關于國內外堆取料機現(xiàn)狀智能化研究

關于國內外堆取料機現(xiàn)狀智能化研究在現(xiàn)代化國內外經(jīng)濟發(fā)展模塊中，進行外堆取料機設備的分析是必要的，隨著時代的發(fā)展，可以得知其伴隨著一種智能化的發(fā)展趨勢。通過對堆取料機智能化模塊的分析，更有利于進行其運作條件、運作方式等的分析，滿足當下堆取料機智能化的發(fā)展需要。標簽：堆取料機；存在問題；現(xiàn)狀；趨勢1關于國內堆取料機發(fā)展模塊的分析隨著經(jīng)濟時代的不斷發(fā)展，連續(xù)堆取料工藝不斷得到發(fā)展，其逐漸取代了一系列的低效率設備，實現(xiàn)了智能化，堆取料機的發(fā)展，其在現(xiàn)代散貨搬運模塊中扮演著重要的角色，其發(fā)展趨勢是大型化、精細化，影響該模塊的因素是非常多的。首先的原因可以歸結為經(jīng)濟的推動。比如冶金工業(yè)的發(fā)展，進一步的推動了堆取料機的發(fā)展。又如全球鋼鐵經(jīng)濟的發(fā)展，推動了其鋼鐵的需求，保證其礦石輸送量的提升，實現(xiàn)了其礦石的年貿(mào)易量的提升，這也伴隨著礦石開采模塊、運輸模塊等的開展而不斷發(fā)展。在堆取料機的設備更新過程中，出現(xiàn)了一些著名的設計公司，比如SANDVIK公司，其取料機的發(fā)展水平實現(xiàn)了國際化的標準，進行了更大范圍的堆取料機的應用。又如海上運輸船舶的發(fā)展，其大型化、精細化、設備簡易化，也推動了堆取料機大型化的發(fā)展。在不同的應用功能模塊中，礦石運輸業(yè)扮演著重要的角色，這與其良好的經(jīng)濟利益是分不開的，比如其船舶的載重量。在現(xiàn)階段一些比較著名的設備機型包括巴拿馬型，好望角型，實現(xiàn)了散貨船載性能的提升。目前最大的散貨礦砂船載質量已達40萬噸。隨著船舶載質量的增大，堆取料機的能力也在不斷提高。散貨船在港停泊時間的長短，不僅影響船舶周轉的快慢，而且影響泊位的利用率，以至影響港口通過力的大小，因而直接影響港口的經(jīng)濟效益。一般散貨船要求在港停泊時間不超過48h，為滿足這一要求，港口散貨料場的堆取料機越來越趨于大型化。隨著各種工業(yè)功能的提升，料場的工作需要，需要堆取料機具備更加智能化的條件，這是其料場系統(tǒng)的重要一模塊。通過對整機工作效率的提升，更有利于提升料場的流程效益，保證其運行效率的提升。根據(jù)料場的設備設計需要，各種帶式輸送機、卸船機器都需要進行智能化自動化的管理，其存在一定的難度。但堆取料機尤其懸臂斗輪堆取料機實現(xiàn)自動化的難度非常大，因此，要實現(xiàn)料場系統(tǒng)的全面自動化，關鍵是堆取料機的自動化。如果堆取料機能夠實現(xiàn)自動化，則整個料場系統(tǒng)的自動化就很容易實現(xiàn)，就可提高料場生產(chǎn)效率，減少污染，降低成本，減少故障率，保證港口料場系統(tǒng)的高效運行。通過對遠程控制方式的優(yōu)化，更有利于提升其工作效益。這就需要專業(yè)作業(yè)人員的控制室操作控制，進行指令的發(fā)出，按照指令的具體工作需要，進行工作效益的提升。比如進行多元化的控制方法優(yōu)化，進行堆取料機半自動功能的具備，保證料場系統(tǒng)的控制，進行不同種設備的控制及其優(yōu)化。如日本北陸電力大田七尾發(fā)電所就采用這種方式。全自動方式是一種更智能的模式，在這種模式下堆取料機能自動識別料堆、自動尋址定位、自動作業(yè)，操作人員在中控室中通過監(jiān)視器觀察整個料場的設備自動運行情況。德國的漢莎港和荷蘭的鹿特丹港都采用這種方式。2堆取料機智能化運行模塊的優(yōu)化通過對堆取料機的操作流程分析，可以得知其操作對象主要是散料，其形狀具備不固定性，為了實現(xiàn)其自動化的操作，進行料堆形狀的識別是必要的，這是設備全自動運行的重要條件。為了解決這種問題，進行3D激光掃描技術的應用是必要的。