[发明专利]散货料场无人化堆取工艺

说明书

(一)技术领域

本发明涉及仓储物流技术，尤其涉及散货料场自动化控制堆取工艺。本发明不但可以应用于大型的港口码头、货车车站、露天仓库，还可以广泛应用于各类大型的矿山堆场、钢铁企业等的原料场。本发明还适用于大型的散货(如矿石、煤炭、小碎石、黄沙等)堆料场。

(二)背景技术

大型的散货(如矿石、煤炭、小碎石、黄沙等)堆料场主要遍布于矿山、能源仓储库、码头、货车车站等，尤其对于分布在仓储库、码头的矿石、煤炭等散货料场，其作业工艺流程模式完全依赖人工进行信息传递、计划、处理、操作、堆取策略、管理等。高大的堆取料机设备在广阔的散货料堆场里起的作用只是充当了人工锹铲或一台抓斗、铲车等装卸“工具”，一切控制和操作过程都离不开人。堆取料机操作司机根据作业计划单或口头任务指令，移动堆取料机至指定料堆，根据个人的经验设定堆或取的控制策略。作业完成后，再等待下一个指令。由于散矿料的堆场往往都是露天作业，受各种情况影响在作业时常常是尘埃满天，工作环境非常恶劣，在堆场作业的员工常年在这种环境下健康也大大地受到影响。此外，场地内散料堆的合理布置、料位管理、计量信息、故障信息、计划信息、作业信息、堆场地的合理利用以及各类作业指令的协同性、及时性、正确性等一直无法改观，效率无法提升。图1所示的是现有堆取料机在大型散货料堆场的作业模式。

由于大型堆料场没有实现整体自动化，各种堆料似一堆堆小山重叠迷彰，场地料堆之间矿料种类不同、料堆的高度体积不同、不同的气候下堆取料作业方式不同、各料堆的堆取流向不同、计划和业务之间不同等，使得料场的堆取料机必需配备大量的操作司机和管理者来驾驶、协调这些设备进行作业，其工作效率已难以进一步大范围地提高，生产成本居高不下。

中国专利200310113433.x公开了《一种散料装卸方法及牵引式斗轮堆取料机》，它阐述了一种专为散货堆场装卸作业的大型机械设备，但在整个堆料场只能是一套大型的装卸“工具”而已，无法充当智能化无人处理的角色。现有的大型散货堆料场装卸设备都离不开人工干预，每台堆取料机设备的作业效率最大化离不开操作司机对整个堆取料作业过程的长期经验积累，培养一个经验丰富的堆取料机司机成本较高，时间周期较长。

散矿料堆场的场地内，每堆堆料的总量离不开目测度量，计算也难以正确，堆料场的场地得不到合理、最大的利用，造成场地资源浪费。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种散货料场无人化堆取工艺，该堆取工艺可以实现堆取料机在现场无操作司机的情况下全过程自动堆取作业，在堆取料过程中，中控室人员可以通过监控终端和工业电视视频终端实时监视现场作业过程，特殊情况时可以通过位于中控室的操作盘对堆、取料作业进行手动操作。从而克服了现有的散货料场自动化程度低、操作者劳动强度高、作业效率低的缺陷。

本发明是这样实现的：一种散货料场无人化堆取工艺，其步骤是：第一步，首先将现有的信息建立数据库，数据库包含料场、堆取料机、作业货种、料堆、堆料策略和取料策略，堆料或取料实际作业量通过地面物料传输皮带秤称量；

第二步，将包含作业货种、计划作业量的相关作业内容送入中控处理单元，中控处理单元根据存储在数据库中的堆料策略和取料策略生成作业指令、自动堆取料作业模式和准备进行自动堆取料作业过程控制指令；

第三步，对自动堆取料作业模式进行选择，并对作业过程控制进行自动或手动选择；

第四步，将选择结果送入中控PLC；

第五步，由中控PLC经工业网络将指令传递给对应本地堆取料机的PLC，并进行数据交换；

第六步，本地PLC控制堆取料机的回转机构、俯仰机构、走行机构工作，完成本地作业控制；同时通过料堆激光扫描装置对料场状况进行实时扫描，将料堆信息经工业网络传输至中控处理单元；现场还装有工业视频监控装置和各类传感设备，采集堆取料机各机构状态和故障信息，将信息送入本地PLC和中控处理单元；

第七步，中控处理单元接收各堆取料机主要状态、故障信息，并发出过程控制指令控制各堆取料机和发出相关警示；

第八步，中控处理单元实现堆取料机的堆型扫描数据的处理，生成料堆特性数据、对料堆堆取优化计算及堆场作业过程监控，并及时将指令发给对应本地堆取料机PLC；

第九步，中控PLC同时负责防冲撞演算、各堆取料机之间协同作业及逻辑控制；

第十步，中控室设置的手柄操作盘在特殊情况下作为手动操作的备用手段，手柄操作盘通过中控PLC连接本地堆取料机PLC，控制对应堆取料机。