專利名稱：一種火力發(fā)電廠智能留樣分礦系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種火力發(fā)電廠智能留樣分礦系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種通過對(duì)進(jìn)出火力發(fā)電廠的煤場進(jìn)行自動(dòng)留樣分礦，以進(jìn)行精確的數(shù)據(jù)采集并無人值守的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
煤炭一直是我國火力發(fā)電廠的主要燃料來源，因此火力發(fā)電廠燃料管理在發(fā)電領(lǐng) 域至關(guān)重要。同時(shí)燃料管理也是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，且煤質(zhì)量數(shù)據(jù)的獲取通過采、制、化過程，這三個(gè)過程既相互聯(lián)系又相互獨(dú)立，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的失誤都會(huì)對(duì)后面的分析結(jié)果帶來較大影響。而其中煤炭的采樣過程的合理性是最重要的環(huán)節(jié)，影響到化驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度的80%。煤樣采樣過程包含采樣機(jī)取樣、破碎、縮分、留樣四個(gè)過程，而留樣就是實(shí)現(xiàn)煤樣存放功能的裝置?，F(xiàn)有的包括底盤、控制單元、樣桶容器、接料口 ；一般來說都包括有6個(gè)、8個(gè)、12個(gè)或者16個(gè)樣桶容器,在一段時(shí)間內(nèi)存放不同供應(yīng)方的煤樣。樣桶容器的裝載量依據(jù)不同火力發(fā)電廠的管理要求不同，一般為10公斤、16公斤、27公斤、30公斤甚至更大?，F(xiàn)有的火力發(fā)電廠煤樣管理要求一般是每輛運(yùn)煤車3點(diǎn)米樣,700—800噸為一個(gè)結(jié)算樣，樣桶容器內(nèi)30公斤煤樣可以代表整體煤炭的質(zhì)量情況?，F(xiàn)有的運(yùn)煤車的載重一般為35噸左右，意味著每車約I. 5公斤煤樣在樣桶容器內(nèi)。因此一旦采樣環(huán)節(jié)出現(xiàn)任何問題，最終影響化驗(yàn)結(jié)果，嚴(yán)重影響煤樣的準(zhǔn)確性、科學(xué)性。但是現(xiàn)有的現(xiàn)在火力發(fā)電廠使用的存在以下問題
1、現(xiàn)有的樣桶容器很容易被更換，導(dǎo)致采樣過程的安全可靠性無法保障，容易造成煤樣被掉包；
2、樣桶容器在重復(fù)使用時(shí)容易造成煤樣相互影響，造成最終測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有火力發(fā)電廠的存在的缺陷和問題，本發(fā)明實(shí)施例的目的是提出一種結(jié)構(gòu)更為合理的火力發(fā)電廠智能留樣分礦系統(tǒng)及方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提出了一種火力發(fā)電廠智能留樣分礦系統(tǒng)，包括底盤、一個(gè)以上樣桶容器、控制單兀；
其中所述樣桶容器為上小下大的截錐形的不銹鋼筒狀，所述樣桶容器頂部設(shè)有頂部開口和底部開口 ；所述樣桶容器固定于所述底座上，且所述底部開口處設(shè)有由拉桿和拉桿電機(jī)控制的封口 ；所述拉桿電機(jī)連接所述控制單元以控制所述拉桿開啟/關(guān)閉所述封口 ；
所述底座在每一樣桶容器的對(duì)應(yīng)位置設(shè)有用于區(qū)分樣桶容器的射頻標(biāo)簽，且所述每一樣桶容器對(duì)應(yīng)的射頻標(biāo)簽存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)預(yù)存儲(chǔ)在所述控制單元中；所述系統(tǒng)還包括用于無人值守留樣模塊，所述無人值守留樣模塊有用于密封所述樣桶容器頂部開口的上蓋及清潔裝置。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述底座上設(shè)有用于感知位置的接近開關(guān)或光電傳感器。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述底座還包括用于控制所述底座轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)連接所述控制單元。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述無人值守留樣模塊還包括用于讀取所述射頻標(biāo)簽的射頻讀寫單元，所述射頻讀寫單元連接所述控制單元。 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述清潔裝置包括設(shè)置于所述上蓋上的空氣泵，以及設(shè)置于所述底部開口處的吸塵器。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述系統(tǒng)還包括報(bào)警單元，所述報(bào)警單元連接所述控制單元以在所述無人值守留樣模塊故障時(shí)發(fā)出報(bào)警。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述樣桶容器側(cè)壁設(shè)有標(biāo)簽。同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例還提出了一種利用上述任一項(xiàng)所述的火力發(fā)電廠智能留樣分礦系統(tǒng)進(jìn)行留樣的方法，包括
