專利名稱：料場作業(yè)動態(tài)顯示及實時管理系統(tǒng)及其管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于在線統(tǒng)計技術(shù)領(lǐng)域，特別屬于料場作業(yè)動態(tài)顯示及實時管理系統(tǒng)及其
管理方法。
背景技術(shù)：
鋼鐵企業(yè)的發(fā)展對企業(yè)節(jié)能降耗要求不斷提高，高爐容積不斷擴大、利用系數(shù)不斷提高，對"精料入爐"的要求也越來越高，因此都相應地建設了現(xiàn)代化的原料場。原料場一般由受卸設施(門機、橋機、翻車機、卸車機以及受料礦倉)、原料輸送系統(tǒng)(皮帶機系統(tǒng))、一次料場(料條、堆料機、取料機)、混勻系統(tǒng)(混勻加槽皮帶機系統(tǒng)、混勻配礦槽、槽下定量圓盤給料系統(tǒng)、混勻堆料機、混勻料條、混勻取料機)、供料設施(皮帶機系統(tǒng)、燒結(jié)礦落地堆場、堆取料機、大型振動篩等)和中央控制室等部分組成。 原料場在將各種原料存入料場的過程中，通過"鱗狀堆積"方式對原料成分和粒度
進行"預混勻"，然后再將各種原料按一定配比通過混勻系統(tǒng)進行造堆混勻，使生產(chǎn)出來的
成品混勻礦的不僅成分達到預定成分要求，而且均勻、穩(wěn)定，為穩(wěn)定燒結(jié)礦的成分波動奠定
基礎(chǔ)，最終實現(xiàn)高爐"精料入爐"方針，同時原料場還可以有計劃地向用戶供應其他所需的
各種原燃料，確保穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)供料。原料場由于進料量大、品種多，生產(chǎn)流程切換頻繁，生產(chǎn)
系統(tǒng)如何及時了解掌握料場各品種堆位的實時庫存量，做到合理組織堆料和取料生產(chǎn)、合
理配置各品種原料及作業(yè)流程的優(yōu)化選擇已經(jīng)成為生產(chǎn)組織的重要內(nèi)容。 目前，料場原料品種堆位的配置、作業(yè)計劃的編制都處于手工階段，其最大的不足
是無法及時得知料場各品種堆位及其庫存量，無法得知堆、取料機的在線位置，即時效性
差，而時效性對料場生產(chǎn)作業(yè)優(yōu)化以及料場利用率和周轉(zhuǎn)率起到關(guān)鍵的作用。目前各種最
佳合理配置、最優(yōu)作業(yè)方式的理論研究也大都處于數(shù)學模型和系統(tǒng)仿真階段。究其原因，理
論研究與工程實踐各自獨立，缺乏有機的現(xiàn)場信息溝通。如何為理論模型提供真實、實時的
現(xiàn)場數(shù)據(jù)，使其得出的結(jié)果具有實際的指導作用，同時如何應用先進的科學理論提升料場
管理水平，提高混勻礦生產(chǎn)效率和質(zhì)量是一個需要解決的重要問題。因此，如何獲得反映實
時在庫量和料場堆、取料設備實時作業(yè)狀態(tài)的電子料場圖是解決這兩個方面相互連通的關(guān)
鍵問題。 要實現(xiàn)料場作業(yè)動態(tài)顯示和實時管理系統(tǒng)，最需要解決的關(guān)鍵問題是如何實時可靠地自動獲取料場堆取料機所在位置、作業(yè)狀態(tài)(俯仰角度、回轉(zhuǎn)角度和堆、取作業(yè)品種)等信息。對如何進行堆取料機運行姿態(tài)信息檢測和傳輸，許多單位進行了很多有意義的嘗試。激光測距、格雷母線測距等方法的主要指導思想是規(guī)避移動設備和固定設備間信息的有線連接。通過固定設備直接測量移動設備，實現(xiàn)測量結(jié)果生成于地面的固定設備上，從而避免移動設備和固定設備間進行信息的傳遞。雖然這些方法能夠解決信息傳遞問題，但它們由于存在無法克服的缺點而使應用受到限制(激光測距不僅投資高而且在雨霧天氣時不準且壽命短；格雷母線測距投資高，企業(yè)除非迫不得已，一般情況下不愿承受)。而且這些方法都存在設備結(jié)構(gòu)復雜、維護工作量大及費用高等問題，因此制約著它們的普及和推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的首要技術(shù)問題是提供一種確保具有較高時效性和可用性的料場作業(yè)動態(tài)顯示及實時管理系統(tǒng)。 