一种面向均衡生产的主煤流系统平衡率评估与监测方法与流程

本发明涉及煤矿企业主煤流系统平衡率评估与提升领域，尤其是涉及一种面向均衡生产的主煤流系统平衡率评估与监测方法。
背景技术：
：主煤流系统是煤矿企业生产物流系统中的关键子系统，其平衡率对煤矿生产物流系统的综合产出效率起着十分重要的影响作用。研究主煤流系统的平衡率评估与监测方法对于煤炭企业生产物流系统的均衡提升具有重要作用。主煤流系统的平衡率受系统中各运输设备的运输能力、各工序运输设备的数量、系统中运输设备的瓶颈工序能力的影响。因此主煤流系统的平衡率评估要综合考虑上述所有要素的影响，是一项非常复杂的工作。当前仍然缺乏一种有效的能够针对煤矿企业主煤流系统运行特点的平衡率评估与监测的方法。技术实现要素：基于上述技术问题，本发明提供一种面向均衡生产的主煤流系统平衡率评估与监测方法，该方法能够全面准确地评估主煤流系统的平衡率并能对主井煤流系统平衡率进行超限报警，是一种科学有效的平衡率评估与监测方法。本发明所采用的技术解决方案是：一种面向均衡生产的主煤流系统平衡率评估与监测方法，包括以下步骤：步骤1，通过传感器对每个工位的吨煤运输时间进行实时监控，每检测60组数据对数据库服务器终端进行传输，数据库服务器终端对数据进行拟合，获得各运输设备的工作时间ti；步骤2，通过现场观察获得，主煤流系统中各工位的设备数si；步骤3，将前述得到的各运输设备工作时间和各工位的设备数相乘累计求和，得到主煤流系统工序作业时间总和ti总；其计算公式如下：步骤4，通过数据库终端自动识别出运输设备工作的瓶颈时间t0；步骤5，通过企业现场人员确定主煤流系统中运输设备的数量n；步骤6，将前述已经得到的运输设备工作的瓶颈时间t0，主煤流系统中运输设备的数量n相乘得到瓶颈制约总时间tz；其计算公式如下：tz＝t0×n步骤7，根据已得到的主煤流系统工序作业时间总和，结合数据库终端识别出运输设备工作的瓶颈时间t0，计算得到主煤流系统的平衡率；其计算公式如下：其中：w表示主煤流系统平衡率，ti总表示主煤流系统工序作业时间总和，tz表示瓶颈制约总时间；步骤8，将所得到的评估周期内的主煤流系统平衡率w与预先设定的主煤流系统平衡率报警下限值whoist进行比较，若满足关系式w>whoist，则表示主煤流系统处于均衡状态；若满足关系式w<whoist，则报警提示主煤流系统均衡状态异常，同时将该评估周期的各工位的工序时间、瓶颈工位显示在显示屏上。上述方法还包括：步骤9，生产人员根据步骤8的报警提示，对主煤流系统进行有针对性的调整，使得主井提升系统综合效率提高至正常范围。上述步骤1中，主煤流系统中各工序的吨煤运输时间是根据安装在运输设备上的重力传感器获得。与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：本发明方法通过综合考虑主煤流系统中单个工序的能力、工序的设备数等对主煤流系统中工序作业时间总和的影响，主煤流系统中瓶颈工序时间、工序作业时间总和等对主煤流系统平衡率的影响，构建了主煤流系统平衡率评估模型，基于上述评估模型对主煤流系统平衡率进行监测与超限报警。本发明方法不仅考虑主煤流系统中工序作业时间总和、工序设备数对平衡率的影响，还全面地考虑主煤流系统中瓶颈工序时间以及主煤流系统中运输设备数量对平衡率的影响。本发明方法对主煤流系统平衡率的评估更加科学和全面，是一种十分有效的主煤流系统平衡率评估和监测方法。本发明方法科学实用且可以推广至煤炭企业主煤流系统中的其它的子煤流系统，如采区运输系统。综上，本发明对主煤流系统的平衡率进行测定，并根据设备的运行情况进行有效评估；对主煤流系统的平衡率进行实时监测，根据监测结果进行动态预警，保证主煤流系统的平衡率符合企业的基本要求；对主煤流系统进行实时监控能够帮助企业提高系统的运行效率。附图说明下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步说明：图1为本发明方法的流程示意图；图2为本发明方法所涉及设备的配置示意图。具体实施方式本发明提供一种能够对煤矿企业主煤流系统平衡率进行实时评估和监测的方法，将评估得到的平衡率与预先设定的主煤流系统平衡率报警下限值进行对比，从而实现主煤流系统平衡率的超限报警，使主煤流系统的平衡率控制在要求的范围之内。本发明方法通过综合分析主煤流系统中各运输设备的运输能力、各工位运输设备的数量等对主煤流系统中作业时间总和的影响，并进一步考虑主煤流系统中瓶颈设备能力、主煤流系统作业时间总和对平衡率的影响，构建主煤流系统平衡率评估与监测方法。