全自动智能燃料运行管控系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种全自动智能燃料运行管控系统。


背景技术：

2.煤场是指堆放燃煤的场所，主要用于发电场煤料的存放及管理。随着我国电厂发电能力的不断提高、煤场的数量也越来越多，如何有效管理煤厂，有效控制煤场的运行及煤料的配比，对于煤场的运行和国民经济效益影响至关重要。
3.在各种煤厂中，堆取料机储煤厂是一种机械化程度很高的储煤方式，可对物料进行储存、转运、均质化处理，近年来在我国的大型焦化厂、港口码头、火力发电厂等得到广泛应用。按储煤场形状可分为长形和圆形料场两种，圆形料场混匀堆取料机主要由可回转的悬臂堆料机、中柱、桥式刮板(刮斗)取料机、电控系统等组成。长形料场混匀堆取料机主要由侧式悬臂堆料机、桥式刮板(侧式刮板)取料机、电控系统等组成。通常布置形式为：储煤场外部为全封闭的储煤棚，内部为堆取料机。工作时通过上料系统及堆料机将煤卸入到储煤场内堆储，返煤时通过取料机及出料带式输送机完成返煤作业。这种储煤场的特点是：煤场作业面大，斗轮堆取料机可以进行煤料的堆取煤工作，但缺少对煤厂的整体自动化监控控制，经常在煤厂发生机械故障时不能及时响应、导致煤厂不能正常的运行；以及煤料掺配精度不准，甚致发生煤料过度使用的状况。因此，需要一种全自动智能燃料运行管控系统，有效管控煤场允许情况，精确指导运行人员配煤掺烧，提高运行燃料掺配精度，控制煤炭成本，提高电厂效益。
4.本实用新型结合实际使用情况，全自动智能燃料运行管控系统实现煤场的管控及燃料的掺配比控制，以提高煤场的实时管理及煤料的经济使用，从而提高电厂的有效和经济运转，对提升国民经济效益具有十分重要的作用。


技术实现要素：

5.本实用新型需要解决的问题：解决煤场整体管控及煤料掺配控制，提升煤场经济和安全运行效益。
6.本实用新型的目的是这样实现的，一种全自动智能燃料运行管控系统，包括中央处理单元、rs232/485接口、斗轮机接口模块、盘煤接口模块、在线煤质检测模块、激光测量模块、串口芯片、煤场测温模块、环安监测模块、串口通讯接口、wcdma模块、gprs模块、天线、采样机、斗轮机、盘煤系统、监测摄像头组成；中央处理单元一侧分别与激光测量模块、煤场测温模块、环安监测模块连接，激光测量模块与盘煤系统连接，环安监测模块与监测摄像头连接，中央处理单元另一侧与盘煤接口模块连接，盘煤接口模块与盘煤系统连接，中央处理单元与斗轮机接口模块连接，斗轮机接口模块与斗轮机连接，中央处理单元与在线煤质检测模块连接，在线煤质检测模块与rs232/485接口连接，rs232/485接口与采样机连接，中央处理单元与串口芯片连接，串口芯片与串口通讯接口连接，串口通讯接口分别与wcdma模块、gprs模块连接，wcdma模块和gprs模块与天线连接，中央处理单元是本实用新型的核心
部件。
7.本实用新型是这样工作：
8.采样机采集煤场来煤的全水、灰分、以及热值数据，将数据通过rs232/485接口传给在线煤质检测模块，在线煤质检测模块对数据进行分析处理后，传送给中央处理单元，中央处理单元将采样数据通过串口芯片和串口通讯接口，传送给wcdma模块、gprs模块，当系统设置成wcdma传送模式时，本实用新型通过wcdma模块经天线传送给一体化监测平台，当系统设置成gprs模式时，本实用新型通过gprs模块经天线传送给一体化监测平台；斗轮机负责煤场取煤、卸煤，本实用新型将斗轮机工作状态通过斗轮机接口模块传送给中央处理单元，中央处理单元将斗轮机工作状态数据经串口芯片和串口通讯接口，通过wcdma模块、gprs模块，天线发射传送给一体化监测平台；盘煤系统负责煤场煤料盘存工作，将煤料盘存情况传送给激光测量模块，激光测量模块将数据处理后，将处理后的盘煤数据传送给中央处理单元，中央处理单元将煤场盘煤结果数据经串口芯片