基于藍(lán)牙的露天礦山生產(chǎn)自動化管理

基于藍(lán)牙的露天礦山生產(chǎn)自動化管理

沃頭山礦區(qū)是集采、運、采為一體的大型綜合性礦山。年處理鐵粉165萬噸，采鐵量2200萬噸。在礦山生產(chǎn)中,礦巖日產(chǎn)量(裝車數(shù)量)的統(tǒng)計一直沿用傳統(tǒng)的人工計數(shù)方法,該方法需要人力和設(shè)施,且計數(shù)不準(zhǔn)確。為此,歪頭山鐵礦采用先進(jìn)的藍(lán)牙和無線遠(yuǎn)程傳輸技術(shù),實現(xiàn)了露天礦山生產(chǎn)產(chǎn)量的自動計數(shù)與管理,計數(shù)精度高、節(jié)省人力、降低了生產(chǎn)管理成本。1藍(lán)牙無線負(fù)載信息采集監(jiān)控中心在鏟裝、運輸設(shè)備上都配備藍(lán)牙無線裝載記錄儀,當(dāng)電鏟裝車時安裝在鏟裝、運輸設(shè)備上的藍(lán)牙無線裝載記錄儀便相互自動通訊,互傳車號、礦巖種類等信息,并記錄在各自的存儲器中。在運輸設(shè)備上安裝質(zhì)量傳感器,使裝載質(zhì)量按不同等級記錄。裝載完畢后,安裝在電鏟上的遠(yuǎn)程發(fā)送機將這些信息傳送到監(jiān)控中心。通過運輸設(shè)備上安裝的位移和角度傳感器來識別卸載信息,并由藍(lán)牙無線裝載記錄儀傳送到該地點的藍(lán)牙數(shù)據(jù)收發(fā)器,再通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸功能將數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心。在調(diào)度室和監(jiān)控中心,計算機運行著管理軟件,通過局域網(wǎng),得到由遠(yuǎn)程無線收發(fā)器發(fā)來的各種信息,實時顯示生產(chǎn)各類統(tǒng)計信息,并把這些生產(chǎn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)傳到生產(chǎn)指揮中心,提供給各職能部門查詢。2無線收發(fā)器和傳感器系統(tǒng)包括藍(lán)牙無線裝載記錄儀(安裝在電鏟、運輸設(shè)備上)、遠(yuǎn)程無線收發(fā)器(安裝在電鏟上)、質(zhì)量和卸載傳感器(安裝在運輸設(shè)備上)、紅外掃描計量計數(shù)器(安裝在鐵路總出入溝和破碎站)。調(diào)度室和監(jiān)控中心有計算機運行著生產(chǎn)管理軟件和產(chǎn)量計量系統(tǒng)。3現(xiàn)場監(jiān)測各系統(tǒng)功能(1)自動對調(diào)度室的信息上傳主要功能是記錄礦巖種類、當(dāng)班司機、電鏟鏟號、工作時間、交接班產(chǎn)量統(tǒng)計、自動與被裝載設(shè)備的無線記錄儀通訊、自動統(tǒng)計裝車、自動完成對調(diào)度室的信息傳送。(2)藍(lán)牙無線加載記錄管理系統(tǒng)prf-kc主要功能是記錄礦巖種類、當(dāng)班司機、車號、工作時間、交接班產(chǎn)量統(tǒng)計、自動與裝載電鏟通訊、自動識別裝滿程度及卸載信息、自動統(tǒng)計裝車數(shù)量。(3)車車號、工作時間、交接班量及自動車改時間主要功能是記錄礦巖種類、當(dāng)班司機、電機車車號、工作時間、交接班產(chǎn)量統(tǒng)計、自動與裝載電鏟通訊、自動識別裝車車鏟鏟號、通過紅外線探測器自動探測裝車數(shù)量及時間。(4)混合程度的紅色外展覽系統(tǒng)prf-hw-d，ha-40w主要功能是掃描電機車每節(jié)車廂的裝滿程度,具有無線遠(yuǎn)程傳輸功能,自動統(tǒng)計電機車車廂節(jié)數(shù)。