一种面向矿山筒仓装料的地磅无人值守计量方法及系统与流程

本技术涉及车辆装载控制领域，尤其涉及一种面向矿山筒仓装料的地磅无人值守计量方法及系统。

背景技术：

1、目前，在矿山筒仓装料场景中，地磅无人值守计量系统通常采用终点单次采样的静态称重方式，并在检测到重量达到目标阈值时即向放料闸门下发关闭指令。然而，由于筒仓卸料闸门等机械结构存在固有的响应延迟与惯性落料区间，闸门接收关闭指令至物理料流完全终止期间仍会有物料继续落入车厢，导致实际装载重量普遍超出允许误差范围，频繁出现超差返工现象。因此，亟需一种方法，解决现有技术在连续装料过程中难以实现装料重量精准控制和高精度计量的技术问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种面向矿山筒仓装料的地磅无人值守计量方法及系统，解决了现有技术在连续装料过程中难以实现装料重量精准控制和高精度计量的技术问题。

2、为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：

3、第一方面，提供一种面向矿山筒仓装料的地磅无人值守计量方法，包括：获取车辆身份信息、目标装载重量、车辆实时重量数据以及对应的时间戳数据，其中，车辆实时重量数据为装料过程中连续采集形成的重量数据序列；基于车辆实时重量数据以及对应的时间戳数据，构建车辆装料重量变化序列；根据车辆装料重量变化序列，计算车辆装料过程中的重量变化速度和重量变化加速度；基于重量变化速度、重量变化加速度、目标装载重量以及车辆实时重量数据，确定车辆当前装料工况；根据车辆当前装料工况，获取与车辆当前装料工况对应的初始惯性落料延时，并根据重量变化速度和重量变化加速度，对初始惯性落料延时进行动态调整，得到惯性落料延时；根据重量变化速度和惯性落料延时，预测闸门关闭后的惯性落料重量；根据车辆实时重量数据和惯性落料重量，确定预测装料重量；根据预测装料重量、目标装载重量以及预设允许修正量，生成闸门关闭控制指令，并发送至放料控制设备；在执行闸门关闭控制指令后，根据后续采集的车辆实时重量数据确定最终装载重量，并依据最终装载重量完成计量结果确认。

4、结合上述第一方面，在一种可能的实现方式中，基于车辆实时重量数据以及对应的时间戳数据，构建车辆装料重量变化序列，包括：按照时间戳数据对车辆实时重量数据进行时间顺序排列，得到原始重量序列；根据预设采样周期对原始重量序列进行时间对齐处理，得到等时间间隔重量序列；对等时间间隔重量序列进行异常重量点剔除处理，得到有效重量序列，其中，异常重量点为相邻采样时刻重量变化超过预设变化阈值的重量数据；对有效重量序列进行平滑滤波处理，得到连续重量序列；将连续重量序列中各采样时刻对应的重量值与时间戳建立一一对应关系，得到车辆装料重量变化序列。

5、结合上述第一方面，在一种可能的实现方式中，根据重量变化速度和重量变化加速度，对初始惯性落料延时进行动态调整，包括：根据车辆当前装料工况对应的重量变化速度和重量变化加速度，确定当前料流动态变化特征；根据当前料流动态变化特征与预设惯性参数调整关系，确定惯性参数修正量；根据惯性参数修正量对初始惯性落料延时进行动态调整，得到惯性落料延时。

6、结合上述第一方面，在一种可能的实现方式中，基于重量变化速度、重量变化加速度、目标装载重量以及车辆实时重量数据，确定车辆当前装料工况，包括：根据目标装载重量与车辆实时重量数据，确定车辆当前剩余装料重量；将重量变化速度与预设速度阈值进行比较，确定车辆当前料流变化状态；将重量变化加速度与预设加速度阈值进行比较，确定车辆当前料流稳定状态；根据当前剩余装料重量、料流变化状态以及料流稳定状态进行联合匹配，确定对应的车辆当前装料工况，其中，车辆当前装料工况包括正常装料工况、堵料工况、快速落料工况以及装料完成工况。

7、结合上述第一方面，在一种可能的实现方式中，根据当前剩余装料重量、料流变化状态以及料流稳定状态进行联合匹配，确定对应的车辆当前装料工况，包括：建立当前剩余装料重量区间、料流变化状态以及料流稳定状态之间的工况匹配关系；根据当前剩余装料重量确定对应的剩余装料重量区间；根据料流变化状态和料流稳定状态确定对应的料流特征组合；在工况对应关系中查找与剩余装料重量区间、料流变化状态以及料流稳定状态对应的工况记录。

8、结合上述第一方面，在一种可能的实现方式中，根据重量变化速度和惯性落料延时，预测闸门关闭后的惯性落料重量，包括：获取当前采样时刻对应的重量变化速度、以及车辆当前装料工况对应的惯性落料延时；根据重量变化速度确定单位时间落料重量；根据单位时间落料重量和惯性落料延时，确定闸门关闭后的惯性落料重量。

