散物料智能含水率在線監(jiān)測與降塵裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種散物料智能含水率在線監(jiān)測與降塵裝置，其包括用于測量散物料含水率的水分檢測裝置、傳輸裝置、向傳輸裝置上噴灑水分的噴灑裝置、用于檢測傳輸裝置上散物料的寬度和高度并形成測量信號(hào)的測距裝置和用于給出防撞裝置上升、下降或者保持指令和控制噴灑裝置的噴灑量的檢測控制PLC。本實(shí)用新型能在各種環(huán)境條件下實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測散物料的含水率并且能進(jìn)行有針對性的降塵處理，控制及時(shí)，灑水噴淋降塵高效且節(jié)能。
【專利說明】
散物料智能含水率在線監(jiān)測與降塵裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種散物料在線監(jiān)測和控制裝置，特別是涉及一種通過檢測輸送帶上的散物料水分來控制噴灑降塵設(shè)備工作的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]輸送帶是港口轉(zhuǎn)運(yùn)散物料的主要設(shè)備，由轉(zhuǎn)接塔連接。散物料包括煤炭、礦砂、礬土等，其中煤炭運(yùn)輸是港口物流的主要業(yè)務(wù)之一，其轉(zhuǎn)運(yùn)過程會(huì)不可避免的帶來揚(yáng)塵，一旦遇到大風(fēng)等惡劣天氣經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的煤塵污染，因而通常會(huì)在運(yùn)輸過程中采用灑水噴淋的方式進(jìn)行降塵除塵。目前灑水除塵作業(yè)采用定時(shí)定量灑水，根據(jù)天氣變化、煤種不同靈活灑水等方式，都是依靠人的主觀經(jīng)驗(yàn)決定的缺乏客觀依據(jù)，由于操作人員經(jīng)驗(yàn)?zāi)芰Φ牟町愅斐蓢娏苓^少防塵效果不佳，或是噴淋過度既浪費(fèi)水資源又增加了煤炭含水率產(chǎn)品質(zhì)量降低。煤炭含水率是煤炭品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，包括內(nèi)水率，外水率和全水率，其中內(nèi)水率是由煤炭種類決定的較為固定，外水率是影響煤炭起塵程度主要因素之一，全水率是影響煤炭燃燒重要因素之一。因而測量煤炭的含水率，將含水率作為判定依據(jù)控制灑水降塵系統(tǒng)，可以提高灑水的準(zhǔn)確性，滿足環(huán)保需要的同時(shí)節(jié)約成本，又能確保產(chǎn)品質(zhì)量。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)對上述所涉及的問題進(jìn)行了相應(yīng)的研究，
[0004]現(xiàn)有技術(shù)I:中國專利CN201020590273.3，公開了一種用于礦井輸送帶上煤含水檢測的微波檢測設(shè)備，該設(shè)備具有檢測快速準(zhǔn)確，不易受外界環(huán)境影響的特點(diǎn)；
[0005]現(xiàn)有技術(shù)2:中國專利201310682106.X，公開了一種永磁式自動(dòng)灑水降塵裝置，采用重量傳感器控制灑水裝置，達(dá)到灑水降塵系統(tǒng)，可以提高灑水的準(zhǔn)確性。
[0006]上述現(xiàn)有技術(shù)，從一定程度上解決了煤塵污染的問題，但仍然存在下述技術(shù)問題，檢測單元的位置不能根據(jù)傳輸帶上煤炭的高度進(jìn)行調(diào)節(jié)導(dǎo)致了煤炭含水率的準(zhǔn)確性下降，進(jìn)而影響了傳輸帶上灑水量的準(zhǔn)確確定，從而影響了灑水降塵系統(tǒng)的效率和灑水的準(zhǔn)確性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種能準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、穩(wěn)定地檢測輸送帶上散物料含水率，準(zhǔn)確控制灑水降塵設(shè)備工作的裝置。本實(shí)用新型主要涉及一種散物料智能含水率在線監(jiān)測與降塵裝置，通過檢測控制PLC檢測散物料含水率，判定灑水噴淋降塵工作的順序和噴灑量，完成對灑水降塵裝置的有效控制;通過輸送帶上散物料高度檢測，決定水分檢測裝置的工作位置和狀態(tài)，起到準(zhǔn)確檢測含水率和安全防護(hù)作用，保證水分檢測過程安全順利進(jìn)行。
[0008]為了達(dá)到前述的目的，本實(shí)用新型的構(gòu)成如下。