本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案為料場作業(yè)動態(tài)顯示及實時管理系統(tǒng)，包括用于檢測堆、取料機作業(yè)狀態(tài)的檢測裝置，檢測裝置分別安裝在堆、取料機上，檢測裝置通過無線通信設備與主控計算機通訊。 本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是提供一種料場作業(yè)動態(tài)顯示及實時管理系統(tǒng)的管理方法，包括下列順序的步驟 (1)各個堆、取料機上的檢測裝置實時采集各個堆、取料機的作業(yè)狀態(tài)信息，并通過無線通訊設備將該作業(yè)狀態(tài)信息發(fā)送至主控計算機； (2)主控計算機對接收到的作業(yè)狀態(tài)信息進行判斷，自動識別各個堆、取料機當前作業(yè)的原料種類，并對各個料堆的庫存量進行實時更新。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，所述的主控計算機能夠?qū)崟r顯示料場各品種的在庫量、堆取料機的位置、堆取料機當前的作業(yè)狀態(tài)，便于中控操作員對料場生產(chǎn)情況的掌控、對堆取料機的生產(chǎn)調(diào)度，實效性高，對生產(chǎn)的高效指導作用明顯增加，中控操作員能夠動態(tài)掌握正在堆或正在取料的品種庫存量，預先判斷該地址還能堆多少料或還能取多少料，提前進行備用品種地址的預判斷和選擇，提高了工作效率。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明中堆、取料機及其懸臂的結(jié)構(gòu)簡圖。 在圖1、2中，1為堆、取料機、2為檢測裝置、3為無線通訊設備、4為主控計算機、5為懸臂、6為中控室主電臺、7為從電臺、8為料條軌道、9為斗輪。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作詳細的說明。
如圖1、2所示 料場作業(yè)動態(tài)顯示及實時管理系統(tǒng)，包括用于檢測堆、取料機1作業(yè)狀態(tài)的檢測裝置2，檢測裝置2分別安裝在堆、取料機1上，檢測裝置2通過無線通信設備3與主控計算機4通訊。所述的堆、取料機1的作業(yè)狀態(tài)包括堆、取料機1的走行位置L0、懸臂5回轉(zhuǎn)角度以及懸臂5俯仰角度，其中，懸臂5回轉(zhuǎn)角度的檢測室采用檢測裝置2自身的檢測齒輪與懸臂5的回轉(zhuǎn)大齒輪嚙合，隨懸臂5的回轉(zhuǎn)隨動旋轉(zhuǎn)，跟隨迅速穩(wěn)定，檢測精度高、可靠性好；懸臂5俯仰角度的檢測采用全電子檢測設備，與懸臂5無傳動連接，無機械磨損，堅固耐用，安裝方便，檢測精度高、可靠性好。 所述的無線通信設備3包括中控室主電臺6以及安裝在各個堆、取料機上的從電臺7，所述的中控室主電臺6和從電臺7均為無線電臺，中控室主電臺6與各從電臺7之間構(gòu)成一個主從式結(jié)構(gòu)的無線通信網(wǎng)絡，以保證信息傳輸穩(wěn)定便捷，大大降低了維護費用和
4維護時間。所述的主控計算機4內(nèi)存儲各料堆堆位信息以及料堆庫存量信息。所述的堆、 取料機1在各個料條軌道8上作業(yè)，各個堆、取料機1通過其斗輪9堆料、取料，料堆堆積在 各個料條上。 工作時，首先，各個堆、取料機1上的檢測裝置2實時采集各個堆、取料機的作業(yè)狀 態(tài)信息，并通過無線通訊設備3將該作業(yè)狀態(tài)信息發(fā)送至主控計算機4 ;其次，主控計算機4 對接收到的作業(yè)狀態(tài)信息進行判斷，自動識別各個堆、取料機1當前作業(yè)的原料種類，并對 各個料堆的庫存量進行實時更新。 所述的主控計算機4根據(jù)堆、取料機1的懸臂5的回轉(zhuǎn)角度的正負判斷堆、取料機 1所在的作業(yè)料條，若回轉(zhuǎn)角度為正，堆、取料機1在右料條軌道作業(yè)；若回轉(zhuǎn)角度為負，堆、 取料機1在左料條軌道作業(yè)。