[发明专利]一种煤炭列车装车非连续累计装载系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤炭列车装车非连续累计装载系统及方法。

背景技术

现有的煤炭火车装车称重方式多采用先在煤矿用卸料簸箕装车，不定量、不计量、装满为止，火车到达货运终点港口之后，再采取轨道衡称重方式，对于煤炭货运车厢，假定车厢皮重值为固定不变，用实际列车通过称取的车厢总重，减去皮重得到物料的净重。这个方式存在三个明显缺陷，一是装车无法事先定量，容易出现车厢超载或者亏吨；二是轨道衡无法避免因为车厢磨损或者物料残留带来的皮重偏差，以及免前后车厢互连及车速造成的总重偏差；三是簸箕装车速度慢、效率低。

因此设计一种基于净重模式，能够提前对散装物料精确计量并且满足列车装车速度要求的非连续累计装载系统及方法，是煤炭列车装车的必然需求。

发明内容

本发明的目的是提出一种煤炭列车装车非连续累计装载系统及方法，所述系统的称重装置主要基于大型料斗秤原理，采取先称重后装车的工作方式，并充分利用火车车厢之间钩档切换的空余时间快速填充物料，实现边称重边装车，提高运输效率。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种煤炭列车装车非连续累计装载系统，包括在列车车厢装载区横跨列车轨道设置的定量仓，定量仓支撑在四个称重传感器上，四个称重传感器分别设置在四个支撑底座上，所述定量仓采用上进料下出料的方式，在定量仓的上侧设置有物料缓冲仓，缓冲仓下端对准定量仓设置有进料闸门，在定量仓的下端设置有出料闸门，其特征在于，在进入车厢装载区的列车轨道上设置有射频信号发射、接收天线，所述射频信号发射、接收天线用于实时感应列车每节车厢底部设置的电子射频标签；在装载区沿纵向两侧设置有感应列车车厢位置的对射红外传感器，所述四个称重传感器的信号通过一个转接盒连接至计量控制器，所述射频信号发射、接收天线信号连接至一个射频信号控制器，所述计量控制器和射频信号控制器分别连接至一个系统服务器，所述对射红外传感器信号通过电缆与系统服务器连接，实时检测车厢厢体、空档位置；所述系统服务器通过一个PLC控制器，自动控制连接物料缓冲仓的进料闸门和定量仓的出料闸门。

方案进一步是：所述转接盒设置在装载区现场，采用不锈钢外壳和密封进出线接口，在所述转接盒中设置有四个称重传感器信号平衡调节电路。

方案进一步是：所述对射红外传感器设置至少一对，所述一对对射红外传感器与定量仓出料闸门前端边垂直对齐设置。

方案进一步是：所述缓冲仓下端对准定量仓设置的进料闸门为多对由液压传动控制的对开闸门。

方案进一步是：所述定量仓连接有基于液压提升砝码的计量标定装置。

方案进一步是：围绕所述车厢装载区还设置有与系统服务器连接的图像采集摄像头和在轨道中设置的车轮传感器，所述车轮传感器用以检测车速以及统计车厢节数。

一种基于煤炭列车装车非连续累计装载系统的装载方法，首先在系统服务器中建立一个车厢信息数据库表格，表格中输入了根据机车型号规定的车厢的载重量以及车厢的尺寸数据，当机车以规定的速度进入装载区时，所述方法包括确定车厢装载数据的步骤和装载称重的步骤；其特征在于：

所述确定车厢装载数据的步骤是：系统由设置在列车轨道上的射频信号发射、接收天线扫描列车车厢首列厢体下设置的电子射频标签数据，标签数据包括有机车型号，根据获取的机车型号对照所述表格，确定车厢的载重量以及车厢节数和每个车厢的尺寸数据；

所述装载称重的步骤是：首先：在取得车厢的载重量数据后，系统发出指令控制一个PLC控制器打开在定量仓的上侧设置的物料缓冲仓下端的进料闸门，向定量仓送入物料直到计量器达到规定的重量后关闭进料闸门，然后等待车厢进入到定量仓出料闸门下端；

当系统通过设置在装载区两侧的对射红外传感器判断车厢已在定量仓出料闸门下端时，系统发出指令控制所述PLC控制器打开定量仓的出料闸门将物料放入定量仓，直至计量器计量为零或为一个设定的阈值重量范围之内后关闭出料闸门，然后再打开进料闸门装载称重下一节车厢的物料直至最后一节车厢为止。

方案进一步是：所述物料缓冲仓下端的进料闸门为四对由液压传动控制的对开闸门，所述PLC控制器打开进料闸门的过程是以计量器计量信号作为反馈信号，实时与目标值比较，运用PID调节，通过逐次逼近分级控进料闸门的开度，从开始最大开度分步减小物体流量，直到符合目标值区间阈值（即载重±100kg范围），系统自动全部关闭所有进料闸门。