(5)卡車司機的負(fù)載和負(fù)載檢測系統(tǒng)pf-rc-c、prf-zz-c主要功能是識別車是否翻卸,檢測車裝滿程度。(6)遠(yuǎn)程發(fā)展數(shù)據(jù)主要功能是運行生產(chǎn)管理,數(shù)據(jù)庫和通訊軟件,實時統(tǒng)計生產(chǎn)數(shù)據(jù),進(jìn)行遠(yuǎn)程收發(fā)、與電鏟采用遠(yuǎn)程無線收發(fā)器傳輸數(shù)據(jù)、與卸載站等采用視頻系統(tǒng)光纖傳輸數(shù)據(jù)、與監(jiān)控中心通過光纖收發(fā)器互傳信息。(7)實時顯示生產(chǎn)統(tǒng)計信息主要功能是運行計量管理軟件,通過網(wǎng)絡(luò)得到各類生產(chǎn)統(tǒng)計信息,實時顯示電鏟、電機車和卡車的生產(chǎn)統(tǒng)計數(shù)據(jù),與山上調(diào)度通過光纖收發(fā)器互傳信息。(8)視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要功能是對主要計量監(jiān)測地點進(jìn)行視頻監(jiān)視,與山上調(diào)度通過光纖系統(tǒng)傳輸信息。4藍(lán)牙無線裝填改革系統(tǒng)的優(yōu)勢藍(lán)牙無線裝載記錄儀是一種運用現(xiàn)代微電子控制技術(shù)、計算機軟件技術(shù)和數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的多功能記錄儀,適用于各種車輛。是一種能夠記錄、存儲車型號、司機編號、設(shè)備號碼以及其它相關(guān)狀態(tài)信息的儀器。具有體積小、功耗低、精度高、操作靈活方便、性能穩(wěn)定的優(yōu)點。運用藍(lán)牙無線裝載記錄儀更能加強對信息的管理,提高了工作效率。由于信息的傳輸是采用無線的方式,無需人員干預(yù),數(shù)據(jù)準(zhǔn)確真實,因此大大減輕了工作人員的勞動強度和工作量,也杜絕了一些舞弊現(xiàn)象。它包括電鏟(PRF-DC)和運輸(PRF-KC)2種型號,它們的外觀及功能類似。4.1電機制與車輛的關(guān)系當(dāng)電鏟、卡車、電機車司機開始上班時,各類車型的司機均按下接班開始鍵,即交接班開始。電鏟司機通過鍵盤輸入來選擇所裝礦巖的種類、司機編號、電鏟鏟號,同時卡車/電機車司機也相應(yīng)輸入設(shè)備號碼、司機編號等相關(guān)信息。當(dāng)車來裝載時,司機需按下裝載請求鍵,以便通知電鏟開始裝載。電鏟與卡車/電機車之間通過藍(lán)牙無線裝載記錄儀互傳有用信息,每裝滿一車時,產(chǎn)量自動加1,可隨時按下產(chǎn)量統(tǒng)計鍵以統(tǒng)計產(chǎn)量。電鏟接收卡車/電機車傳來的信息并將所有信息通過遠(yuǎn)程無線收發(fā)器傳給調(diào)度室。4.2原理藍(lán)牙無線裝載記錄儀原理如圖1所示。4.3車箱節(jié)數(shù)計數(shù)的原理在電機車裝載礦巖結(jié)束后,很難分辨出礦巖的裝滿程度以及車箱的節(jié)數(shù)。針對這一缺陷,設(shè)計了車箱紅外裝滿程度掃描儀解決這一問題。它由一塊對射計數(shù)器(PRF-HW-DD)和2對紅外掃描儀(HA-40W)組成。對射計數(shù)器測裝滿程度及車箱節(jié)數(shù)計數(shù)的原理:在(機車總出入溝和破碎站)電機車軌道兩邊各放置一根裝有紅外掃描裝置的欄桿,當(dāng)電機車通過此裝置時,進(jìn)行紅外掃描,如果車廂裝滿,裝滿的巖石/礦石會擋住掃描器發(fā)射來的紅外光,因此能判斷出電機車是否裝滿。