CN102756926B - 料位平衡控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种筒仓料位平衡控制方法和系统。其中该方法包括开启所述多个皮带机中的一皮带机和该皮带机所对应的全部或部分给料机；利用多个料位计来检测所述筒仓内的料位；根据所述多个料位计所检测到的料位或当所述皮带机运行时间超过第一预定时间时，关闭所开启的皮带机以及该皮带机所对应的给料机，并开启所述多个皮带机中的与正在使用的皮带机不同的另一皮带机以及该另一皮带机所对应的全部或部分给料机。通过上述技术方案，使用料位计来检测筒仓内的料位，并通过所检测到的料位来确定是否对皮带机进行切换，这样，可以在筒仓内的料位出现不平衡的情况下及时的对料位进行调整，在不影响操作的同时，保证了整个卸料过程的安全稳定。

Description

料位平衡控制方法和系统

技术领域

本发明涉及料位平衡控制系统和方法，尤其涉及一种大型储煤筒仓的料位平衡控制系统和方法。

背景技术

港口是交通运输大动脉的枢纽，为了在港口实现安全且有效地货运枢转功能，专业化、自动化的存储、运输以及装船工艺都是必不可少的。根据物料的特性、货运的规模以及物料存储运输的效率等方面的要求，当今港口运输中采用了多种物料存储调度方案来对货运进行协调。比如，对于粮食、水泥等物料多采用筒仓存储的方式，而对煤炭矿石等多采用露天堆场存储的方式。

对于运煤港口来讲，露天堆场存储会对环境造成很大的污染且堆放的物料容易受天气的影响，而采用一般的封闭堆场或库房存储，煤炭周转量会受到很大的限制，并且整个存储及运输的效率不高。基于以上原因，采用圆柱形筒仓在港口进行大规模的储煤将是比较理想的选择。

筒仓储煤在发电厂和煤矿已经有所采用，但煤矿和电厂储煤时间短、存储量小、工艺流程单一、对效率要求不高、煤炭品种单一且不涉及不同煤种的混配，而港口储煤最关注的恰恰是高效率、多品种、混配煤、高吞吐量和较长的堆存时间，因此，若要在港口实现筒仓大规模储煤的方案，必须对现有的储煤筒仓在结构、功能以及使用方法上进行适当的改造和改进。

特别地，对于大规模存储所需要使用的大型筒仓，要求筒仓的水平横截面很大，这样，当仓底漏煤时，筒仓内经常会出现整体或局部的料位不平衡现象，这将导致筒仓内某些位置的煤无法及时的经由仓底的给料机泄漏到皮带机上，造成该部分煤炭的长时间堆积，不能被新煤所更替。煤炭的长期堆积极易导致自然，甚至可能引起爆炸，十分危险，因此需要及时的对筒仓内的料位进行平衡控制。

发明内容

为了更好的对筒仓进行料位平衡控制，本发明提供一种料位平衡控制方法和系统。

本发明提供了一种筒仓料位平衡控制方法，其中该筒仓底部设置有用于卸料的多个给料机，该筒仓的下方还设置有并行的多个皮带机，其中每个皮带机分别对应于所述多个给料机中的至少一个给料机，该方法包括：开启所述多个皮带机中的一皮带机和该皮带机所对应的全部或部分给料机；利用多个料位计来检测所述筒仓内的料位；根据所述多个料位计所检测到的料位或当所述皮带机运行时间超过第一预定时间时，关闭所开启的皮带机以及该皮带机所对应的给料机，并开启所述多个皮带机中的与正在使用的皮带机不同的另一皮带机以及该另一皮带机所对应的全部或部分给料机。

本发明还提供了一种筒仓料位平衡控制系统，其中该筒仓底部设置有用于卸料的多个给料机，该筒仓的下方还设置有并行的多个皮带机，其中每个皮带机分别对应于所述多个给料机中的至少一个给料机，该系统包括：用来检测所述筒仓内的料位的多个料位计；分别与所述多个料位计、所述多个给料机和所述多个皮带机电连接的控制单元，该控制单元用于：开启所述多个皮带机中的一皮带机和该皮带机所对应的全部或部分给料机；接收来自所述多个料位计的所检测到的料位；根据所述多个料位计所检测到的料位或当所述皮带机运行时间超过第一预定时间时，关闭所开启的皮带机以及该皮带机所对应的给料机，并开启所述多个皮带机中的与正在使用的皮带机不同的另一皮带机以及该另一皮带机所对应的全部或部分给料机。