步驟I、控制單元監(jiān)測(cè)采樣單元，判斷有無需要留樣的煤樣，如果存在需要留樣的煤樣，讀取煤樣的信息參數(shù)；
步驟2、啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)以使底座轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)底座上的接近開關(guān)或光電傳感器技術(shù)控制所述底座轉(zhuǎn)動(dòng)到所需的樣桶容器；
步驟3、控制單元向前端的采樣設(shè)備發(fā)送信號(hào)，以使采樣設(shè)備將煤樣傳輸?shù)綐油叭萜鳎徊㈤_啟自檢功能，如果自檢通過則跳轉(zhuǎn)到步驟4 ;如果自檢未通過則報(bào)警，提示用戶通過手動(dòng)模式對(duì)煤樣進(jìn)行取樣，步驟結(jié)束；
步驟4、無人值守留樣模塊通過射頻讀寫單元讀取底座上的射頻標(biāo)簽以驗(yàn)證當(dāng)前對(duì)應(yīng)的樣桶容器是否正確，如果否則報(bào)警，并繼續(xù)旋轉(zhuǎn)底座直至正確；
步驟5、控制單元啟動(dòng)拉桿電機(jī)，使得拉桿移動(dòng)封口，使煤樣自動(dòng)流出道下端的封裝單元的接料口；
步驟6、取樣結(jié)束后，控制單元使樣桶容器的上蓋下降以蓋住樣桶容器的頂部開口 ；然后啟動(dòng)上蓋的空氣泵和底部開口的吸塵器，以清潔所述樣桶容器內(nèi)的煤粉煙塵。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述方法還包括
步驟7、生成并打印樣本的條形碼信息，并將信息存入中心數(shù)據(jù)庫中。本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)和方法，可以對(duì)火力發(fā)電煤場的留樣進(jìn)行全自動(dòng)管理，以大幅降低管理成本，提高工作效率。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明實(shí)施例的留樣分礦系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意 圖2為樣桶容器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例提出了一種如圖I包括底盤3-11、樣桶容器3-10、拉桿3-7、拉桿電機(jī)3-3、吸塵器3-4、空氣泵3-1、上蓋3-2、無人值守位置讀寫器3_9、手動(dòng)模式讀寫器3_6、轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)及控制單元3-8和樣桶容器標(biāo)簽3-5，樣桶容器3-10在不同的時(shí)間段內(nèi)存放不同供應(yīng)方的煤樣，能夠同時(shí)接收供應(yīng)方的煤樣，并存在不同的樣桶容器內(nèi)3-10。如圖I所示，底盤包含有現(xiàn)有的接近開關(guān)或者光電傳感器及轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，所有的樣桶容器3-10均勻的焊接固定在底盤3-11上，樣桶容器有n個(gè)，n > 1，每個(gè)樣桶容器下部由 拉桿封口，拉桿3-7與拉桿電機(jī)3-3電連接，并由控制單元3-8控制。如圖2所示，樣桶容器2-1上小下大(即如圖2所示的，頂部半徑比底部半徑小L)，不銹鋼材料制作，防止煤樣粘連在樣桶容器的內(nèi)壁上。每個(gè)樣桶容器沿底盤徑向外側(cè)安裝有一張近距離射頻標(biāo)簽2-2，里面寫有每個(gè)樣桶容器代碼，并存入控制單元數(shù)據(jù)庫。無人值守位置讀寫器3-9正對(duì)的樣桶容器位置，為無人值守模式取樣位置，與自動(dòng)封裝單元相連，可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)封裝；手動(dòng)模式讀寫器3-6正對(duì)的樣桶容器位置，為人工模式取樣位置，該位置同時(shí)是從采樣單元接收縮分煤樣的位置。無人值守模式取樣位置上方安裝有共用上蓋3-2，并與空氣泵3-1相連；無人值守模式取樣位置下方，安裝有吸塵器，用與吸收空氣泵工作時(shí)產(chǎn)生的煤樣灰塵?？刂茊卧?-8提供手動(dòng)取樣功能，如果無人值守取樣模式發(fā)生故障，系統(tǒng)告警后，操作人員按動(dòng)控制單元手動(dòng)取樣按鈕，被取樣的樣桶容器會(huì)旋轉(zhuǎn)到手動(dòng)模式讀寫器3-6所在位置，人員按動(dòng)手動(dòng)按鈕，拉桿封口拉開，人工接樣。煤樣被取出后，控制單元3-8反饋給采樣單元取樣完畢信號(hào)，采樣單元可以繼續(xù)采樣，同時(shí)控制單元3-8自動(dòng)生成、記錄入數(shù)據(jù)庫并打印取樣編碼，由人工或者機(jī)械手貼在被取出的煤樣袋上。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)智能管理，其控制方法包括下列步驟