所述的主控計算機4根據(jù)堆、取料機1懸臂5端部即斗輪9 在料條軌道上的投影位置L，判定堆、取料機1懸臂5端部即斗輪9所處的料條號以及該料 條所在的料堆地址，通過該料堆地址所注明的原料代碼即可獲得當前堆、取料機1作業(yè)的 原料種類。所述的堆、取料機1懸臂5端部在料條軌道上的投影位置L =堆、取料機1走行 位置L。+堆、取料機l的懸臂5的長度l^Xcosa，其中a指堆、取料機1的懸臂5的回轉(zhuǎn) 角度，-180° < a < +180° 。 主控計算機4定時接受料場控制PLC發(fā)送的流程啟停信息和皮帶秤計量信息，每 個流程號都預定義了要實現(xiàn)流程運行所需要的相關(guān)設備，如卸船機、皮帶運輸機、皮帶秤、 堆料機、取料機等。主控計算機4首先查詢啟動的流程號，檢索該流程是否包含某臺堆、取 料機1，如果在此流程中涉及堆、取料機1，那么就確定該堆、取料機1處于作業(yè)狀態(tài)，再根據(jù) 此啟動流程號查詢處于此流程環(huán)節(jié)中的皮帶秤計量信息，即可得到堆、取料機1的作業(yè)量 數(shù)據(jù)。根據(jù)堆料機的作業(yè)量為料堆地址在庫量的增量，取料機的作業(yè)量為料堆地址在庫量 的減量的原則，實時調(diào)整料堆地址的在庫量，并更新相關(guān)信息，從而完成料場實時在庫量電 子料場圖。 此外，本發(fā)明的后臺計算機可以實現(xiàn)作業(yè)計劃編輯及優(yōu)化的功能，以對本發(fā)明進
行進一步的升級可對料場各混勻品種的堆積地址、堆積量和料堆數(shù)進行優(yōu)化管理，開發(fā)混
勻造堆智能加槽指導系統(tǒng)，參與造堆品種目前的槽位和各品種圓盤每小時切出量，指導最
優(yōu)加槽品種的順序，指導取料機預先該對何品種進行對位，減少取料機調(diào)車時間，從而減少
混勻加槽時間，提高生產(chǎn)效率，為下一步自動生成混勻生產(chǎn)計劃奠定了基礎(chǔ)。 本發(fā)明具有較高的時效性和可用性，調(diào)度人員通過實時動態(tài)電子料場圖可以及時
掌握料場各種原料庫存量，并及時掌握堆、取料機1的作業(yè)位置和作業(yè)進展，合理地調(diào)度作
業(yè)順序，減少流程間相互干涉和等待時間，提高作業(yè)效率、作業(yè)質(zhì)量和作業(yè)安全，為合理調(diào)
整和優(yōu)化配置原料，加快料場的周轉(zhuǎn)，實現(xiàn)料場"高效率、低庫存、大緩沖"的良性循環(huán)創(chuàng)造
了技術(shù)條件。
權(quán)利要求
料場作業(yè)動態(tài)顯示及實時管理系統(tǒng)，其特征在于包括用于檢測堆、取料機作業(yè)狀態(tài)的檢測裝置，檢測裝置分別安裝在堆、取料機上，檢測裝置通過無線通信設備與主控計算機通訊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的料場作業(yè)動態(tài)顯示及實時管理系統(tǒng)，其特征在于所述的堆、取料機的作業(yè)狀態(tài)包括堆、取料機的走行位置LO、懸臂回轉(zhuǎn)角度以及懸臂俯仰角度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的料場作業(yè)動態(tài)顯示及實時管理系統(tǒng)，其特征在于所述的無 線通信設備包括中控室主電臺以及安裝在各個堆、取料機上的從電臺，所述的主控計算機 內(nèi)存儲各料堆堆位信息以及料堆庫存量信息。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的料場作業(yè)動態(tài)顯示及實時管理系統(tǒng)，其特征在于所述的堆料機、取料機在各個料條軌道上作業(yè)，料堆堆積在各個料條上，所述的中控室主電 臺和從電臺均為無線電臺。