通过上述技术方案，使用料位计来检测筒仓内的料位，并通过所检测到的料位来确定是否对皮带机进行切换，这样，可以在筒仓内的料位出现不平衡的情况下及时的对料位进行调整，在不影响操作的同时，保证了整个卸料过程的安全稳定。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1示出了一种示例性的筒仓示意图；

图2示出了根据本发明的一种实施方式的筒仓料位平衡控制方法；

图3示出了根据本发明的另一种实施方式的筒仓料位平衡控制方法；

图4示出了根据本发明的又一种实施方式的筒仓料位平衡控制方法；

图5示出了根据本发明的一种实施方式的筒仓料位平衡控制系统示意图；

图6示出了根据本发明的另一种实施方式的筒仓料位平衡控制系统示意图；以及

图7示出了根据本发明的又一种实施方式的筒仓料位平衡控制系统示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在筒仓结构中，尤其是在大型筒仓结构中，可以在仓底设置多个用于卸料的给料机，以便提高最大卸料能力，并有助于实现料位平衡。其中，可以根据仓底大小和形状、给料机的大小、卸料能力需求和卸料速度的限制等因素来设置给料机的数量和给料机在仓底的排布形式。

对于具有多个仓底给料机的筒仓结构来讲，其相对于只有一个给料机的小型筒仓已经能够更好的解决筒仓的料位平衡问题，但考虑到存储的物料的形状、质量、大小等因素，在卸料时可能会出现各种状况（比如由于给料机开放程度不足造成堵塞等），而对卸料过程产生不可预计的影响，并很有可能会造成物料不平衡。基于此，本发明提出了进一步对在仓底具有多个给料机的筒仓进行料位平衡控制的方法和系统。

图1中示出了一种示例性的筒仓。其中该筒仓110在仓底具有多个给料机130，筒仓110中的物料可以通过给料机130倾泻到皮带机150上，并通过皮带机150运输到指定位置。在本发明中，为了实现对筒仓110内的料位进行检测和控制，还可能需要设置一些附属装置，这些装置可以作为本发明所提出的物料平衡控制系统的一部分，比如料位计120和皮带秤140等，下文将详细描述。

图2示出了根据本发明的一种实施方式的筒仓料位平衡控制方法。

如图2所示，在步骤210中，利用多个料位计来检测所述筒仓内的料位。

在步骤220中，根据所述多个料位计所检测到的料位来调整所述多个给料机中的至少一者的出料量。

在该步骤中，可以认定与一个给料机相关的一个特定位置处的料位值或多个特定位置处的料位值的函数（比如平均值）能够决定该给料机的出料量，因此，当检测到该一个或多个特定位置处的料位值或料位值的函数的值偏大（比如，与筒仓内所有料位计的料位值的平均值相比）时，则应该减少该给料机的出料量，反之，则应该增加该给料机的出料量。

在该步骤中，可以首先根据所述多个料位计所检测到的料位来确定所述筒仓中的模拟料位曲面，也就是根据多个料位计所检测到的筒仓内的特定位置的料位值来拟合出一个曲面，该曲面的理想形状应与筒仓内的物料表面形状一致，因此称其为模拟料位曲面。这样筒仓内任意位置处的料位值都可以通过该模拟料位曲面得到，并可以进一步通过获得的料位值来对所述多个给料机中的至少一者的出料量进行调整。

料位计可以在大范围内尽可能多的设置，以获得更为理想的模拟料位曲面。也可以优选地先在关键点处（比如给料机正上方、两个给料机之间的中点处等）设置料位计，这样在保证一定精度的情况下能节约成本。

在一种替换的实施方式中，可以只在给料机的正上方设置料位计使得所述多个料位计与所述多个给料机一一对应。如此，可以根据一个给料机正上方的料位计来调整该给料机的出料量，当该料位计的料位值偏大时（比如与筒仓内所有料位计的料位值的平均值相比），则应该减少该给料机的出料量，反之，则应该增加该给料机的出料量。

优选地，所述给料机为活化给料机。

与图2中的方法相应的，在图5中，本发明还提供了根据本发明的一种实施方式的筒仓料位平衡控制系统，其中该筒仓在底部具有多个用于卸料的给料机130（具体结构可参考图1）。该控制系统包括：用来检测所述筒仓内的料位的多个料位计120；分别与所述多个料位计120和所述多个给料机130电连接的给料机控制单元510。其中该给料机控制单元510用于接收来自所述多个料位计120的所检测到的料位，并根据所检测到的料位来调整所述多个给料机130中的至少一个给料机的出料量。

