一种圆形堆场堆取料机远程自动控制系统的制作方法

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1.本实用新型涉及一种自动控制系统，尤其涉及一种圆形堆场堆取料机远程自动控制系统。

背景技术：

2.圆形堆场是指堆放煤料、物料的场所，主要用于发电场煤料及仓储物资的存放及管理。随着我国工业化水平能力的不断提高、煤料仓储的数量也越来越多，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。堆料场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取料机、中柱、桥式刮板(刮斗)取料机、电控系统等组成。这种储煤场的特点是：煤场作业面大，操作人员需要驻守在料场，现场作业人员通过短信、电话、手机等方式传递料场运行状态情况，难以满足料场自动化管理需求，也很难远程通过移动终端或pc端计算机了解到料场的运行状态，特别是料场主管一级人员，不能长时间驻守在现场，很难全面掌握料场的实际运行情况。

技术实现要素：

3.为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种圆形堆场堆取料机远程自动控制系统，将圆形堆场堆取料机与检测元件、控制单元及传输模块等结合，能够解决煤场远程监控和自动控制的问题，实现煤场的自动化管理水平，提升煤场经济和安全运行效益。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
5.一种圆形堆场堆取料机远程自动控制系统，包括电源108，所述电源108对堆场的集工控机及中央控制单元100供电，中央控制单元100的信号输入端分别与堆取料机101、取料刮板料位检测装置103、千兆光模块111、激光盘煤系统112、图形工作站plc110、光电转换模块109、安全帽标签106、车载标签107的信号输出端相连接；中央控制单元100的信号输出端与手持终端或控制室终端相连接。
6.所述堆取料机101能够同时进行堆料和取料作业，堆取料机101上安装有取料防料位碰撞检测装置102，取料防料位碰撞检测装置102的信号输出端与中央控制单元100的信号输入端相连接，中央控制单元100的发出控制信号控制堆取料机101作业。
7.所述千兆光模块111的信号输入端与无线模块114的信号输出端相连接，无线模块114的信号输入端与无线定位104的信号输出端相连接；料场运行状态信息通过无线传送给操作人员手持终端或控制室终端，同时支持有线光缆传输，支持千兆网口功能。
8.所述图形工作站plc110的信号输入端与实时料场扫描系统113的信号输出端相连接，所述图形工作站plc110，采用t3640型号，显示料场实时作业情况，支持i7-10700商用绘图设计3d渲染建模，内存容量32g，可以记录料场运行情况并通过图形工作站plc110进行显
示。
9.所述中央控制单元100，采用工业以太网芯片ax58200，支持含rmii接口与硬体加密引擎的10/100mbps以太网mac，快速usb otg与spi/uart/i2c/i2s/can/pwm等各种通讯接口。
10.所述取料防料位碰撞检测装置102，防止堆取料机在堆取料过程中碰撞，采用uc6000-gm30型号，响应时间低于500ms，电源及信号方式24v dc，探测范围直径3米，频率高于10gghz。
11.所述取料刮板料位检测装置103，对堆取料机料位进行检测，采用ps69型号，天线频率70ghz，测量范围不小于120米；测量精度不小于2mm。
12.本实用新型与背景技术相比，具有如下优点：
13.1、本实用新型通过中央控制单元100作为核心传输控制单元，实现煤场远程控制和监测，随时了解煤场取料运行状态，提升煤场的管理运行效率；
14.2、本实用新型采用模块化设计，便于整个系统的产品升级；
15.3、本实用新型通过取料刮板料位检测装置103、取料防料位碰撞检测装置102能够远程对料场进行监测控制，及时掌握料场运行状态，通过设置千兆光模块111、激光盘煤系统112、图形工作站plc110、光电转换模块109，与中央控制单元100连接，从提升煤场自动化管理水平，提升经济效益用途广泛、易于扩展，可移植性好。
附图说明
16.图1是本实用新型圆形堆场堆取料机远程自动控制系统结构图。
17.图中：100、中央控制单元；101、堆取料机；102、取料防料位碰撞检测装置；103、取料刮板料位检测装置；104、无线定位；105、标签充电器；106、安全帽标签；107、车载标签；108、电源；109、光电转换模块；110、图形工作站plc；111、千兆光模块；112、激光盘煤系统。
具体实施方式