裝滿節(jié)數(shù)計數(shù)原理:同紅外對射原理相似,當(dāng)電機車通過此裝置時,進(jìn)行紅外掃描,由于每兩節(jié)車廂的連接處有空隙,因此當(dāng)掃描到此處時,會使紅外光通過,用此方法可對車廂的節(jié)數(shù)進(jìn)行計數(shù)。通過藍(lán)牙接口,對射計數(shù)器將測到的車箱節(jié)數(shù)及裝滿程度發(fā)送到調(diào)度室。4.4遠(yuǎn)程無線收發(fā)器將位移傳感器和角度傳感器安裝在卡車上,下面分別闡述二者的功能。位移傳感器(PRF-ZZ-C):當(dāng)電鏟開始向卡車裝載巖石/礦石時,位移傳感器會感應(yīng)到此信號,隨著裝載程度的不同,位移傳感器會感應(yīng)到不同的信號,直到裝滿時,傳感器不再發(fā)出信號,此裝置便將所有信息通過攝像圖像監(jiān)控儀傳給調(diào)度室,從而可判斷出卡車是否裝滿。角度傳感器(PRF-ZZ-C):當(dāng)卡車開始卸載巖石/礦石時,卡車車廂會與車板呈一定的角度,同時隨著卡車卸載時間的延長,卡車上的質(zhì)量會發(fā)生變化,也就是說位移傳感器會感應(yīng)到不同的信號,這些信號不斷地傳給攝像圖像監(jiān)控儀,當(dāng)卸載結(jié)束時,位移傳感器不再發(fā)出信號,視頻監(jiān)控系統(tǒng)將所有信息傳給調(diào)度室。用這種位移、角度傳感器配合使用的方法可判斷出卡車的卸載情況,同時也達(dá)到了空車起翻不計數(shù)的目的。精致的遠(yuǎn)程無線收發(fā)器適用于中短距離、小型化、低成本要求的無線監(jiān)控、無線數(shù)據(jù)采集和無線報警系統(tǒng)。它廣泛應(yīng)用于氣象、環(huán)保、倉管、智能儀器儀表、工廠工業(yè)自動化、無線抄表、鐵路報警、列車數(shù)據(jù)和話音傳輸、公交調(diào)度等領(lǐng)域。本系統(tǒng)中它通過藍(lán)牙數(shù)據(jù)收發(fā)器與電鏟車通訊。4.6聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用利用藍(lán)牙做數(shù)據(jù)的收發(fā),提供了較大的方便,它的無線傳輸省卻了有線的煩惱。它主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集、Internet網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、傳感器、遠(yuǎn)程遙控及其它嵌入式系統(tǒng)。本系統(tǒng)中它主要負(fù)責(zé)接口的轉(zhuǎn)換,藍(lán)牙轉(zhuǎn)RS232及數(shù)據(jù)的收發(fā)。5自動監(jiān)控軟件的設(shè)計(1)軟件的腳本化卡車裝載與卸載程序流程如圖2所示。(2)控制系統(tǒng)設(shè)計為了更清晰地顯示各個車型的產(chǎn)量,使生產(chǎn)指揮中心對礦山的情況進(jìn)行隨時監(jiān)控,編制了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),從而消除了計數(shù)不準(zhǔn)和誤計數(shù)的弊端。軟件系統(tǒng)主界面可以通過選擇其菜單項或點擊工具欄中各個按鈕來觸發(fā)相應(yīng)的事件,在其最新信息一欄中滾動顯示裝載、電機車通過紅外線及卸載時的最新信息。選擇菜單選項中產(chǎn)量信息下面的電鏟產(chǎn)量或點擊工具欄中的電鏟產(chǎn)量,進(jìn)入后選擇所要查詢的日期和班次,點擊查