优选地，所述给料机控制单元根据所述多个料位计所检测到的料位来确定所述筒仓中的模拟料位曲面，并根据所述模拟料位曲面来对所述多个给料机中的至少一者的出料量进行调整。

可替换地，所述多个料位计与所述多个给料机一一对应，且分别置于相应的给料机的正上方。所述给料机控制单元至少部分地根据所述多个料位计中的每一个料位计所检测到的料位来分别调整与该料位计相对应的给料机的出料量，比如，结合筒仓内所有料位计的料位值的平均值来调整。

图3示出了根据本发明的另一种实施方式的筒仓料位平衡控制方法，其中该筒仓底部设置有用于卸料的多个给料机，该筒仓的下方还设置有并行的多个皮带机，其中每个皮带机分别对应于所述多个给料机中的至少一个给料机。

如图3所示，在步骤310中，开启所述多个皮带机中的一皮带机和该皮带机所对应的全部或部分给料机。

在步骤320中，利用多个料位计来检测所述筒仓内的料位。

优选地，所述多个料位计与所述多个给料机一一对应，且分别置于相应的给料机的正上方，以分别检测相应的给料机处的料位。

优选地，所述给料机为活化给料机。

在步骤330中，根据所述多个料位计所检测到的料位或当所述皮带机运行时间超过第一预定时间时，关闭所开启的皮带机以及该皮带机所对应的给料机，并开启所述多个皮带机中的与正在使用的皮带机不同的另一皮带机以及该另一皮带机所对应的全部或部分给料机。

优选地，在所述方法中重复执行步骤320和步骤330，以实现对整个卸料过程的连续检测与控制。

在上述步骤310-330中以及反复执行步骤320和330的过程中，如果开启了某一皮带机所对应的全部给料机，则根据所述多个料位计所检测到的料位来调整当前开启的给料机的出料量。这种调整方法与图2中的方法的内容一致，此处不再赘述。

在上述步骤310-330中以及反复执行步骤320和330的过程中，如果只开启了某一皮带机所对应的M个给料机（其中M大于等于1且小于该皮带机所对应的全部给料机的数量），则根据所述多个料位计所检测到的料位或当所述皮带机运行时间超过第二预定时间时，使用从该皮带机所对应的全部给料机中选择的与当前开启的M个给料机不完全相同的M个给料机替换当前开启的M个给料机进行卸料，从而避免由于某个给料机长时间关闭所造成的料位不平衡。

与图3中的方法相应的，在图6中，本发明还提供了根据本发明的另一种实施方式的筒仓料位平衡控制系统，其中该筒仓底部设置有用于卸料的多个给料机130，该筒仓的下方还设置有并行的多个皮带机150，其中每个皮带机150分别对应于所述多个给料机130中的至少一个给料机（具体结构可参见图1），该系统包括用来检测所述筒仓内的料位的多个料位计120；分别与所述多个料位计120、所述多个给料机130和所述多个皮带机150电连接的控制单元610。

其中，该控制单元610用于开启所述多个皮带机150中的一皮带机和该皮带机所对应的全部或部分给料机；接收来自所述多个料位计120的所检测到的料位；根据所述多个料位计120所检测到的料位或当所述皮带机150运行时间超过第一预定时间时，关闭所开启的皮带机以及该皮带机所对应的给料机，并开启所述多个皮带机150中的与正在使用的皮带机不同的另一皮带机以及该另一皮带机所对应的全部或部分给料机。

优选地，所述控制单元还用于当开启了一皮带机所对应的全部给料机时，根据所述多个料位计所检测到的料位来调整当前开启的给料机的出料量。

优选地，所述控制单元还用于当只开启了一皮带机所对应的M个给料机时（M大于等于1且小于该皮带机所对应的全部给料机的数量），根据所述多个料位计所检测到的料位或当所述皮带机运行时间超过第二预定时间时，使用从该皮带机所对应的全部给料机中选择的与当前开启的M个给料机不完全相同的M个给料机替换当前开启的M个给料机进行卸料。

