[发明专利]料位检测与控制方法、料位检测与控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种料位检测与控制方法、料位检测与控制系统。

背景技术

混凝土泵送设备（指泵车、托泵、车载泵，后文简称泵送设备）与混凝土搅拌车（后文简称搅拌车）联合作业时，当泵送设备泵料速度较慢，而搅拌车卸料速度过快时，会导致泵送设备料斗内的混凝土溢出，产生浪费，当泵送设备泵料速度较快，而卸料速度较慢时，则会导致料斗无料可泵，产生吸空现象，降低作业效率。因此，现场作业时，需要对泵送设备的泵料状态及搅拌车的卸料状态进行实时监控及有效控制，以防止泵料速度与卸料速度不匹配时所产生的混凝土溢出或吸空现象。

当前对泵料与卸料的监控主要靠人工完成，人工监控全凭操作员的人眼观察及操作员的经验，劳动成本及劳动强度较大，且观察误差不易把控。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种料位检测与控制方法、料位检测与控制系统，以解决料位控制过程中，由人工监控所导致的泵料与卸料劳动强度大，控制精度低的问题。

第一方面，本发明公开了一种料位检测与控制方法，用于控制泵料输送设备料斗中的料位，所述料斗设置有过滤筛网，包括如下步骤：图像数据接收步骤，接收图像传感器所获取的表征料斗中泵料多少的图像信息；图像数据处理步骤，根据所述表征料斗中泵料多少的图像信息，识别料斗中泵料多少的变化趋势；以及，驱动步骤，基于所述泵料多少的变化趋势发出控制信号，改变搅拌车卸料速度和/或泵料输送设备的泵料速度。

进一步地，上述料位检测与控制方法中，所述泵料多少的变化趋势表现为：泵料覆盖过所述过滤筛网面积大小的变化趋势。

进一步地，上述料位检测与控制方法中，所述图像数据处理步骤还包括，计算被泵料所覆盖的过滤筛网的面积相对于给定参照物的面积之比；所述驱动步骤进一步为，基于所述过滤筛网面积大小的变化趋势和所述面积之比，发出控制信号，改变搅拌车卸料速度和/或泵料输送设备的泵料速度。

进一步地，上述料位检测与控制方法中，所述给定参照物为所述过滤筛网的面积。

进一步地，上述料位检测与控制方法中，所述图像数据接收步骤中，所述表征料斗中泵料多少的图像信息为所述料斗的俯视图像信息；并且，所述料斗的俯视图像信息包括：表示所述料斗中筛网面积的第一图像数据，以及表示所述料斗中被泵料所覆盖的过滤筛网面积的第二图像数据。

进一步地，上述料位检测与控制方法中，所述图像数据处理步骤进一步为，计算所述第二图像数据所表示的筛网面积与所述第一图像数据所表示的筛网总面积之比；以及，所述驱动步骤进一步为，比较获取的所述面积之比与预置的面积之比的阈值，并在所述面积之比大于所述面积之比的阈值时，发出所述控制信号，驱动所述搅拌车的执行机构降低卸料速度，或所述泵料输送设备的执行机构加快泵料速度。

进一步地，上述料位检测与控制方法中，所述图像数据处理步骤进一步包括，计算所述第二图像数据所表示的筛网面积与所述第一图像数据所表示的筛网总面积之比；以及，所述驱动步骤进一步为，判断获取的所述面积之比是否在预置的面积之比的阈值区间内，若不在，则发出所述控制信号，驱动所述搅拌车的执行机构停止卸料/或降低卸料速度，或驱动所述泵料输送设备的执行机构加快泵料速度。

进一步地，上述料位检测与控制方法中，所述图像数据接收步骤中，所述表征料位多少的图像信息包括：第一时刻t₁获取的第二图像数据和第二时刻t₂获取的第二图像数据；所述图像数据处理步骤进一步为，计算V=(S₂-S₁)/(t₂-t₁)；其中，V表示面积的变化速率，S₂表示所述第二时刻t₂获取的第二图像数据所表示的筛网面积，S₁表示所述第一时刻t₁获取的第二图像数据所表示的筛网面积；以及，所述驱动步骤进一步为，判断V的正负：若V为正数，则被泵料所覆盖的过滤筛网面积成扩大趋势，则驱动所述搅拌车的执行机构降低卸料速度，或所述泵料输送设备的执行机构加快泵料速度；若V为负数，则被泵料所覆盖的过滤筛网面积成缩小趋势，则驱动所述搅拌车的执行机构提高卸料速度，或驱动所述泵料输送设备的执行机构降低泵料速度；并且，依据V的绝对值大小调节执行机构的卸料或泵料速度的变化幅度。