一种防止干熄焦电机车重罐事故的方法与流程

本发明涉及一种方法，具体涉及一种防止干熄焦电机车重罐事故的方法，属于电气控制设备技术领域。

背景技术：

焦炉和干熄焦生产过程中干熄焦电机车循环完成拖动带有空焦罐的焦罐运载车到炉区碳化室位置接红焦，再将装有红焦焦罐的运载车运往干熄焦提升机，由干熄焦提升机进行接满焦罐和送空焦罐的工作，干熄焦电机车结构如图1所示。在此过程中存在两种安全隐患：1.由于提升机区域故障，未将本该送往干熄焦的装有红焦的焦罐完全倒空，有红焦的焦罐重新放回到干熄焦电机车后，由于焦罐运载车缺乏有效地检测红焦的装置和控制方法，电机车会将其当作空焦罐处理，拖动有红焦的焦罐运载车到炉区接焦，而焦炉碳化室内的焦炭重复推入该焦罐，导致焦罐中大量红焦溢出而发生事故(事故示意见图2)；2.电机车由于缺乏可靠的检测焦罐有无的设备和连锁控制方法，在接空焦罐过程中，未将无焦罐的运载车对位到提升机井架下，而是将有焦罐的运载车对位到提升机井架下并进行接空焦罐操作，导致提升机放下的空罐落在运载车的焦罐上造成罐体重罐事故(事故示意见图3)。上述两种安全事故会对焦炉和干熄焦生产带来严重的安全威胁，本领域的技术人员一直尝试新的方案解决上述问题，但是该问题没有得到妥善解决。

技术实现要素：

本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供一种防止干熄焦电机车重罐事故的方法，该技术方案整体结构设计紧凑巧妙，避免了焦炉和干熄焦生产发生安全事故的问题。本方案通过对焦罐增加一套焦罐状态检测设备，再依靠逻辑控制方法将各类检测信号进行逻辑控制从而实现电机车焦罐的安全工作。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种防止干熄焦电机车重罐事故的方法，其特征在于，所述方法通过对焦罐增加一套焦罐状态检测设备，再依靠逻辑控制方法将各类检测信号进行逻辑判断和控制从而实现电机车焦罐的安全工作。

作为本发明的一种改进，其中增加的一套焦罐状态检测设备包括焦罐测温装置、焦罐有无检测装置以及焦罐重量称量装置，所述焦罐测温装置，安装在焦罐外边沿，用于检测焦罐内焦炭的温度t，用于判断罐内是否存在红焦；所述焦罐有无检测装置，安装在运载车上靠焦罐位置，用于检测焦罐是否在运载车上；所述焦罐重量称量装置，安装在运载车焦罐托盘下部，用于检测当前焦罐的重量m。这三种检测设备共同参与控制系统的连锁控制，用于识别运载车是否处于无罐、空罐或满罐状态，同时可以相互校验，避免单只设备检测错误造成的连锁失效问题。

作为本发明的一种改进，所述焦罐测温装置设置为红外测温仪，所述焦罐有无检测装置设置为磁开关。

作为本发明的一种改进，所述控制方法如下：每辆焦罐运载车在生产中会循环出现无焦罐、空罐和满罐3种状态，在无焦罐的情况下，测温装置测出的温度t为低温即低于500℃；焦罐有无检测装置不触发，检测不到焦罐；焦罐重量称量装置测出1#焦罐车重量为m10、2#焦罐车重量为m20；在有焦罐无红焦的情况下，测温装置测出的温度t为低温即低于500℃；焦罐有无检测装置触发，检测到焦罐；焦罐重量称量装置测出1#焦罐车重量为m11、2#焦罐车重量为m21；在有焦罐且有红焦的情况下，测温装置测出的温度t为高温即高于700℃；焦罐有无检测装置触发，检测到焦罐；焦罐重量称量装置测出1#焦罐车重量为m12、2#焦罐车重量为m22，在电机车拖动焦罐运载车正常生产情况下所出现的状态，存在表1所示的7种状态：

表1焦罐运载车状态列表

焦罐运载车车载控制系统检测到上述状态，只要按下一步生产流程进行生产即可，一旦出现超出上述7种状态以外的情况，车载控制系统则可以判断生产过程中出现异常或检测设备出现故障，将自动停止下一步流程的正常执行并发出报警信号，因此只要在车载控制系统中的逻辑控制流程进行生产，就可以避免上述两种重罐事故的发生。在干熄焦开始生产时，电机车车载控制系统通过安装的各检测设备判断各焦罐运载车的状态，进行自动生产流程，而且由于焦罐检测设备相互冗余和相互检测，可以及时发现生产过程中的异常状态和检测设备的故障，在异常和检测设备发生时，及时中断生产流程，并将报警信息反馈给操作人员，避免事故的发生。