步驟I自動(dòng)旋轉(zhuǎn)控制單元3-8監(jiān)測(cè)采樣單元，判斷有無需要留樣的煤樣，如果存在需要留樣的煤樣，讀取煤樣的相關(guān)信息(供應(yīng)商、運(yùn)輸車隊(duì)等)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)底盤3-11,依靠接近開關(guān)技術(shù)或者光電傳感器技術(shù)，選擇需要的煤樣容器3-10。轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)完成后將信息回傳給控制單元3-8，控制單元發(fā)出指令停止旋轉(zhuǎn)工作。步驟2自動(dòng)校驗(yàn)控制單元3-8啟動(dòng)射頻讀寫器3-6，掃描并識(shí)別正對(duì)樣桶容器3-10的電子標(biāo)簽3-5，并與控制單元3-8數(shù)據(jù)庫里的此樣桶容器3-10的標(biāo)簽3_5比對(duì)，如果正確則進(jìn)入下一步工作；否則再次自動(dòng)旋轉(zhuǎn)底盤3-11，同時(shí)發(fā)出告警信號(hào)。樣桶容器3-10正確到位后，控制單元3-8關(guān)閉射頻讀寫器3-6，并啟動(dòng)系統(tǒng)自檢告警功能。步驟3自動(dòng)留樣樣桶容器3-10到位后，控制單元3-8給采樣單元信號(hào)，開始接收采樣單元下來的煤樣，采樣單元放料結(jié)束后，給控制單元3-8指令，放樣結(jié)束，控制單元停止留樣工作。步驟4取樣自檢控制單元3-8檢測(cè)采樣單元，判斷有無需要取樣的煤樣。如果有需要取樣的煤樣，控制單元啟動(dòng)自檢功能，檢查自身的全自動(dòng)取樣功能是否能正常工作，并監(jiān)測(cè)封裝單元的工作信號(hào)，如果正常則進(jìn)入無人值守取樣的工作模式；如果全自動(dòng)取樣功能有故障或者得不到封裝單元信號(hào)，則進(jìn)入人工取樣的工作模式，并發(fā)出告警信號(hào)。自檢結(jié)束反饋給控制單元3-8，控制單元3-8發(fā)出指令停止自檢。步驟5自動(dòng)取樣控制單元3-8啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，旋轉(zhuǎn)底盤3-11把需要取樣的樣桶容器3-10旋轉(zhuǎn)到無人值守射頻讀寫器3-9所在的位置，開啟射頻讀寫器3-9，復(fù)核樣桶容器3-10，如果正確控制單元3-8啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，開啟拉桿電機(jī)3-3，移動(dòng)樣桶容器封口，煤樣自動(dòng)流入封裝單元接料口。否則繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。三次旋轉(zhuǎn)復(fù)核都不正確，則進(jìn)入手工取樣模式。步驟6自動(dòng)清潔取樣接收后，控制單元3-8啟動(dòng)樣桶容器公用上蓋3-2下降，蓋住樣桶容器3-10上口 ；然后啟動(dòng)空氣泵3-1釋放壓縮空氣，同時(shí)啟動(dòng)安裝在樣桶容器下口的吸塵器3-4，吸取殘留的煤粉煙塵。清潔完成后將相關(guān)信息回傳給控制單元3-8，控制單 元3-8發(fā)出指令，停止清潔工作，上蓋3-2上移，空氣泵3-1、吸塵器3-4關(guān)閉。步驟7生成、打印并讀取樣本的條形碼信息，并將信息存入中心數(shù)據(jù)庫中，過程完成。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種火力發(fā)電廠智能留樣分礦系統(tǒng),其特征在于,包括底盤、一個(gè)以上樣桶容器、控制單兀； 其中所述樣桶容器為上小下大的截錐形的不銹鋼筒狀，所述樣桶容器頂部設(shè)有頂部開口和底部開口； 所述樣桶容器固定于所述底座上，且所述底部開口處設(shè)有由拉桿和拉桿電機(jī)控制的封n ； 所述拉桿電機(jī)連接所述控制單元以控制所述拉桿開啟/關(guān)閉所述封口； 所述底座在每一樣桶容器的對(duì)應(yīng)位置設(shè)有用于區(qū)分樣桶容器的射頻標(biāo)簽，且所述每一樣桶容器對(duì)應(yīng)的射頻標(biāo)簽存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)預(yù)存儲(chǔ)在所述控制單元中； 