18.下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
19.如图1所示，一种圆形堆场堆取料机远程自动控制系统，包括电源108，所述电源108在非正常断电情况下对堆场的集工控机及中央控制单元100正常供电，中央控制单元100的信号输入端分别与堆取料机101、取料刮板料位检测装置103、千兆光模块111、激光盘煤系统112、图形工作站plc110、光电转换模块109、安全帽标签106、车载标签107的信号输出端相连接；中央控制单元100的信号输出端与手持终端或控制室终端相连接。
20.所述堆取料机101能够同时进行堆料和取料作业，堆取料机101上安装有取料防料位碰撞检测装置102，取料防料位碰撞检测装置102的信号输出端与中央控制单元100的信号输入端相连接，中央控制单元100的发出控制信号控制堆取料机101作业。
21.所述图1中的中央控制单元100，采用工业以太网芯片ax58200，一款2/3端口ethercat从站专用通讯soc，以ethercat从站专用通讯soc，以微控制器为核心，ethercat从站控制器(esc)集成两个可同时支持光纤和铜线网路应用的百兆以太网phy。支持含rmii接口与硬体加密引擎的10/100mbps以太网mac，快速usb otg与spi/uart/i2c/i2s/can/pwm等各种通讯
接口。
22.所述图1中的取料防料位碰撞检测装置102主要作用防止堆取料机在堆取料过程中碰撞，采用uc6000-gm30型号，响应时间低于500ms，电源及信号方式24v dc，探测范围直径3米，频率高于10gghz。
23.所述图1中的取料刮板料位检测装置103，用于对堆取料机料位进行检测，采用ps69型号，天线频率70ghz，测量范围不小于120米；测量精度不小于2mm。
24.所述图1中的无线定位104，用于无线通信的传输，采用uwb技术，支持tdoa/aoa/tdoa算法，工作频段3-7ghz，信道频宽500mhz，全向天线，通信自带5.8gwifi通信功能，无需额外通信设备。
25.所述图1中的标签充电器105，用于给安全帽标签、车载标签供电，采用dc5v。
26.所述图1中的安全帽标签106，用于作业人员与系统之前的通信传输，可以实时掌握作业人员状态，工作频段3-7ghz，信道频宽500mhz，定位精度不小于10cm。
27.所述图1中的车载标签107，用于传输车辆运行状态，工作频段3-7ghz，信道频宽500mhz，定位精度不小于10cm。
28.所述图1中的电源108，采用6kvaups电源，确保非正常断电情况下集工控机的正常供电。
29.所述图1中的光电转换模块109，可将短距离的双绞线电信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元，采用eds-205a型号，支持4个百兆电口，1个百兆光口，a端/b端波长可选。
30.所述图1中的图形工作站plc 110，用来显示料场实时作业情况，采用t3640型号，支持i7-10700商用绘图设计3d渲染建模，内存容量32g。
31.所述图1中的千兆光模块111，支持千兆网口，采用sfp-ge-lx-sm1310型号。
32.所述图1中的激光盘煤系统112，通过与盘煤系统接入，对料场盘煤情况进行实时检测，及时掌握料场盘煤信息。
33.所述图1中的实时料场扫描系统113，通过与料场扫描系统接入，实时掌握料场现场信息。
34.所述图1中的无线模块114，支持zigbee无线通信方式，采用矿用安全型11n无线ap模块，单频2.4g，最大速率300mbps，最大发射功率100mw；fit/fat一体化ap，poe供电。
35.本实用新型的工作原理：
36.本实用新型安装在料场顶棚处，采用220v市政供电，中央控制单元100是本实用新型的核心部件，负责发送指令，堆取料机101负责料场煤料的堆取料操作，取料防料位碰撞检测装置102与堆取料机101连接，用来防止取料过程中料位碰撞，取料刮板料位检测装置103用来检测取料刮板的料位状态；无线定位104和无线模块114用来将料场运行状态信息通过无线传送给操作人员手持终端或控制室终端，同时支持有线光缆传输，支持千兆网口功能；光电转换模块109可以把料场信号转换成光信号传输，实时料场扫描系统113可以记录料场运行情况，通过图形工作站plc110显示，激光盘煤系统112可以对料场煤料进行盘煤，将盘煤信息通过中央控制单元100传送给远程终端；安全帽标签106和车载标签107，可以将操作人员位置信息和车辆信息轨迹通过中央控制单元100随时传送给控制室或管理人员手持终端，标签充电器105用来给车载标签107和安全帽标签106供电。
37.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。