相对于现有技术，本发明通过焦罐状态检测装置和生产逻辑控制流程的联合应用，可以有效避免电机车生产过程中遇到的红焦重复落入红焦焦罐和焦罐叠加到另一个焦罐上的事故，确保焦炉的安全生产，具体如下：

1)该方案采用多种检测装置检测焦罐的关键信息，进行连锁保护控制，确保生产的安全；

2)该方案根据焦罐的温度和重量等生产实践值作为判断焦罐为满罐和红焦的条件，降低了误判率，可靠性高，实践证明检测可靠率在98％以上；

3)该方案自动对生产异常情况进行判断，减少人工操作强度；

4)该方案逻辑控制简单，异常判断流程原理简单，便于对控制系统程序的维护。

附图说明

图1电机车结构图(侧视图、俯视图)；

图2炉区重罐事故示意图；

图3提升机区域重罐事故示意图；

图4焦罐状态检测装置安装示意图；

图5电机车生产逻辑控制及故障判断流程示意图。

具体实施方式：

为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。

实施例1：参见图1-图5，一种防止干熄焦电机车重罐事故的方法，所述方法通过对焦罐增加一套焦罐状态检测设备，再依靠逻辑控制方法将各类检测信号进行逻辑控制从而实现电机车焦罐的安全工作，其中增加的一套焦罐状态检测设备包括焦罐测温装置、焦罐有无检测装置以及焦罐重量称量装置，所述焦罐测温装置，安装在焦罐外边沿，用于检测焦罐内焦炭的温度t，用于判断罐内是否存在红焦；所述焦罐有无检测装置，安装在运载车上靠焦罐位置，用于检测焦罐是否在运载车上；所述焦罐重量称量装置，安装在运载车焦罐托盘下部，用于检测当前焦罐的重量m。这三种检测设备共同参与控制系统的连锁控制，用于识别运载车是否处于无罐、空罐或满罐状态，同时可以相互校验，避免单只设备检测错误造成的连锁失效问题，所述焦罐测温装置可以设置为红外测温仪，所述焦罐有无检测装置可以设置为磁开关。所述控制方法如下：每辆焦罐运载车在生产中会循环出现无焦罐、空罐和满罐3种状态，在无焦罐的情况下，测温装置测出的温度t为低温即低于500℃；焦罐有无检测装置不触发，检测不到焦罐；焦罐重量称量装置测出1#焦罐车重量为m10、2#焦罐车重量为m20；在有焦罐无红焦的情况下，测温装置测出的温度t为低温即低于500℃；焦罐有无检测装置触发，检测到焦罐；焦罐重量称量装置测出1#焦罐车重量为m11、2#焦罐车重量为m21；在有焦罐且有红焦的情况下，测温装置测出的温度t为高温即高于700℃；焦罐有无检测装置触发，检测到焦罐；焦罐重量称量装置测出1#焦罐车重量为m12、2#焦罐车重量为m22，在电机车拖动焦罐运载车正常生产情况下所出现的状态，存在表1所示的7种状态：

表1焦罐运载车状态如下：

焦罐运载车车载控制系统检测到上述状态，只要按下一步生产流程进行生产即可，一旦出现超出上述7种状态以外的情况，车载控制系统则可以判断生产过程中出现异常或检测设备出现故障，将自动停止下一步流程的正常执行并发出报警信号，电机车生产及故障判断流程图如图5所示。

因此只要在车载控制系统中按图5所示的逻辑控制流程进行生产，就可以避免上述两种重罐事故的发生。在干熄焦开始生产时，电机车车载控制系统通过安装的各检测设备判断各焦罐运载车的状态，进行自动生产流程，而且由于焦罐检测设备相互冗余和相互检测，可以及时发现生产过程中的异常状态和检测设备的故障，在异常和检测设备发生时，及时中断生产流程，并将报警信息反馈给操作人员，避免事故的发生。

假设此时1#焦罐运载车和2#运载车均有空焦罐，符合表1中的第4种生产状态，下一步流程将是“到炉区，1#焦罐接红焦”，此时1#焦罐温度t1小于500℃，焦罐有无检测装置触发，焦罐称量重量为m11，2#焦罐温度t2小于500℃，焦罐有无检测装置触发，焦罐称量重量为m21，若任一条件不满足，则可判断生产状况出现异常或检测设备异常，自动生产流程将中断并产生状态异常报警信息给司机。

1#焦罐在炉区接焦完毕后，1#焦罐运载车将载有满焦罐，2#运载车为空焦罐，符合表1中的第7种生产状态，下一步流程将是“到提升机，送1#满焦罐”，此时1#焦罐温度t1大于700℃，焦罐有无检测装置触发，焦罐称量重量为m12，2#焦罐温度t2小于500℃，焦罐有无检测装置触发，焦罐称量重量为m21，若任一条件不满足，则可判断生产状况出现异常或检测设备异常，自动生产流程将中断并产生状态异常报警信息给司机。