优选地，所述多个料位计与所述多个给料机一一对应，且分别置于相应的给料机的正上方，以分别检测相应的给料机处的料位。

优选地，所述给料机为活化给料机。

图4示出了根据本发明的又一种实施方式的筒仓料位平衡控制方法，其中该筒仓底部设置有用于卸料的多个给料机，该筒仓的下方还设置有并行的多个皮带机，其中每个皮带机分别对应于所述多个给料机中的至少一个给料机，且每个皮带机上具有至少一个皮带秤。

如图4所示，在步骤410中，开启所述多个皮带机中的一皮带机和该皮带机所对应的全部或部分给料机。

在步骤420中，利用开启的皮带机上的皮带秤测量该皮带机上的物料流量。

优选地，所述给料机为活化给料机。

在步骤430中，根据物料流量测量结果或当所述皮带机运行时间超过第一预定时间时，关闭所开启的皮带机以及该皮带机所对应的给料机，并开启所述多个皮带机中的与正在使用的皮带机不同的另一皮带机以及该另一皮带机所对应的全部或部分给料机。

优选地，在所述方法中重复执行步骤420和步骤430，以实现对整个卸料过程的连续检测与控制。

在上述步骤410-430中以及反复执行步骤420和430的过程中，如果只开启了一皮带机所对应的M个给料机（其中M大于等于1且小于该皮带机所对应的全部给料机的数量），则当所述皮带机运行时间超过第二预定时间时，使用从该皮带机所对应的全部给料机中选择的与当前开启的M个给料机不完全相同的M个给料机替换当前开启的M个给料机进行卸料，以避免由于某个给料机长时间不工作所造成的料位不平衡。

优选地，图4所述的方法中还可包括步骤440，在该步骤中，利用多个料位计来检测所述筒仓内的料位。

在上述步骤410-430中以及反复执行步骤420和430的过程中，当开启了一皮带机所对应的全部给料机时，根据所述多个料位计所检测到的料位来调整当前开启的给料机的出料量。这种调整方法与图2中的方法的内容一致，此处不再赘述。

由于设置了多个料位计，在步骤420-430中根据物料流量测量结果来关闭所开启的皮带机以及该皮带机所对应的给料机并开启所述多个皮带机中的与正在使用的皮带机不同的另一皮带机以及该另一皮带机所对应的全部或部分给料机的基础上，还可以根据所述多个料位计所检测到的料位，来执行上述同样的操作。这种调整方法与图3中的方法的内容一致，此处不再赘述。

优选地，当根据所述多个料位计所检测到的料位以及所述物料流量测量结果均需要进行上述相同操作时，所述多个料位计所检测到的料位的优先级更高。举例来讲，如果根据第一皮带机上的物料流量测量结果确定要切换到第二皮带机，但同时根据料位计所检测到的料位应从第二皮带机切换回第一皮带机，则开启第一皮带机而关闭第二皮带机，这是因为根据所检测到的料位所进行的判断的优先级更高。

优选地，所述多个料位计与所述多个给料机一一对应，且分别置于相应的给料机的正上方，以分别检测相应的给料机处的料位。

与图4中的方法相应的，在图7中，本发明还提供了根据本发明的又一种实施方式的筒仓料位平衡控制系统，其中该筒仓底部设置有用于卸料的多个给料机130，该筒仓的下方还设置有并行的多个皮带机150，其中每个皮带机分别对应于所述多个给料机130中的至少一个给料机（具体结构参见图1），该系统包括多个皮带秤140，其中在所述多个皮带机150中的每一个皮带机上都至少设置有一个皮带秤；分别与所述多个给料机130、所述多个皮带机150以及所述多个皮带秤140电连接的控制单元710。

其中，该控制单元710用于开启所述多个皮带机150中的一皮带机和该皮带机所对应的全部或部分给料机；接收来自所开启的皮带机的皮带秤140所测量的物料流量；根据所述物料流量或当所述皮带机运行时间超过第一预定时间时，关闭所开启的皮带机以及该皮带机所对应的给料机，并开启所述多个皮带机中的与正在使用的皮带机不同的另一皮带机以及该另一皮带机所对应的全部或部分给料机。

优选地，所述控制单元还被配置为，当只开启了一皮带机所对应的M个给料机时（其中M大于等于1且小于该皮带机所对应的全部给料机的数量），如果所述皮带机运行时间超过第二预定时间，则使用从该皮带机所对应的全部给料机中选择的与当前开启的M个给料机不完全相同的M个给料机替换当前开启的M个给料机进行卸料。