和串口通讯接口，通过wcdma模块、gprs模块，天线发射传送给一体化监测平台；煤场测温模块负责测试煤场温度，将测试温度数据传送给中央处理单元，中央处理单元将煤场温度数据经串口芯片和串口通讯接口，通过wcdma模块、gprs模块，天线发射传送给一体化监测平台；监测摄像头负责监控煤场环境和安全情况，将监控数据传送给环安监测模块，环安监测模块将数据处理后传送给中央处理单元，中央处理单元将煤场环境安全数据经串口芯片和串口通讯接口，通过wcdma模块、gprs模块，天线发射传送给一体化监测平台；一体化监测平台也可远程向本实用新型发送指令数据，本实用新型收到一体化监测平台指令后，根据指令内容，启动相应模块功能，并将相应模块获取的数据传送给一体化监测平台。
9.本实用新型与背景技术相比，具有如下优点：
10.1、本实用新型集煤场采样、盘煤、煤料装卸、温度测控、环境安全监控于一体，可实时掌握煤场运行状态、提升煤场的管理运行效率；
11.2、本实用新型采用模块化设计，使得产品升级变得非常容易；
12.3、本实用新型用途广泛、易于扩展，可移植性好；
13.4、本实用新型采用合理化科学设计，针对电路板和各个元器件进行严格合理的布局优化，实现了设备高度集成和超低功耗。
附图说明
14.图1是本实用新型一种全自动智能燃料运行管控系统结构图。
15.图2是本实用新型激光测量模块结构图。
16.图3是本实用新型在线煤质检测模块结构图。
具体实施方式
17.如图1所示，一种全自动智能燃料运行管控系统，包括中央处理单元100、rs232/485接口101、斗轮机接口模块102、盘煤接口模块103、在线煤质检测模块104、激光测量模块105、串口芯片106、煤场测温模块107、环安监测模块108、串口通讯接口109、wcdma模块110、gprs模块111、天线112、采样机113、斗轮机114、盘煤系统115、监测摄像头118组成。中央处理单元100一侧分别与激光测量模块105、煤场测温模块107、环安监测模块108连接，激光测
量模块105与盘煤系统115连接，环安监测模块108与监测摄像头118连接，中央处理单元100另一侧与盘煤接口模块103连接，盘煤接口模块103与盘煤系统115连接，中央处理单元100与斗轮机接口模块102连接，斗轮机接口模块102与斗轮机114连接，中央处理单元100与在线煤质检测模块104连接，在线煤质检测模块104与rs232/485接口101连接，rs232/485接口101与采样机113连接，中央处理单元100与串口芯片106连接，串口芯片106与串口通讯接口109连接，串口通讯接口分109别与wcdma模块110、gprs模块111连接，wcdma模块110和gprs模块111与天线112连接，中央处理单元100是本实用新型的核心部件。
18.所述的图1中的采样机113采用czy
‑
5000，用于对煤料的分类采样处理，采样机通过rs232/485接口101将煤料数据传送给在线煤质检测模块104。
19.所述图1中的斗轮机114可采用市场上现有的dql
‑
1230/1500
‑
30型，用于对煤场煤料的操作，有堆料和取料两种操作方式。斗轮机数据包括行程、旋转、俯仰定位数据，各主要电机设备状态数据，自动堆取过程中的状态数据等。
20.所述图1中的盘煤系统115采用市场上现有的轨道式盘料仪，可实时生成煤场体积等数据信息；盘煤数据经盘煤接口模块103传送给中央处理单元100；
21.所述图1中的天线112采用玻璃钢天线，可将本实用新型数据发送给一体化监测平台，也可接收一体化监测平台的指令数据，数据备份平台对一体化监测平台进行数据备份；一体化监测平台接收到本实用新型传送的煤场煤料数据后，进行掺配比分析，将最优掺配比数据传送给本实用新型，本实用新型接收到指令后，根据煤料配比对斗轮机114、采样机113进行控制。指令数据包括配煤掺烧指令或人工掺配指令，将指令分配给对应的斗轮机114作业系统。
