[发明专利]基于矿石流的采掘溜井计量系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于矿石流的采掘溜井计量系统及方法。系统包括测距传感器、读卡器、识别卡和监控装置。本发明通过三组激光测距仪实时对卸矿卡车进行扫描，通过RFID读卡器读取车辆类型、编号及尺寸数据，然后利用测距、通过数学方法，建立矿石体积模型确定矿石的体积和质量，并利用轨道衡获取溜井的实时出矿量，有效呈现采掘溜井料仓矿石量增减趋势，从而实现了矿量的实时监测与统计，提高了采掘、提升车间对采掘溜井料位管控能力，降低了劳动强度和人工成本。

技术领域

本发明涉及采掘溜井计量系统，还涉及一种基于该系统的计量方法。

背景技术

山东黄金矿业(莱州)有限公司三山岛金矿具有每日超过8000吨的生产能力，年产黄金近180000两。每日矿石从采场通过卡车运输到采掘溜井，从采掘溜井到电机车转运提升的量非常大，因此实现准确测量显得十分必要。

目前，卡车装载矿石质量一般采用地磅或者压力传感技术来测量，但由于井下环境和车辆情况复杂，车辆类型多，实施单位多，这种测量手段在井下难以实现。因此，现有技术无法实现卡车装载矿石量的计量，也无法统计溜井的实时出矿量及其变化情况。

发明内容

本发明提出了一种基于矿石流的采掘溜井计量系统及方法，其目的是：(1)针对卡车装载矿石量进行计量；(2)统计溜井的实时出矿量及其变化情况。

本发明技术方案如下：

一种基于矿石流的采掘溜井计量系统，包括测距传感器、读卡器、识别卡和监控装置；

所述识别卡用于安装在卡车上；

所述读卡器与所述监控装置相连接，用于识别所述识别卡并将卡车的车辆信息发送至监控装置；

所述测距传感器至少为3只，水平排列在卡车路径的正上方且排列方向与卡车的行驶方向相垂直；

所述测距传感器与所述监控装置相连接，将检测到的距离值传输至监控装置；

所述监控装置用于根据测距传感器检测到的距离值，计算卡车上矿石的体积，继而计算出矿石的质量。

作为本系统的进一步改进：溜井采用电机车运输，电机车处部署有与所述监控装置相连接的轨道衡，所述轨道衡用于获取溜井的实时矿量数据。

基于上述采掘溜井计量系统的计量方法，步骤为：

步骤1、通过读卡器识别卡车上的识别卡，获取卡车的车辆信息；监控装置根据车辆信息获取卡车车厢的尺寸数据；

步骤2、在卡车行进的过程中，测距传感器周期检测与车厢中矿石上表面之间的距离，并将距离值传输给监控装置；

步骤3、监控装置根据距离值和车厢在水平方向上的尺寸，计算出矿石上表面的轮廓信息；

步骤4、监控装置根据矿石上表面的轮廓信息和车厢在高度方向上的尺寸，计算出车厢中矿石的容积，然后根据容积计算出矿石的质量。

作为本计量方法的进一步改进：步骤3中通过以下方式计算出矿石上表面的轮廓信息：

步骤3.1、每次得到一组距离值后，先根据各测距传感器与矿石顶部之间的距离K与测距传感器与车厢底部之间的距离G求得矿石顶部相对于车厢底部的高度h＝G-K；

步骤3.2、对于每一组测距数据，建立矿石顶面与该次测距对应的竖直平面相交所产生的曲线的曲线方程：

h(x)＝ax²+bx+c；

该方程中，a、b、c为方程参数，x方向为所述测距传感器的排列方向，h(x)为该竖直平面内坐标值为x的位置所对应的矿石顶部相对于车厢底部的高度；

步骤3.2、建立目标函数：