在以上系统中，所述控制单元还用于利用多个料位计来检测所述筒仓内的料位。

优选地，所述控制单元还用于当开启了一皮带机所对应的全部给料机时，根据所述多个料位计所检测到的料位来调整当前开启的给料机的出料量。

优选地，所述控制单元在根据物料流量测量结果来关闭所开启的皮带机以及该皮带机所对应的给料机并开启所述多个皮带机中的与正在使用的皮带机不同的另一皮带机以及该另一皮带机所对应的全部或部分给料机的基础上，还可以根据所述多个料位计所检测到的料位，来执行上述同样的操作。更为优选地，当根据所述多个料位计所检测到的料位以及所述物料流量测量结果均需要进行上述相同操作时，所述多个料位计所检测到的料位的优先级更高。

优选地，所述多个料位计与所述多个给料机一一对应，且分别置于相应的给料机的正上方，以分别检测相应的给料机处的料位。

本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

通过上述技术方案，使用料位计来检测筒仓内的料位，并通过所检测到的料位来确定是否对皮带机进行切换，这样，可以在筒仓内的料位出现不平衡的情况下及时的对料位进行调整，在不影响操作的同时，保证了整个卸料过程的安全稳定。

Claims (9)

1.一种筒仓料位平衡控制方法，其中该筒仓底部设置有用于卸料的多个给料机，该筒仓的下方还设置有并行的多个皮带机，其中每个皮带机分别对应于所述多个给料机中的至少一个给料机，其特征在于，该方法包括：

1)开启所述多个皮带机中的一皮带机和该皮带机所对应的全部或部分给料机；

2)利用多个料位计来检测所述筒仓内的料位；

3)根据所述多个料位计所检测到的料位或当所述皮带机运行时间超过第一预定时间时，关闭所开启的皮带机以及该皮带机所对应的给料机，并开启所述多个皮带机中的与正在使用的皮带机不同的另一皮带机以及该另一皮带机所对应的全部或部分给料机；

其中当开启了一皮带机所对应的全部给料机时：

根据所述多个料位计所检测到的料位来调整当前开启的给料机的出料量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，重复执行步骤2)至3)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中当只开启了一皮带机所对应的M个给料机时，其中M大于等于1且小于该皮带机所对应的全部给料机的数量：

根据所述多个料位计所检测到的料位或当所述皮带机运行时间超过第二预定时间时，使用从该皮带机所对应的全部给料机中选择的与当前开启的M个给料机不完全相同的M个给料机替换当前开启的M个给料机进行卸料。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述多个料位计与所述多个给料机一一对应，且分别置于相应的给料机的正上方，以分别检测相应的给料机处的料位。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述给料机为活化给料机。

6.一种筒仓料位平衡控制系统，其中该筒仓底部设置有用于卸料的多个给料机，该筒仓的下方还设置有并行的多个皮带机，其中每个皮带机分别对应于所述多个给料机中的至少一个给料机，其特征在于，该系统包括：

用来检测所述筒仓内的料位的多个料位计；

分别与所述多个料位计、所述多个给料机和所述多个皮带机电连接的控制单元，该控制单元用于：

开启所述多个皮带机中的一皮带机和该皮带机所对应的全部或部分给料机；

接收来自所述多个料位计的所检测到的料位；

根据所述多个料位计所检测到的料位或当所述皮带机运行时间超过第一预定时间时，关闭所开启的皮带机以及该皮带机所对应的给料机，并开启所述多个皮带机中的与正在使用的皮带机不同的另一皮带机以及该另一皮带机所对应的全部或部分给料机；

其中所述控制单元还用于当开启了一皮带机所对应的全部给料机时，根据所述多个料位计所检测到的料位来调整当前开启的给料机的出料量。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述控制单元还用于当只开启了一皮带机所对应的M个给料机时，根据所述多个料位计所检测到的料位或当所述皮带机运行时间超过第二预定时间时，使用从该皮带机所对应的全部给料机中选择的与当前开启的M个给料机不完全相同的M个给料机替换当前开启的M个给料机进行卸料，其中M大于等于1且小于该皮带机所对应的全部给料机的数量。

8.根据权利要求6所述的系统，其中所述多个料位计与所述多个给料机一一对应，且分别置于相应的给料机的正上方，以分别检测相应的给料机处的料位。

9.根据权利要求6所述的系统，其中所述给料机为活化给料机。