所述系統(tǒng)還包括用于無人值守留樣模塊，所述無人值守留樣模塊有用于密封所述樣桶容器頂部開口的上蓋及清潔裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的火力發(fā)電廠智能留樣分礦系統(tǒng)，其特征在于，所述底座上設(shè)有用于感知位置的接近開關(guān)或光電傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的火力發(fā)電廠智能留樣分礦系統(tǒng)，其特征在于，所述底座還包括用于控制所述底座轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)連接所述控制單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的火力發(fā)電廠智能留樣分礦系統(tǒng)，其特征在于，所述無人值守留樣模塊還包括用于讀取所述射頻標(biāo)簽的射頻讀寫單元，所述射頻讀寫單元連接所述控制單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的火力發(fā)電廠智能留樣分礦系統(tǒng)，其特征在于，所述清潔裝置包括設(shè)置于所述上蓋上的空氣泵，以及設(shè)置于所述底部開口處的吸塵器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的火力發(fā)電廠智能留樣分礦系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括報(bào)警單元，所述報(bào)警單元連接所述控制單元以在所述無人值守留樣模塊故障時(shí)發(fā)出報(bào)目O
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的火力發(fā)電廠智能留樣分礦系統(tǒng)，其特征在于，所述樣桶容器側(cè)壁設(shè)有標(biāo)簽。
8.一種利用權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的火力發(fā)電廠智能留樣分礦系統(tǒng)進(jìn)行留樣的方法，其特征在于，包括 步驟I、控制單元監(jiān)測(cè)采樣單元，判斷有無需要留樣的煤樣，如果存在需要留樣的煤樣，讀取煤樣的信息參數(shù)； 步驟2、啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)以使底座轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)底座上的接近開關(guān)或光電傳感器技術(shù)控制所述底座轉(zhuǎn)動(dòng)到所需的樣桶容器； 步驟3、控制單元向前端的采樣設(shè)備發(fā)送信號(hào)，以使采樣設(shè)備將煤樣傳輸?shù)綐油叭萜鳎徊㈤_啟自檢功能，如果自檢通過則跳轉(zhuǎn)到步驟4 ;如果自檢未通過則報(bào)警，提示用戶通過手動(dòng)模式對(duì)煤樣進(jìn)行取樣，步驟結(jié)束； 步驟4、無人值守留樣模塊通過射頻讀寫單元讀取底座上的射頻標(biāo)簽以驗(yàn)證當(dāng)前對(duì)應(yīng)的樣桶容器是否正確，如果否則報(bào)警，并繼續(xù)旋轉(zhuǎn)底座直至正確； 步驟5、控制單元啟動(dòng)拉桿電機(jī)，使得拉桿移動(dòng)封口，使煤樣自動(dòng)流出道下端的封裝單元的接料口； 步驟6、取樣結(jié)束后，控制單元使樣桶容器的上蓋下降以蓋住樣桶容器的頂部開口 ；然后啟動(dòng)上蓋的空氣泵和底部開口的吸塵器，以清潔所述樣桶容器內(nèi)的煤粉煙塵。
9.根究權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 步驟7、生成并打印樣本的條形碼信息，并將信息存入中心數(shù)據(jù)庫中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種火力發(fā)電廠智能留樣分礦系統(tǒng)，包括底盤、一個(gè)以上樣桶容器、控制單元；其中所述樣桶容器為上小下大的截錐形的不銹鋼筒狀，所述樣桶容器頂部設(shè)有頂部開口和底部開口；所述樣桶容器固定于所述底座上，且所述底部開口處設(shè)有由拉桿和拉桿電機(jī)控制的封口；所述拉桿電機(jī)連接所述控制單元以控制所述拉桿開啟/關(guān)閉所述封口；所述底座在每一樣桶容器的對(duì)應(yīng)位置設(shè)有用于區(qū)分樣桶容器的射頻標(biāo)簽，且所述每一樣桶容器對(duì)應(yīng)的射頻標(biāo)簽存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)預(yù)存儲(chǔ)在所述控制單元中；所述系統(tǒng)還包括用于無人值守留樣模塊，所述無人值守留樣模塊有用于密封所述樣桶容器頂部開口的上蓋及清潔裝置。
文檔編號(hào)G01N1/28GK102749242SQ20121027076
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月1日
發(fā)明者郝敬亞 申請(qǐng)人:北京冶聯(lián)科技有限公司