[0009]—種散物料智能含水率在線監(jiān)測與降塵裝置，其包括用于測量散物料含水率的水分檢測裝置、傳輸裝置、向傳輸裝置上噴灑水分的噴灑裝置;所述在線監(jiān)測與降塵裝置還包括:測距裝置、防撞裝置和檢測控制PLC;
[0010]所述測距裝置設(shè)置在所述傳輸裝置的機(jī)架上并位于傳輸裝置的上方，用于檢測傳輸裝置上散物料的寬度和高度，并形成測量信號(hào)發(fā)送至所述檢測控制PLC;
[0011]所述防撞裝置設(shè)置在所述傳輸裝置的機(jī)架上并與檢測控制PLC通信連接，在接收所述檢測控制PLC的位置調(diào)整指令后，控制水分檢測裝置上升到防撞位置或者下降到正常的工作位置；
[0012]所述檢測控制PLC與水分檢測裝置、測距裝置、噴灑裝置和防撞裝置通信連接，所述檢測控制PLC根據(jù)接收到的測距裝置信號(hào)，向所述防撞裝置發(fā)出所述位置調(diào)整指令，所述檢測控制PLC根據(jù)水分檢測裝置的信號(hào)獲得到含水率中的外水率，并以此控制噴灑裝置的噴灑量。
[0013]可優(yōu)選的是，所述水分檢測裝置與防撞裝置能拆卸地連接在一起。
[0014]可優(yōu)選的是，所述水分檢測裝置是微波水分儀。
[0015]可優(yōu)選的是，所述防撞裝置采用液壓裝置、氣動(dòng)裝置或電機(jī)來驅(qū)動(dòng)。
[0016]可優(yōu)選的是，噴灑裝置的噴頭個(gè)數(shù)能根據(jù)含水率測定結(jié)果設(shè)置為一個(gè)或者多個(gè)。
[0017]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0018]1、本實(shí)用新型裝置通過對散物料水分檢測數(shù)據(jù)的分析和處理，實(shí)現(xiàn)對輸送帶灑水噴淋降塵除塵系統(tǒng)的精確控制，檢測結(jié)果準(zhǔn)確，控制指令有據(jù)、及時(shí)，灑水噴淋降塵高效、節(jié)會(huì)K。
[0019]2、水分檢測裝置能夠?qū)崟r(shí)地檢測輸送帶上散物料全水分，并及時(shí)反饋到檢測控制PLC中，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理獲得散物料外水值，控制降塵除塵裝置的工作，有效抑塵的同時(shí)避免散物料水分過度增加。
[0020]3、防撞裝置可以有效地保護(hù)檢測儀器，防止被檢測對象碰撞損壞，同時(shí)檢測儀器工作位置設(shè)置可以靈活調(diào)整，起到準(zhǔn)確檢測含水率和安全防護(hù)作用。
[0021]4、檢測控制裝置智能化程度、安全等級及可靠性高，不用定期停機(jī)維護(hù)，既節(jié)省人力又不需間斷生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型散物料智能含水率在線監(jiān)測與降塵裝置的示意圖；以及
[0023]圖2為本實(shí)用新型檢測控制PLC的工作框圖。
[0024]【附圖標(biāo)記說明】
[0025]1-輸送帶，2-水分檢測裝置，3-測距裝置，4-防撞裝置，5-檢測控制PLC，6_噴灑裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下，參照附圖具體說明本實(shí)用新型實(shí)施例的構(gòu)成及其工作等。
[0027]在圖1所示的散物料智能含水率在線監(jiān)測與降塵裝置的示意簡圖中，一種散物料智能含水率在線監(jiān)測與降塵裝置，包括檢測傳輸裝置上物料的寬度和/或高度的測距裝置3，測量散物料水分的水分檢測裝置2，特別優(yōu)選的，采用微波水分儀作為散物料全水分檢測裝置;根據(jù)測距裝置3測量信號(hào)調(diào)整水分檢測裝置與傳輸裝置位置的防撞裝置4，起到準(zhǔn)確檢測含水率和安全防護(hù)作用，特別優(yōu)選的，包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)躲避機(jī)構(gòu)和可潰縮被動(dòng)躲避機(jī)構(gòu)組成；向傳輸裝置上物料噴灑水分的噴灑裝置6，噴灑裝置6也可以根據(jù)含水率測定結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)噴灑量變化，以便更好控制煤炭外水分，提高降塵效率;接收水分檢測裝置、測距裝置測量信號(hào)及其它信號(hào)，并根據(jù)信號(hào)和數(shù)據(jù)庫的計(jì)算控制灑水量的檢測控制PLC即檢測控制可編程序控制器。
[0028]優(yōu)選地，輸送帶I按照A所示方向運(yùn)動(dòng)，水分檢測裝置2按照B所示方向運(yùn)動(dòng)。
[0029]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，測距裝置3、防撞裝置4和噴灑裝置6都設(shè)置在傳輸裝置的機(jī)架適當(dāng)位置上。
