断状态，以此类推，每一个工作循环都需要判断上述四个条件是否满足，直至窑底码放的砖坯段依次经过干燥室13、预热室、焙烧室14、保温室和冷却室完成砖坯的干燥、预热、焙烧、保本和冷却过程。

预热室、保温室和冷却室也可以安装温度传感器，干燥室13、预热室、保温室和冷却室均安装湿度传感器。最好控制室内设有能够显示各功能段温度值、湿度值以及障碍探测仪状态的显示设备，这样中控室可以比较直观地观察到每个功能段的温度、湿度数据，有利于快速处理一些紧急事故的发生。

需要说明的是，上述行走要求的具体参数可以根据对砖坯烧制的要求不同而不同，更为严格的情况需要考虑每个功能段的温度和湿度数据，比如：在每个功能段内不同方向设置多个温度传感器，某一功能段的多个温度传感器不但要求其监测温度均处于某个温度范围内，还要求这几个温度值之间不能有太大的波动（方差），当然而从实际情况出发，申请人发现五个功能段只需要满足上述四个条件能够能烧制出符合要求的成品砖。

以上对本发明提供的一种移动式隧道窑智能行走系统进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。