該技術需要進行激光束的控制，進行物體距離的控制，從而滿足其智能化操作的需要。這種設備運轉模式實現(xiàn)了較大范圍的推廣。目前許多大型料場都采用激光掃描3D圖像識別系統(tǒng)來測定料堆外形，用于盤庫和生產(chǎn)管理及料場自動化控制。但由于料堆點陣坐標數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)量巨大，以前由于計算機能力的限制難于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時更新，因此這種通用的掃描技術在我國只用于盤庫等生產(chǎn)管理，而無法應用于要求實時性的自動控制系統(tǒng)，直到2007年才在寶鋼馬跡山項目得到應用。料堆形狀的數(shù)據(jù)處理需要進行獨立服務器的應用，從而針對物料的變化情況進行數(shù)據(jù)庫的信息管理，這就誕生了3D數(shù)據(jù)庫的信息管理模式。從而進行堆取料機的智能化控制，該種技術實現(xiàn)了發(fā)達國家的自動化工作的開展。隨著物料的變化情況，進行圖像的有效識別。滿足當下比較復雜的工作情況。料堆形狀識別系統(tǒng)應不受天氣、粉塵和物料種類等因素的影響，技術參數(shù)要達到以下數(shù)值：掃描半徑≥80m；掃描誤差≤20mm；掃描角度為180°；響應時間<20ms。料堆形狀識別系統(tǒng)由激光掃描儀和3D圖像識分析軟件組成，3D圖像識別分析軟件安裝在獨立的工控機里。通過對3D圖像識別模塊的應用，更有利于進行其自身位置的識別。這歸結為堆取料機自身所具備的功能。進行精確的位置坐標的測定，保證系統(tǒng)控制模塊的正常開展。在該應用模塊中，其外形掃描技術存在著局限性，也就是僅能進行盤庫管理的應用。這也需要進行位置坐標測定技術的補償應用，比如進行編碼器的檢測應用，進行不同測定模式的應用，針對外力的影響需要，進行取料機的有效工作。所以懸臂頭部的位置測定數(shù)據(jù)會有誤差；另一種是采用兩個GPS定位測定系統(tǒng)，一個裝設在堆取料機的固定部分，另一個裝設在懸臂頭部，從而避免了機械變形對檢測數(shù)據(jù)的影響。GPS定位測定系統(tǒng)利用現(xiàn)有的衛(wèi)星發(fā)射系統(tǒng)，在堆取料機上設置2～3個信號接收儀，整個料場再設置一個基站，通過程序就可實現(xiàn)精確的定位。堆取料機自身位置識別系統(tǒng)的檢測誤差不大于50mm或0.1°。在取料機工作模塊中，進行中控系統(tǒng)的應用是必要的，這對于中控系統(tǒng)的設備功能提出了更高的要求，比如其需要進行數(shù)據(jù)處理功能的應用，配合自動化的監(jiān)控功能進行優(yōu)化控制，滿足料場設備的工作需要，進行料場設備的數(shù)據(jù)采集模塊的應用，保證運算模塊、保持模塊等的有效開展，更有利于進行料堆3D圖像的適應。因此，掃描得到的料堆圖像應在料堆識別系統(tǒng)中，按照堆取料的工藝和邏輯關系進行分析，并將堆取料機堆料或取料所需到達位置的3D坐標（走行位置，回轉角度，俯仰角度）傳送給堆取料機的控制系統(tǒng)，再由控制系統(tǒng)按照中控指令進行具體的自動化作業(yè)，堆料或取料。3結束語隨著時代的發(fā)展，我國進行了一系列的智能化嘗試工作，并且在工作模塊中，得到了應用，比如進行大型堆取料機智能化、自動化模塊的開展，提升其工作效益，這需要進行各個工作模塊的協(xié)調。另外，僅僅單機實現(xiàn)全自動對于整個料場系統(tǒng)意義不大，只有整個料場所有設備都實現(xiàn)全自動并通過中控聯(lián)網(wǎng)協(xié)調運行，才能實現(xiàn)提高料場效率、減少操作人員、降低故障率的目標。參考文獻[1]呂明薈，李毅民.斗輪堆取料機的發(fā)展趨勢[J].港口裝卸，2008（2）：9-12.[2]張子才，肖蘇，吳剛，等.料場無人化系統(tǒng)的研究和應用[J].寶鋼技術，2008（2）：34-3