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的料場作業(yè)動態(tài)顯示及實時管理系統(tǒng)的管理方法，包括下列順序的步驟(1) 各個堆、取料機上的檢測裝置實時采集各個堆、取料機的作業(yè)狀態(tài)信息，并通過無 線通訊設備將該作業(yè)狀態(tài)信息發(fā)送至主控計算機；(2) 主控計算機對接收到的作業(yè)狀態(tài)信息進行判斷，自動識別各個堆、取料機當前作業(yè) 的原料種類，并對各個料堆的庫存量進行實時更新。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的料場作業(yè)動態(tài)顯示及實時管理系統(tǒng)的管理方法，其特征在 于所述的堆、取料機的作業(yè)狀態(tài)信息包括堆、取料機的走行位置L。、懸臂回轉(zhuǎn)角度以及懸 臂俯仰角度，所述的主控計算機將接收到的堆、取料機的作業(yè)狀態(tài)信息，結(jié)合主控計算機內(nèi) 存儲的各料堆堆位信息、料堆庫存量信息，自動識別堆、取料機當前作業(yè)的原料種類，自動 確定堆、取料機單機作業(yè)量數(shù)據(jù)，實時更新料堆的庫存量。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的料場作業(yè)動態(tài)顯示及實時管理系統(tǒng)的管理方法，其特征在于所述的無線通信設備包括中控室主電臺以及安裝在各個堆、取料機上的從電臺，所述的 中控室主電臺和從電臺均為無線電臺，所述的主控計算機內(nèi)存儲各料堆堆位信息以及料堆 庫存量信息，所述的堆料機、取料機在各個料條軌道上作業(yè)，料堆堆積在各個料條上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的料場作業(yè)動態(tài)顯示及實時管理系統(tǒng)的管理方法，其特征在于所述的主控計算機根據(jù)堆、取料機懸臂的回轉(zhuǎn)角度的正負判斷堆、取料機所在的作業(yè)料 條，若回轉(zhuǎn)角度為正，堆、取料機在右料條軌道作業(yè)；若回轉(zhuǎn)角度為負，堆、取料機在左料條 軌道作業(yè)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的料場作業(yè)動態(tài)顯示及實時管理系統(tǒng)的管理方法，其特征在 于所述的主控計算機根據(jù)堆、取料機懸臂端部在料條軌道上的投影位置L，判定堆、取料 機懸臂端部所處的料條號以及該料條所在的料堆地址，通過該料堆地址所注明的原料代碼 即可獲得當前堆、取料機作業(yè)的原料種類。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的料場作業(yè)動態(tài)顯示及實時管理系統(tǒng)的管理方法，其特征在 于所述的堆、取料機懸臂端部在料條軌道上的投影位置L 二堆、取料機走行位置L。+堆、取 料機懸臂長度l^Xcos a，其中a是指堆、取料機懸臂的回轉(zhuǎn)角度，-180° < a <+180° 。
全文摘要
本發(fā)明公開了料場作業(yè)動態(tài)顯示及實時管理系統(tǒng)，包括用于檢測堆、取料機作業(yè)狀態(tài)的檢測裝置，檢測裝置分別安裝在堆、取料機上，檢測裝置通過無線通信設備與主控計算機通訊。本發(fā)明還公開了一種料場作業(yè)動態(tài)顯示及實時管理系統(tǒng)的管理方法。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，所述的主控計算機能夠?qū)崟r顯示料場各品種的在庫量、堆取料機的位置、堆取料機當前的作業(yè)狀態(tài)，便于中控操作員對料場生產(chǎn)情況的掌控、對堆取料機的生產(chǎn)調(diào)度，實效性高，對生產(chǎn)的高效指導作用明顯增加，提高了工作效率。
文檔編號B65G69/00GK101694576SQ20091018498
公開日2010年4月14日 申請日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月26日
發(fā)明者鳳琦玲, 張駒, 高巍 申請人:馬鞍山鋼鐵股份有限公司;