[0030]在作為傳輸裝置的輸送帶I上方固定位置安裝水分檢測裝置2，水分檢測裝置2與防撞裝置4固定或者可拆卸連接，防撞裝置4可以實(shí)現(xiàn)水分檢測裝置2的位置變化，測距裝置3設(shè)置在距水分檢測裝置2和防撞裝置4某段距離之前的輸送帶上方固定位置。水分檢測裝置2和測距裝置3的測量數(shù)據(jù)都傳遞給檢測控制PLC5。檢測控制PLC5會(huì)根據(jù)水分檢測裝置2的數(shù)據(jù)控制噴灑裝置6灑水抑塵。檢測控制PLC5會(huì)根據(jù)測距裝置3的數(shù)據(jù)控制防撞裝置4，使水分檢測裝置2抬升進(jìn)入防止碰撞的躲避狀態(tài)，或者下降進(jìn)入正常測量工作狀態(tài)，起到準(zhǔn)確檢測含水率和安全防護(hù)作用。
[0031]在圖2所示的為散物料智能含水率在線監(jiān)測與降塵裝置的工作框圖。在一個(gè)優(yōu)選方式中，為完善測量和控制結(jié)果首先進(jìn)行數(shù)據(jù)庫構(gòu)建:在本實(shí)用新型裝置正式投入使用前，檢測裝置全天候不間斷采集數(shù)據(jù)，傳遞到檢測控制PLC中，對一段時(shí)間的實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析天氣、風(fēng)向等等影響因素分析算法，確定控制經(jīng)驗(yàn)閾值M0、M1和M2，建立專家?guī)欤跈z測數(shù)據(jù)量不斷增大的同時(shí)，根據(jù)實(shí)際需要對經(jīng)驗(yàn)閾值進(jìn)行必要的調(diào)整;另外，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 211-2007測量方法，在實(shí)驗(yàn)室中，利用干燥箱和工業(yè)天平等設(shè)備實(shí)驗(yàn)測量各個(gè)煤種或其他種類散物料的內(nèi)水分，并構(gòu)建內(nèi)水分?jǐn)?shù)據(jù)庫。
[0032]在輸送帶某固定位置設(shè)置水分檢測裝置，測量散物料水分。在水分檢測裝置之前某段距離，輸送帶某固定位置設(shè)置測距裝置。水分檢測裝置和測距裝置通過有線或無線(采用無線方式需要在檢測控制PLC側(cè)安裝無線收發(fā)裝置)傳輸方式，將數(shù)據(jù)傳遞給檢測控制PLC。各檢測裝置采用防護(hù)等級IP65以上的工業(yè)用裝置，可以加裝必要的防護(hù)罩，以防止雨雪風(fēng)沙等外界因素導(dǎo)致其損壞。
[0033]上述檢測裝置獲取到各種檢測信號(hào)后，通過有線或無線(采用無線方式需要在檢測控制PLC側(cè)安裝無線收發(fā)裝置)傳輸方式，將測量數(shù)據(jù)傳遞給檢測控制PLC5中，檢測控制PLC5對獲取的各種檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。檢測控制PLC5根據(jù)檢測得到的全水分?jǐn)?shù)值，綜合散物料內(nèi)水?dāng)?shù)據(jù)庫，計(jì)算出噴灑裝置6的控制判定值m，并將判定值m與經(jīng)過大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法確定的經(jīng)驗(yàn)閾值MO、M1和M2 (MO為控制下限值，Ml是中間閾值，M2為控制上限值)進(jìn)行比較，在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中MO的取值為3、M1取值為5以及和M2取值為7。如果m^M2，檢測控制結(jié)果為不建議灑水;如果Ml<m〈M2，檢測控制結(jié)果為輕量灑水;如果，檢測控制結(jié)果為中量灑水；如果Μ〈Μ0，檢測控制結(jié)果為大量灑水；根據(jù)比較結(jié)果，檢測控制PLC5完成對灑水噴淋降塵設(shè)備6的控制。檢測控制PLC5根據(jù)測距裝置3數(shù)據(jù)，控制防撞裝置4抬升水分檢測裝置2，防止被撞壞;或者下降水分檢測裝置2到適當(dāng)?shù)母叨?，采集水分?jǐn)?shù)據(jù)。
[0034]在一個(gè)優(yōu)選方式中，灑水噴淋降塵系統(tǒng)的控制方式:當(dāng)檢測結(jié)果為輕量、中量或大量灑水時(shí)，并且此時(shí)噴灑裝置6為停止工作狀態(tài)，則檢測控制PLC5設(shè)定噴灑裝置6的灑水量，啟動(dòng)噴灑裝置6工作。當(dāng)檢測結(jié)果為不建議灑水時(shí)，檢測控制PLC5停止噴灑裝置6?？蓛?yōu)選的是，噴灑裝置6的噴頭個(gè)數(shù)可根據(jù)含水率測定結(jié)果設(shè)置為一個(gè)或者多個(gè)。在一種優(yōu)選的方式中，輕量灑水時(shí)設(shè)置為I個(gè)噴頭，中量灑水時(shí)設(shè)置為2-3個(gè)噴頭，大量灑水時(shí)設(shè)置為3-5個(gè)噴頭。
