摘要

針對于董家口礦石碼頭堆取料機被動化操作系統(tǒng)總體狀態(tài)，合成堆取料機發(fā)展歷程，經(jīng)由對于位置定位系統(tǒng)、掃描數(shù)據(jù)解決系統(tǒng)、防撞系統(tǒng)、尾車升降鎖定系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、配置裝備部署智能檢測系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)鉆研，實現(xiàn)堆取料機被動堆料以及被動取料。被動化的堆取料系統(tǒng)具備可控性，規(guī)范化、智能化水平高，可能普及堆取料機的被動化作業(yè)水平并晃動消耗運行，同時改善職工的勞動情景，著落職工勞動強度，為其余口岸睜開配置裝備部署被動化刷新提供依據(jù)。

引言

當初，我國的散貨（礦石、煤等）料場主要接管斗輪式堆取料機妨礙堆料以及取料作業(yè)，特意是在大型鋼鐵企業(yè)以及礦石碼頭，礦石質(zhì)料的少許需要產(chǎn)生大型散貨堆場，需要企業(yè)裝備饒富堆取料配置裝備部署來妨礙轉(zhuǎn)運以及接卸，同時也要裝備操作司機來駕駛配置裝備部署。當初，良多歐美發(fā)達**料場配置裝備部署根基都是智能化運行，我國雖起步較晚，但在堆取料機被動化刷新方面也取患上未必的成果。

堆取料機發(fā)展歷程

發(fā)達**堆取料機總共履歷3個發(fā)展階段，分說是手動操作模式、半被動操作模式以及被動操作模式。

• 手動操作模式便是家養(yǎng)操作，司機手動操作配置裝備部署妨礙物料轉(zhuǎn)運，其操作方式不光原始，而且會削減家養(yǎng)勞動強度。隨著科技的發(fā)展，該模式已經(jīng)逐步被取代。

• 半被動操作模式，其堆取料機操作依然由司機實現(xiàn)，但其主控上位機有未必的操作權(quán)限，比喻堆取料機啟停、大車運行等，輸入未必的參數(shù)指標即可措施。在作業(yè)歷程中，司機惟獨監(jiān)督使命歷程即可。

• 被動操作模式，其殘缺取代家養(yǎng)操作，斗輪堆取料機不才達指令后無需家養(yǎng)操作，被動識別料堆形態(tài)，實現(xiàn)物料的取料、堆料，實現(xiàn)料場的無人化打點，降職企業(yè)被動化打點水以及善功能。

董家口礦石堆取料機被動化系統(tǒng)

當初，該系統(tǒng)已經(jīng)完陋習范堆垛模式、混礦堆垛模式、規(guī)范取料模式的被動化作業(yè)功能，部份定位精度誤差≤20 cm，堆取功能達到家養(yǎng)功能****，取料功能達到家養(yǎng)功能95%以上，流量偏差平均不*過±5%，根基實現(xiàn)預期指標。

2.1　總體狀態(tài)

為實現(xiàn)堆取料機的被動化精準、牢靠操作，提出*優(yōu)的解決妄想：硬件方面，運用2D/3D激光掃描儀、掃描數(shù)據(jù)解決單元、激光防撞傳感器、行車雷達防撞傳感器、*聲波物料檢測傳感器、整套的ABB變頻驅(qū)動系統(tǒng)及PLC操作系統(tǒng)；軟件方面，運用雙重呵護的PLC牢靠操作挨次、嚴細重大的料堆建模與蹊徑妄想算法挨次以及簡潔明了的監(jiān)控CMS挨次等。

堆取料機自措施業(yè)前，需要操作職員在CMS監(jiān)控界面抉擇作業(yè)堆場（左、右堆場）、作業(yè)模式（規(guī)范堆垛、混礦堆垛、規(guī)范取料）、物料種類（砂礦、粉礦等）、堆場種別（空園地、有料堆場）等，再輸入作業(yè)起始點、堆料高度、堆料寬度、物料安眠角、延垛距離等信息，信息發(fā)送至操作挨次后，啟動自措施業(yè)按鈕，堆取料機即可遵照預約挨次推廣。在自措施業(yè)歷程中，短途操作職員以及當?shù)厮緳C室職員都可能妨礙家養(yǎng)干預，干預實現(xiàn)后隨時再切換到被動模式。

自措施業(yè)建樹在料堆模籽實時更新的根基上，激光掃描儀實時掃描，操作系統(tǒng)對于掃描數(shù)據(jù)妨礙實時解決以及實時作業(yè)蹊徑妄想，可能適應(yīng)在作業(yè)歷程中料堆形態(tài)發(fā)生變換的種種實際狀態(tài)。

2.2　被動堆料功能

起重設(shè)備廠家直銷：耙料機、耙砂機、刮板取料機、堆取料機、裝船機、卸船機、門座起重機、集裝箱起重機、液壓翻板、干霧抑塵、懸臂起重機、固定式懸臂起重機、單雙梁橋式起重機、簡易門式起重機、電動葫蘆門式起重機型號齊全，價格合理 - 座落在美麗富饒的江浙平原，魚米之鄉(xiāng)－－江蘇省靖江市，位于長江之濱。

為適應(yīng)堆場堆位寬、面積大、物料品類多、垛型不法則等重大條件，被動堆料具體有4種作業(yè)模式：空園地卸船堆料、空園地混礦堆料、卸船或者混礦延垛作業(yè)、既有堆場堆料。

