[发明专利]一种自动智能化的堆取料系统

说明书

本发明涉及一种堆取料系统，包括堆取料设备、控制模块和检测模块，所述检测模块至少包括地理形貌检测装置以及位置检测装置，所所述地理形貌检测装置能检测堆场可测量区域的地理形貌特征并能计算并获得不可测量区域的地理形貌特征，所述检测模块将检测的数据信息传递给所述控制模块，所述控制模块经过控制运算得出控制结果，所述控制模块根据控制结果控制所述堆取料设备进行相应的动作操作并完成作业目标。本发明地理形貌检测装置给出料堆任意一点的横坐标和纵坐标即可计算出料堆表面特定点的高度值，从而得到料堆可得到表面的全部形貌特征数据，然后控制模块基于所述数据对堆取料设备进行相关控制操作，实现堆取料的自动智能化。

技术领域

本发明属于智能装卸技术领域，具体涉及一种自动智能化的堆取料系统。

背景技术

目前在钢铁、矿山企业对于散料的堆取都是采用堆取料机完成，而国内多数企业的堆取料机都是采用人工操作完成作业任务，劳动强度大、工作时间久，而散料堆取往往会造成高粉尘污染，对于长时间工作的操作人员的身心健康造成很大的损害。现有技术中，斗轮堆取料机大都采用“司机室手动”操作方式，也就是司机手动操作，纯手动作业。这种操作方式要求司机长时间注意力高度集中，司机劳动强度较大，而且人工操作存在很多人为干扰因素，如现场粉尘会对司机的视线造成遮挡，尤其是在阴雨、大雾、夜间等环境下，容易造成斗轮堆取料机过载或者碰撞到煤堆的现象，严重威胁设备的安全运行；另一方面人工操作选择的斗轮切入点定位差，取料出力不均匀，影响整个上煤系统的安全、经济运行，故人工操作无法实现高效率、高精准度的作业，从而导致作业效率低，进而影响安全、经济等多方面效益。

综上，亟需提供一种可实现高效率、高精准度的作业的自动智能化的堆取料系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种作业效率高、可实现自动化控制的堆料系统的堆取料系统。

上述目的是通过如下技术方案实现：一种自动智能化的堆取料系统，包括堆取料设备、控制模块和检测模块，所述检测模块至少包括用于检测全料场地理形貌特征的地理形貌检测装置以及用于检测堆取料设备行走位置的位置检测装置，所述地理形貌特征至少包括料场中料堆的表面形貌以及料堆预定位置在预设的坐标系中的坐标值；所述地理形貌检测装置能检测堆场可测量区域的地理形貌特征并能计算并获得不可测量区域的地理形貌特征，所述不可测量区域的地理形貌特征获取过程中的计算模型为：z＝tan(θ)(x-x_p)+z_p+z₀，式中，θ为料堆物料的安息角，x与z分别为地理形貌检测装置在料堆不可测量区域的轮廓包络线上任意点在预设的坐标系中的横坐标和竖坐标，x_p与z_p分别为地理形貌检测装置在料堆可测量区域与不可测量区域的焦点p在预设的坐标系中的横坐标和竖坐标，所述z₀为调节系数，所述调节系数可根据地理形貌检测装置的安装位置的坐标和堆料场坐标的相对位置关系确定；所述检测模块将检测的数据信息传递给所述控制模块，所述控制模块将获取的数据信息结合堆、取料作业目标指令，经过控制运算得出控制结果，所述控制模块根据控制结果控制所述堆取料设备进行相应的动作操作并完成作业目标。

料场采用网格化的方法，即将有效堆料区内的区域划分为连续的网格曲面，曲面上每一个网格单元的顶点具备一个三维空间坐标值(x,y,z)，该坐标值以料场中某一静止三维空间点作为参考坐标零点，其中x和y坐标代表料堆表面网格顶点在水平方向上的位置值，z值代表料堆表面网格顶点的高度，即料堆表面特定点的高度值，网格的尺寸可以根据显示精度的要求进行调整。

如此设置，在预定的坐标系中，给出料堆任意一点的横坐标和纵坐标即可计算出料堆表面特定点的高度值，从而得到料堆可得到表面的全部形貌特征数据，然后控制模块基于所述数据对堆取料设备进行相关控制操作，实现堆取料的自动智能化。

本领域技术人员应当理解，所述不可测量区域为所述地理形貌检测装置的盲区。所述地理形貌检测装置可以为包括3D激光扫描仪在内的测量和建模系统。