1#焦罐在提升机送完焦罐后，1#焦罐运载车将没有焦罐，2#运载车为空焦罐，符合表1中的第1种生产状态，下一步流程将是“到炉区，2#焦罐接红焦”，此时1#焦罐温度t1小于500℃，焦罐有无检测装置未触发，焦罐称量重量为m10，2#焦罐温度t2小于500℃，焦罐有无检测装置触发，焦罐称量重量为m21，若任一条件不满足，则可判断生产状况出现异常或检测设备异常，自动生产流程将中断并产生状态异常报警信息给司机。

2#焦罐运载车在炉区接完红焦后，1#焦罐运载车将没有焦罐，2#运载车为满焦罐，符合表1中的第2种生产状态，下一步流程将是“到提升机，接1#空焦罐”，此时1#焦罐温度t1小于500℃，焦罐有无检测装置未触发，焦罐称量重量为m10，2#焦罐温度t2大于700℃，焦罐有无检测装置触发，焦罐称量重量为m22，若任一条件不满足，则可判断生产状况出现异常或检测设备异常，自动生产流程将中断并产生状态异常报警信息给司机。

1#焦罐运载车在提升机接完焦罐后，1#焦罐运载车将有焦罐，2#运载车为满焦罐，符合表1中的第5种生产状态，下一步流程将是“到提升机，送2#满焦罐”，此时1#焦罐温度t1小于500℃，焦罐有无检测装置触发，焦罐称量重量为m11，2#焦罐温度t2大于700℃，焦罐有无检测装置触发，焦罐称量重量为m22，若任一条件不满足，则可判断生产状况出现异常或检测设备异常，自动生产流程将中断并产生状态异常报警信息给司机。

2#焦罐运载车送完红焦后，1#焦罐运载车将有焦罐，2#运载车为无焦罐，符合表1中的第3种生产状态，下一步流程将是“到炉区，1#焦罐接红焦”，此时1#焦罐温度t1小于500℃，焦罐有无检测装置触发，焦罐称量重量为m11，2#焦罐温度t2小于500℃，焦罐有无检测装置未触发，焦罐称量重量为m20，若任一条件不满足，则可判断生产状况出现异常或检测设备异常，自动生产流程将中断并产生状态异常报警信息给司机。

1#焦罐运载车接完红焦后，1#焦罐运载车将有满焦罐，2#运载车为无焦罐，符合表1中的第6种生产状态，下一步流程将是“到提升机，接2#空焦罐”，此时1#焦罐温度t1大于700℃，焦罐有无检测装置触发，焦罐称量重量为m12，2#焦罐温度t2小于500℃，焦罐有无检测装置未触发，焦罐称量重量为m20，若任一条件不满足，则可判断生产状况出现异常或检测设备异常，自动生产流程将中断并产生状态异常报警信息给司机。

具体应用实施例：

参照图4，在电机车焦罐运载车上加装焦罐状态检测设备，焦罐测温装置安装在焦罐外边沿，本应用例中选用红外测温仪，测温范围为0℃-1000℃，探头对着焦罐内部，可以直接检测到焦罐内的温度。根据现场使用情况，验证测温t〈500℃时，可以确认焦罐内没有红热的焦碳，而测温t＞700℃时，可以确认焦罐内有红热的焦碳。焦罐有无检测装置安装靠焦罐位置，用于检测焦罐是否在运载车上，本例中采用磁开关的方式检测焦罐是否在运载车上，其中磁开关固定安装在焦罐旁边的支架上，触发磁铁随焦罐移动，在焦罐由提升机放下到运载车上时，磁铁会触发附近的焦罐有无检测磁开关使其产生有罐信号，在焦罐由提升机提出运载车时，磁铁不再触发附近的焦罐有无检测磁开关使其丢失有罐信号。焦罐重量称量装置安装在运载车焦罐托盘下部，用于检测当前焦罐的重量m，本例中焦罐自重80吨，一炉碳化室红焦重30吨，因此当检测到的重量m《80吨时，可以判断运载车上没有焦罐，m≈80吨时，可以判断运载车上有空焦罐，m≈110吨时，可以判断运载车上有满焦焦罐。

上述焦罐状态检测信号均接入电机车车载控制系统中，由车载控制系统按表1所示的状态信息自动判断电机车的下一步工作流程，按图5所示的电机车生产逻辑控制和故障判断流程编写控制系统程序，焦罐状态检测信号所传递的三种信号起着判断运载车无罐、空罐和有罐状态和相互验证的作用。表一以外的其他状态都将认为是异常状态，异常出现后自动生产流程将中断并产生状态异常报警信息给司机。

通过焦罐状态检测装置和生产逻辑控制流程的联合应用，可以有效避免电机车生产过程中遇到的红焦重复落入红焦焦罐和焦罐叠加到另一个焦罐上的事故，确保焦炉的安全生产。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。