本发明方法能够全面准确地评估主煤流系统的平衡率并能对主井煤流系统平衡率进行超限报警，是一种科学有效的平衡率评估与监测方法。一种面向均衡生产的主煤流系统平衡率评估与监测方法，包括以下步骤：步骤1，通过传感器对每个工位的吨煤运输时间进行实时监控，每检测60组数据对数据库服务器终端进行传输，服务器终端对数据进行拟合，获得各运输设备的工作时间ti。步骤2，通过现场观察获得，主煤流系统中各工位的设备数si。步骤3，将前述得到运输设备工作时间和各工位的设备数相乘累计求和，得到主煤流系统工序作业时间总和ti总。其计算公式如下：步骤4，通过数据库终端识别出运输设备工作的瓶颈时间t0。步骤5，通过企业现场人员确定主煤流系统中运输设备的数量n。步骤6，将前述已经得到的运输设备的瓶颈时间t0，主煤流系统中设备的数量n相乘得到瓶颈制约总时间tz。其计算公式如下：tz＝t0×n步骤7，根据已得到的主煤流系统工序作业时间总和，结合数据库终端识别出运输设备工作的瓶颈时间t0，计算得到主煤流系统的平衡率。其计算公式如下：其中：w表示主煤流系统平衡率，ti总表示主煤流系统工序作业时间总和，tz表示瓶颈制约总时间。步骤8，将所得到的评估周期内的主煤流系统平衡率w与预先设定的主煤流系统平衡率报警下限值whoist进行比较，若满足关系式w>whoist，则表示主煤流系统处于均衡状态。若满足关系式w<whoist，则报警提示主煤流系统均衡状态异常，同时将该评估周期的各工位的工序时间、瓶颈工位显示在显示屏上。步骤9，生产人员根据步骤8的报警提示，对主煤流系统进行有针对性的调整，使得主井提升系统综合效率提高至正常范围。上述步骤1中，主煤流系统中各工序的吨煤运输时间是根据安装在运输设备上的重力传感器获得。通过重力传感器获得每个工序设备的运输量t，选取设备正常运行时间段内的时间。本发明解决的关键问题如下：1、主煤流系统生产率平衡评估方法研究。针对煤矿企业主煤流系统的平衡率问题进行研究设计，确定符合煤矿企业主煤流系统平衡率的方法。2、主煤流系统平衡率评估体系设计。建立主煤流系统平衡率评估模型，对运输设备的动态信息进行收集，根据搜集的信息对主煤流系统平衡率进行评估。3、平衡率超限预警。对主煤流系统进行实时监控，根据监控结果对主煤流系统的平衡状况进行预警，保证平衡率符合企业的实际要求。下面结合附图及具体应用实例对本发明作进一步说明。本发明提出一种面向均衡生产的主煤流系统平衡率评估与监测方法。本发明方法的流程示意图如图1所示，首先，根据对主煤流系统中工序能力的数据进行获取、主煤流系统中工序的设备数目获取并通过计算得到工序作业时间总和。其次是对主煤流系统中瓶颈工序的工作时间进行识别、通过现场人员对主煤流系统中的运输设备数量进行获取，同时计算瓶颈制约总时间。根据已经计算得出的工序作业总时间和瓶颈制约总时间进一步计算得出主煤流系统的平衡率，构建出了主煤流系统的平衡率评价模型。基于上述评估模型进行主煤流系统平衡率监测并实现超限报警功能，使主煤流系统的平衡率控制在要求的范围之内，实现系统的均衡。如图2所示，本发明涉及的设备配置主要包括：重量重力传感器、zigbee无线传输模块、数据库服务器、交换机、应用程序服务器和显示屏。重量重力传感器用于获取每个工序运输一吨煤所用时间，重量重力传感器带有rs-485接口，用于数据通信；重量重力传感器通过rs-485接口与zigbee终端节点相连，进一步通过zigbee路由的衔接与zigbee主节点进行数据通信；zigbee主节点通过rs-485/rs-232接口与数据库服务器连接。数据库服务器安装有sqlserver或oracle服务器，用于存储采集到的各工序的吨煤运输时间。数据库服务器通过交换机以tcp/ip协议与应用程序服务器进行通讯，应用程序服务器用于运行系统所需的软件程序，用于导入/录入工序设备数、主煤流系统运输设备数等基本信息，并进行主煤流系统平衡率的计算和分析。本发明实施例以某煤矿主煤流系统为例，对主煤流系统的效率评估周期为一天(24小时)。采用本发明方法进行主煤流系统平衡率评估和监测，并对平衡率超限情况进行报警提示。1.获取主煤流系统工序能力数据对主煤流系统平衡率的评估周期为一天(24小时)。近期，主煤流系统外部因素对主井提升系统影响时间很小，基本可以忽略不计。因此，以6月28日为例，该主煤流系统共有9个工序，在该评估周期内，通过重力传感器记录每个工序运输一吨煤所需的时间，并实时将数据传递到电脑终端，电脑终端搜集到60个数据以后自动进行拟合，拟合结果如下表1所示。