技术特征：

1.一种圆形堆场堆取料机远程自动控制系统，包括电源(108)，其特征在于：所述电源(108)对堆场的集工控机及中央控制单元(100)供电，中央控制单元(100)的信号输入端分别与堆取料机(101)、取料刮板料位检测装置(103)、千兆光模块(111)、激光盘煤系统(112)、图形工作站plc(110)、光电转换模块(109)、安全帽标签(106)、车载标签(107)的信号输出端相连接；中央控制单元(100)的信号输出端与手持终端或控制室终端相连接。2.根据权利要求1所述的一种圆形堆场堆取料机远程自动控制系统，其特征在于：所述堆取料机(101)能够同时进行堆料和取料作业，堆取料机(101)上安装有取料防料位碰撞检测装置(102)，取料防料位碰撞检测装置(102)的信号输出端与中央控制单元(100)的信号输入端相连接，中央控制单元(100)的发出控制信号控制堆取料机(101)作业。3.根据权利要求1所述的一种圆形堆场堆取料机远程自动控制系统，其特征在于：所述千兆光模块(111)的信号输入端与无线模块(114)的信号输出端相连接，无线模块(114)的信号输入端与无线定位(104)的信号输出端相连接；料场运行状态信息通过无线传送给操作人员手持终端或控制室终端，同时支持有线光缆传输，支持千兆网口功能。4.根据权利要求1所述的一种圆形堆场堆取料机远程自动控制系统，其特征在于：所述图形工作站plc(110)的信号输入端与实时料场扫描系统(113)的信号输出端相连接，所述图形工作站plc(110)，采用t3640型号，显示料场实时作业情况，支持i7-10700商用绘图设计3d渲染建模，内存容量32g，可以记录料场运行情况并通过图形工作站plc(110)进行显示。5.根据权利要求1所述的一种圆形堆场堆取料机远程自动控制系统，其特征在于：所述中央控制单元(100)，采用工业以太网芯片ax58200，支持含rmii接口与硬体加密引擎的10/100mbps以太网mac，快速usb otg与spi/uart/i2c/i2s/can/pwm各种通讯接口。6.根据权利要求2所述的一种圆形堆场堆取料机远程自动控制系统，其特征在于：所述取料防料位碰撞检测装置(102)，防止堆取料机在堆取料过程中碰撞，采用uc6000-gm30型号，响应时间低于500ms，电源及信号方式24v dc，探测范围直径3米，频率高于10gghz。7.根据权利要求1所述的一种圆形堆场堆取料机远程自动控制系统，其特征在于：所述取料刮板料位检测装置(103)，对堆取料机料位进行检测，采用ps69型号，天线频率70ghz，测量范围不小于120米；测量精度不小于2mm。

技术总结

一种圆形堆场堆取料机远程自动控制系统，包括电源，所述电源对堆场的集工控机及中央控制单元供电，中央控制单元的信号输入端分别与堆取料机、取料刮板料位检测装置、千兆光模块、激光盘煤系统、图形工作站PLC、光电转换模块、安全帽标签、车载标签的信号输出端相连接；中央控制单元的信号输出端与手持终端或控制室终端相连接；将圆形堆场堆取料机与检测元件、控制单元及传输模块等结合，能够解决煤场远程监控和自动控制的问题，实现煤场的自动化管理水平，提升煤场经济和安全运行效益。提升煤场经济和安全运行效益。提升煤场经济和安全运行效益。