22.所述图1中的中央处理单元100采用stm32f103c8t6型号芯片，工作温度为
‑
40℃～85℃。
23.所述图1中的煤场测温模块107，内置红外测温仪，可以测量煤场温度，并将温度数据传送给中央处理单元100。
24.所述图1中的环安监测模块108，内置数据采集器，通过线缆与监测摄像头118连接，将监测摄像头118的图像数据采集后传送给中央处理单元100。
25.本实用新型箱体适合输煤系统的潮湿、粉尘大、水冲洗的特点，防护等级ip65以上。
26.如图2所示，是本实用新型的激光测量模块结构图，激光测量模块105包括激光测量处理单元203、设备驱动模块200、数据采集器201、激光扫描仪202、底部支架206、激光传感器205组成；激光测量处理单元203与设备驱动模块200连接，设备驱动模块200分别与激光扫描仪202、激光传感器205、底部支架206连接，激光传感器205与底部支架206连接，激光扫描仪202与底部支架206连接，电气模块204与激光测量处理单元203连接，数据采集器201与激光测量处理单元203连接，激光测量处理单元203是激光测量模块的核心，底部支架206为长方形铁件，用于固定激光扫描仪202和激光传感器205。
27.所述图2中的激光处理单元203用来控制激光测量模块105的各个部件，具有管理、调度、控制作用；
28.所述图2中的设备驱动模块200当接收到激光测量处理单元203指令时，用来驱动控制激光扫描仪202和激光传感器205；
29.所述图2中的激光扫描仪202采用ld
‑
lrs3611扫描仪，用来扫描煤场的体积、面积等数据信息；激光扫描仪202不受磁场干扰，不受白天黑夜和雨雾影响进行全天候测量，能将测量数据自动上传给一体化监测平台。激光扫描仪202可在运动过程中对料堆进行覆盖式的精准扫描测量，同时将测量的三维空间数据自动上传至一体化监测平台。
30.所述图2中的激光传感器205，采用进口传感器，结合斗轮机动作，完成斗轮机覆盖区域煤场扫描盘点。
31.所述图2中的数据采集器201用来采集激光扫描仪202和激光传感器205的扫描和传感数据。
32.所述图2中的底部支架206，底部支架206为长方形铁件，用于固定激光扫描仪202和激光传感器205。
33.如图3所示，是本实用新型在线煤质检测模块结构图，在线煤质检测模块104包括在线监测处理单元300、微波天线301、灰分检测运算单元303、探测处理器304、水分检测运算单元305；在线监测处理单元300分别与灰分检测运算单元303、水分检测运算单元305、微波天线301连接，探测处理器304与灰分检测运算单元303、水分检测运算单元305连接，在线监测处理单元300是在线煤质检测模块104的核心。
34.所述图3中的灰分检测运算单元303采用德泰克dtk
‑
nhw
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nh1，具有性能稳定、测试速度快、操作简便等特点，可测得最短6秒的有效灰分，并将数据传送给在线监测处理单元300；精煤(灰份＜15％)≤1.0。
35.所述图3中的水分检测运算单元305采用德泰克dtk
‑
nhw
‑
w2，检测煤炭水分含量数据，自动运算实时给出煤的发热量指标；并将数据传送给在线监测处理单元300；粒度范围测量精度≤6mm≤0.8。
36.所述图3中的探测处理器304，用于探测采样机传来的数据，并将数据分拣，传送给灰分检测运算单元303和水分检测运算单元305。
37.所述图3中的在线煤质检测模块104，通过水分检测运算单元305和灰分检测运算单元303实现在线实时检测煤中灰分、水分、热值等，指导堆取煤作业。
38.所述图3中的微波天线301采用全向天线，将在线煤质检测模块104采样数据传送给一体化监测平台。