9、结合上述第一方面，在一种可能的实现方式中，根据车辆实时重量数据和惯性落料重量，确定预测装料重量，包括：获取当前采样时刻对应的车辆实时重量数据以及与车辆实时重量数据对应的惯性落料重量；将车辆实时重量数据与惯性落料重量进行重量叠加，得到预测装料重量。

10、结合上述第一方面，在一种可能的实现方式中，在根据预测装料重量、目标装载重量以及预设允许修正量，生成闸门关闭控制指令，并发送至放料控制设备之后，还包括：根据闸门关闭后的车辆实时重量数据，确定当前装载重量变化趋势；根据当前装载重量变化趋势以及目标装载重量，判断当前装载重量是否处于预设动态补偿区间；若当前装载重量处于预设动态补偿区间且低于目标装载重量，则控制放料控制设备按照预设补料开度执行补偿放料。

11、结合上述第一方面，在一种可能的实现方式中，在执行闸门关闭控制指令后，根据后续采集的车辆实时重量数据确定最终装载重量，并依据最终装载重量完成计量结果确认，包括：在执行闸门关闭控制指令后，持续获取车辆实时重量数据；根据连续获取的车辆实时重量数据，确定车辆重量趋于稳定的稳态称重时段；将稳态称重时段对应的车辆实时重量数据作为最终装载重量；将最终装载重量与目标装载重量进行比对，确定计量结果；根据计量结果生成对应的计量确认信息。

12、第二方面，提供一种面向矿山筒仓装料的地磅无人值守计量系统，系统包括：数据采集模块，用于获取车辆身份信息、目标装载重量、车辆实时重量数据以及对应的时间戳数据；重量序列构建模块，用于根据车辆实时重量数据以及对应的时间戳数据，构建车辆装料重量变化序列；重量变化分析模块，用于根据车辆装料重量变化序列，确定车辆装料过程中的重量变化速度和重量变化加速度；装料工况确定模块，用于基于重量变化速度、重量变化加速度、目标装载重量以及车辆实时重量数据，确定车辆当前装料工况；惯性落料预测模块，用于根据车辆当前装料工况，获取与车辆当前装料工况对应的初始惯性落料延时，并根据重量变化速度和重量变化加速度，对初始惯性落料延时进行动态调整，得到惯性落料延时；根据重量变化速度和惯性落料延时，预测闸门关闭后的惯性落料重量；预测装料重量确定模块，用于根据车辆实时重量数据和惯性落料重量，确定预测装料重量；控制指令生成模块，用于根据预测装料重量、目标装载重量以及预设允许修正量，生成闸门关闭控制指令，并发送至放料控制设备；动态补偿控制模块，用于根据闸门关闭后的车辆实时重量变化情况，在满足预设补偿条件时控制放料控制设备执行补偿放料；计量确认模块，用于在执行闸门关闭控制指令后，根据后续采集的车辆实时重量数据确定最终装载重量，并依据最终装载重量完成计量结果确认。

13、本技术通过高频连续采集车辆实时重量数据并构建带有时间戳的重量变化序列，改变传统终点单次静态称重模式，使系统具备全过程数据追溯与行为分析能力；通过计算重量变化速度和重量变化加速度，结合剩余装料重量进行联合匹配，精准识别堵料、突料及末期正常减速等多种工况，避免单一阈值判定引发的误报与漏报；在此基础上，系统利用实时重量变化速度与惯性落料延时预测闸门关闭后的惯性落料重量，并将该预测重量与实时重量叠加得到预测装料重量，当预测装料重量达到由目标装载重量与预设允许修正量共同确定的目标控制重量时，提前生成闸门关闭控制指令。该机制从物理层面抵消卸料闸门机械惯性导致的滞后落料问题，使最终装载重量自然收敛于允许误差区间内，降低超差返工率，解决了现有技术在连续装料过程中难以实现装料重量精准控制和高精度计量的技术问题。

14、应当理解的是，本技术中对技术特征、技术方案、有益效果或类似语言的描述并不是暗示在任意的单个实施例中可以实现所有的特点和优点。相反，可以理解的是对于特征或有益效果的描述意味着在至少一个实施例中包括特定的技术特征、技术方案或有益效果。因此，本说明书中对于技术特征、技术方案或有益效果的描述并不一定是指相同的实施例。进而，还可以任何适当的方式组合本实施例中所描述的技术特征、技术方案和有益效果。本领域技术人员将会理解，无需特定实施例的一个或多个特定的技术特征、技术方案或有益效果即可实现实施例。在其他实施例中，还可在没有体现所有实施例的特定实施例中识别出额外的技术特征和有益效果。