[0035]具體地，當(dāng)系統(tǒng)剛剛啟動(dòng)時(shí)，水分檢測裝置2處于初始/安全/防撞位置，當(dāng)測距裝置3檢測煤層高度(此高度數(shù)值可設(shè)置)處于安全范圍內(nèi)一定時(shí)間后，例如如4秒的時(shí)間，檢測控制PLC5給出下降指令，防撞裝置4在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下使水分檢測裝置2下降到工作位置，水分檢測裝置2開始工作，并將測量信號(hào)傳遞給檢測控制PLC5，經(jīng)過計(jì)算得到外水?dāng)?shù)值m，比如m = 5.5，再根據(jù)灑水閾值，MO的取值為3、M1取值為5以及和M2取值為7，給出輕量灑水指令，噴灑裝置6根據(jù)灑水指令控制噴灑量。當(dāng)水分檢測裝置2處于工作位置時(shí)，如果測距裝置3檢測煤層高度超出安全范圍，則檢測控制PLC5給出上升指令，防撞裝置4在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下使水分檢測裝置2上升到初始/安全/防撞位置，水分檢測裝置2停止工作，噴灑裝置6按照原有狀態(tài)繼續(xù)噴灑作業(yè)。測距裝置3繼續(xù)檢測煤層高度，一旦進(jìn)入安全范圍一定時(shí)間后，檢測控制PLC5給出下降指令，重復(fù)上述過程。當(dāng)水分檢測裝置2處于工作位置時(shí)，如果測距裝置3檢測煤層高度在安全范圍內(nèi)，則檢測控制PLC5給出保持指令，防撞裝置不動(dòng)作。當(dāng)系統(tǒng)停止工作時(shí)，檢測控制PLC5給出上升指令，防撞裝置4驅(qū)動(dòng)水分檢測裝置2返回到初始位置或者安全位置或者防撞位置。
[0036]以上，參照【附圖說明】了本實(shí)用新型的工作原理及其實(shí)施例。而這些實(shí)施例是包含在本實(shí)用新型所記載的技術(shù)思想里。并且，這些實(shí)施例是僅為示例性的，不應(yīng)用來限定解釋本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種散物料智能含水率在線監(jiān)測與降塵裝置，其包括用于測量散物料含水率的水分檢測裝置、傳輸裝置、向傳輸裝置上噴灑水分的噴灑裝置； 其特征在于:所述在線監(jiān)測與降塵裝置還包括:測距裝置、防撞裝置和檢測控制PLC;所述測距裝置設(shè)置在所述傳輸裝置的機(jī)架上并位于傳輸裝置的上方，用于檢測傳輸裝置上散物料的寬度和高度，并形成測量信號(hào)發(fā)送至所述檢測控制PLC; 所述防撞裝置設(shè)置在所述傳輸裝置的機(jī)架上并與檢測控制PLC通信連接，在接收所述檢測控制PLC的位置調(diào)整指令后，控制水分檢測裝置上升到防撞位置或者下降到正常的工作位置； 所述檢測控制PLC與水分檢測裝置、測距裝置、噴灑裝置和防撞裝置通信連接，所述檢測控制PLC根據(jù)接收到的測距裝置信號(hào)，向所述防撞裝置發(fā)出所述位置調(diào)整指令，所述檢測控制PLC根據(jù)水分檢測裝置的信號(hào)獲得到含水率中的外水率，并以此控制噴灑裝置的噴灑量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散物料智能含水率在線監(jiān)測與降塵裝置，其特征在于:所述水分檢測裝置與防撞裝置能拆卸地連接在一起。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的散物料智能含水率在線監(jiān)測與降塵裝置，其特征在于:所述水分檢測裝置是微波水分儀。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的散物料智能含水率在線監(jiān)測與降塵裝置，其特征在于:所述防撞裝置采用液壓裝置、氣動(dòng)裝置或電機(jī)來驅(qū)動(dòng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的散物料智能含水率在線監(jiān)測與降塵裝置，其特征在于:噴灑裝置的噴頭個(gè)數(shù)能根據(jù)含水率測定結(jié)果設(shè)置為一個(gè)或者多個(gè)。
【文檔編號(hào)】B01D47/06GK205644267SQ201620489298
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月26日
【發(fā)明人】何振亞, 侯貴賓, 李帥毅, 劉文英, 袁源, 張春明, 楊豐國, 蔡淋霖, 畢衛(wèi)紅, 黃震
【申請人】秦皇島港股份有限公司