39.所述图3中的在线监测处理单元300为在线煤质检测模块104的核心部件，用于控制在线煤质检测模块104各部件的运行。
40.本实用新型的工作原理：
41.一种全自动智能燃料运行管控系统，包括中央处理单元100、rs232/485接口101、斗轮机接口模块102、盘煤接口模块103、在线煤质检测模块104、激光测量模块105、串口芯片106、煤场测温模块107、环安监测模块108、串口通讯接口109、wcdma模块110、gprs模块111、天线112、采样机113、斗轮机114、盘煤系统115、监测摄像头118组成。中央处理单元一侧100分别与激光测量模块105、煤场测温模块107、环安监测模块108连接，激光测量模块105与盘煤系统115连接，环安监测模块108与监测摄像头118连接，中央处理单元100另一侧与盘煤接口模块103连接，盘煤接口模块103与盘煤系统115连接，中央处理单元100与斗轮机接口模块102连接，斗轮机接口模块102与斗轮机114连接，中央处理单元100与在线煤质检测模块104连接，在线煤质检测模块104与rs232/485接口101连接，rs232/485接口101与
采样机113连接，中央处理单元100与串口芯片106连接，串口芯片106与串口通讯接口109连接，串口通讯接口分109别与wcdma模块110、gprs模块111连接，wcdma模块110和gprs模块111与天线112连接，中央处理单元100是本实用新型的核心部件。
42.采样机采集煤场来煤的全水、灰分、以及热值数据，将数据通过rs232/485接口101传给在线煤质检测模块104，在线煤质检测模块104对数据进行分析处理后，传送给中央处理单元100，中央处理单元100将采样数据通过串口芯片106和串口通讯接口109，传送给wcdma模块110、gprs模块111，当系统设置成wcdma传送模式时，本实用新型通过wcdma模块110经天线传送给一体化监测平台，当系统设置成gprs模式时，本实用新型通过gprs模块111经天线112传送给一体化监测平台；斗轮机114负责煤场取煤、卸煤，本实用新型将斗轮机114工作状态通过接口模块102传送给中央处理单元100，中央处理单元100将斗轮机114工作状态数据经串口芯片106和串口通讯接口109，通过wcdma模块110、gprs模块111，天线112发射传送给一体化监测平台；盘煤系统115负责煤场煤料盘存工作，将煤料盘存情况传送给激光测量模块105，激光测量模块105将数据处理后，将处理后的盘煤数据传送给中央处理单元100，中央处理单元100将煤场盘煤结果数据经串口芯片106和串口通讯接口109，通过wcdma模块110、gprs模块111，天线112发射传送给一体化监测平台；煤场测温模块负责测试煤场温度，将测试温度数据传送给中央处理单元，中央处理单元将煤场温度数据经串口芯片106和串口通讯接口109，通过wcdma模块110、gprs模块111，天线112发射传送给一体化监测平台；监测摄像头118负责监控煤场环境和安全情况，将监控数据传送给环安监测模块108，环安监测模块108将数据处理后传送给中央处理单元100，中央处理单元100将煤场环境安全数据经串口芯片106和串口通讯接口109，通过wcdma模块110、gprs模块111，天线112发射传送给一体化监测平台；一体化监测平台也可远程向本实用新型发送指令数据，本实用新型收到一体化监测平台指令后，根据指令内容，启动相应模块功能，并将相应模块获取的数据传送给一体化监测平台。
43.本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本技术相同或相似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。