表1工序服从分布工序服从分布p1n(3.89,0.1732)p6n(7.54,0.1988)p2n(3.84,0.1451)p7n(7.54,0.1879)p3n(3.84,0.1583)p8n(6.00,0.1571)p4n(4.79,0.1918)p9n(16.66,0.3466)p5n(7.52,0.1845)2.主煤流系统工序设备数获取根据该矿主煤流系统的实际情况，可知该系统工序设备数均为1，并将设备数1录入到应用程序服务器中。3.主煤流系统工序作业时间总和根据已获取的各工序的能力数据和各工序设备的数量，计算获得工序作业时间总和，其计算模型为其中ti总表示主煤流系统中工序作业时间总和，单位为秒(s)，ti表示工序的吨煤运输时间，单位为秒(s)，si表示各工序的设备数，单位为个。仍以6月28日为例，已获取的p1-p9工序的吨煤运输时间为3.89s，3.84s，3.84s，4.79s，7.52s，7.54s，7.54s，6s，16.66s，主煤流系统工序设备数均为1，将上述数据带入公式计算得主煤流系统的工序作业时间总和为61.62s。4.主煤流系统瓶颈工序的识别电脑终端对已获取的数据进行处理比较p1-p9工序的吨煤运输时间，选择出ti最大的一项，对应的工序pi即为主煤流系统瓶颈工序。仍以6月28日为例，通过电脑端对比分析可知p9工序吨煤运输时间t0＝16.66s，是整个运输系统中工序时间最长的工序，即确定为瓶颈工序。5.获取主煤流系统设备数仍以6月28日为例，每一个重力传感器均安置在一个运输设备上，由此可知重力传感器的个数代表每个设备数，电脑终端可根据重力传感器的数量自动识别主煤流系统的设备数，根据电脑端的识别，该主煤流系统的设备数n＝9。6.获取主煤流系统瓶颈制约总时间根据已获得的主煤流系统瓶颈工序的吨煤运输时间和主煤流系统的设备数，计算获得瓶颈制约总时间，其计算模型为tz＝t0×n。其中tz表示瓶颈制约总时间，单位为(s)；t0表示瓶颈工序的吨煤运输时间，单位为(s)；n表示主煤流系统设备数，单位为(个)。仍以6月28日为例，已获取该评估周期内的主煤流系统的瓶颈工序吨煤运输时间t0＝16.66s，主煤流系统设备数n＝9个，将上述数据代入公式tz＝t0×n，计算获得主煤流系统瓶颈制约总时间tz＝149.94s。7.获取主煤流系统平衡率根据已获取的主煤流系统的工序作业时间总和，瓶颈制约总时间计算得到主煤流系统的平衡率，其计算公式为其中，w表示主煤流系统平衡率，tiz表示主煤流系统工序作业时间总和，tz表示瓶颈制约总时间。仍以6月28日为例，主煤流系统工序作业时间总和tiz＝61.62s，瓶颈制约总时间tz＝149.94s，代入公式计算得主煤流系统平衡率w＝41.1％。8.进行主煤流系统平衡率监测及超限报警将所得到的评估周期内的主煤流系统平衡率w与预先设定的主煤流系统平衡率报警下限值whoist进行比较。本发明中的主煤流系统的平衡率报警下限whoist根据主煤流系统平衡率历史数据统计分析并结合管理者的经验确定。若实施例中主煤流系统平衡率报警下限whoist＝35％，仍以6月28日为例，已得到评估周期内的主煤流系统平衡率w＝41.1％，则满足关系式w＝41.1％>whoist＝35％，表明主煤流系统平衡率正常。承接前例，若将主煤流系统平衡率报警下限whoist设为50％，则满足关系式w＝41.1％<whoist＝50％，此时报警提示主煤流系统平衡率异常，低于主煤流系统平衡率下限，同时将该评估周期内的主煤流系统平衡率(w＝41.1％)以及对应的主煤流系统工序作业时间总和ti总＝61.62s，瓶颈制约总时间tz＝149.94s显示在显示屏上。9.根据报警提示，调整主煤流系统使其平衡率提高至正常范围。生产人员根据步骤8的报警提示，对主煤流系统进行有针对性的调整，使得主煤流系统平衡率提高至正常范围。本发明方法可以用于煤炭企业主煤流系统平衡率的科学评估与监测，使得主煤流系统平衡率控制在要求的范围之内，实现主煤流系统高效率运行。本发明方法为实现煤炭企业精益生产提供有效方法和技术支持。上述方式中未述及的部分采取或借鉴已有技术即可实现。最后说明的是，以上实施案例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明方法的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。当前第1页12