自措施業(yè)時，無論是空園地堆料仍是既有堆場堆料，均能妄想出*優(yōu)蹊徑作業(yè)，并組成*終適宜要求的規(guī)范貨垛。在非凡狀態(tài)下，知足堆料打垛的加高（快捷行走旋轉(zhuǎn)堆料）、非凡貨種需要蹊徑狀堆料、預留路邊燈桿、預留市提出進口等功能?；斓V作業(yè)接管知足客戶需要的堆料方式的要求，比喻，為知足巴西礦混礦品質(zhì)要求，接管多層小堆、挪移堆料的方式，堆料蹊徑偏差可不便設(shè)定（既可能后退堆、又可今退卻堆）。

2.3　被動取料功能

為保障堆取料機被動取料的晃動性與準確性，依據(jù)區(qū)別物料的屬性，堆取料機接管斗輪電流、皮帶秤流量反映在線擬合的操作方式，確保流量誤差±5%之內(nèi)，剎時誤差不*過±10%。在非凡狀態(tài)下，知足取料偏差轉(zhuǎn)換時流量操作，運用領(lǐng)土取料策略，旋轉(zhuǎn)與行走機構(gòu)配合的方式，保障領(lǐng)土流量晃動在10%之內(nèi)。取料換層時，經(jīng)由操作大車沿著垛層邊緣取料，邊取邊倒車，確保換層不斷料。被動取料作業(yè)時對于物料的硬塊、凍塊、塌垛等危害狀態(tài)有智能分說，并揭示操作員妨礙家養(yǎng)干預或者接管應(yīng)急措施。

堆取料機被動化作業(yè)關(guān)鍵技術(shù)

3.1　位置定位系統(tǒng)

為防御行走位置的積攢誤差，內(nèi)行走機構(gòu)雙側(cè)裝置相對于編碼器，2個數(shù)據(jù)誤差*過設(shè)定值便會預警揭示。為防御臂架震撼、晃動、形變造成的頭部斗輪位置的誤差，除在臂架根部鉸點裝置的相對于值編碼器外，還在臂架頭部位置裝置角度儀，保障俯仰角度的準確。在堆取料機作業(yè)歷程中, 運用配置裝備部署的行走機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)折構(gòu)、俯仰機構(gòu)的編碼器，散漫臂架頭部的2臺光掃描儀取患上的激光數(shù)據(jù)妨礙預解決、坐標轉(zhuǎn)化解決后生陋習則的數(shù)字高程模子三維數(shù)據(jù)。

3.2　掃描數(shù)據(jù)解決系統(tǒng)

在臂架前端雙側(cè)各配置1個二維激光掃描儀，用于在作業(yè)歷程中對于料堆形態(tài)的掃描，網(wǎng)絡(luò)堆場物料信息。對于現(xiàn)場作業(yè)情景比照卑劣，配置裝備部署發(fā)抖以及粉塵的遮擋等狀態(tài)造成的激光掃描儀數(shù)據(jù)誤差大、禁絕確，從而影響操作精度的成果，經(jīng)由在作業(yè)前掃描建樹初始模版值，比對于實時數(shù)據(jù)與初始模板值，篩選出數(shù)據(jù)干擾點，則此點給予模版值。干擾數(shù)據(jù)經(jīng)由過濾后，可能取患上較好的圖形品質(zhì)。

3.3　防撞系統(tǒng)

• 雷達防撞：系統(tǒng)在大車前、后、左、右共配置4個雷達防撞傳感器，當攔阻物進入探測畛域時，傳感器就會向主機系統(tǒng)發(fā)送報警信號。

• 激光防撞：為防御臂架在旋轉(zhuǎn)歷程中撞到貨垛，在臂架雙側(cè)裝置激光距離傳感器，報警停機距離，呵護畛域可能從容配置。

• *聲波防撞：在臂架頭部區(qū)域裝置*聲波物料計，實現(xiàn)臂架頭部機構(gòu)與料堆的距離檢測，防御在旋轉(zhuǎn)時發(fā)生碰垛征兆。

3.4　尾車升降鎖定系統(tǒng)

因為堆取料機是尾車加中繼皮帶的組合妄想，地面皮帶可能實現(xiàn)雙向運行，在堆取料機堆取料作業(yè)模式轉(zhuǎn)換時，尾車機構(gòu)需要升降裝換，為了使尾車機構(gòu)升降操作位置愈加準確，在尾車俯仰機構(gòu)配置相對于值編碼器、油缸位移傳感器等配置裝備部署，實時反映尾車俯仰機構(gòu)的實際角度以及位移。在尾車上配置液壓推桿以及電動插銷，操作尾車準確妨礙堆取料使命狀態(tài)切換并實現(xiàn)機械鎖定。

3.5　視頻監(jiān)控系統(tǒng)

在被動化操作系統(tǒng)中，視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為操作員的眼睛，起到*直不雅的呵護浸染。在操作臺配置呈現(xiàn)屏，實時呈現(xiàn)堆取料機的監(jiān)控視頻，讓操作員全方位審核作業(yè)動態(tài)狀態(tài)。針對于區(qū)別作業(yè)場景，監(jiān)控畫面可能從容切換，并可能依據(jù)操作員的操作指令實現(xiàn)鏡頭切換的聯(lián)動。

3.6　配置裝備部署智能檢測系統(tǒng)

在被動化模式下，堆取料機實現(xiàn)無人化的要求，配置裝備部署狀態(tài)實如今線智能檢測并回傳到操作室。配置裝備部署智能檢測系統(tǒng)可能實現(xiàn)行動部位（機電、減速機、滾筒軸承等）的振動、溫度實時監(jiān)測與報警，同時實現(xiàn)對于金屬結(jié)構(gòu)件動載強度以及動載剛度的實時狀態(tài)妨礙在線監(jiān)評、報警。

文章刊發(fā)于《口岸科技》2020年第4期；

原文問題：董家口堆取料機被動化操作技偶合成

作者：尹崇志，劉文祎，高玉軍，陳磊；青島港董家口礦石碼頭有限公司