智能斗轮机控制系统



系统概述


公司自主研发的智能斗轮机控制系统,具有多项专利技术,系统性能处于国内领先水平,已在国内多个能源集团下属大型燃煤电厂数十台斗轮机上推广实施,是国内至今为止唯一多年连续商业运行的智能化斗轮机控制系统。该系统于2017年荣获浙江省电力科技进步奖一等奖、浙江省机械工业科学技术二等奖。

系统采用了精确定位、激光扫描、三维建模、智能控制等多项专利技术,实现了斗轮机就地无人值守及远程集中一键式智能控制(含斗轮机基于料堆空间模型信息的全自动作业三维坐标位置寻迹功能),极大地提高了斗轮机的作业效率,大幅降低输料单位能耗,降低司机劳动强度和改善作业环境,大幅减少人员配置数量,经济、社会效益显著,也为电厂燃料智能化、智慧电厂、智能码头建设奠定基础。

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系统组成及功能


精准定位:通过工业级北斗RTK定位技术(仅限于露天料场)或高精度编码定位+非接触式回转/俯仰角度检测装置(适合于所有料场)配合自主研发基于RFID技术的地址码位置校准装置,定位系统冗余配置,实现斗轮机大车、悬臂俯仰/回转角度实时检测,精度达到厘米级。

实时建模:通过安装于悬臂头部左右两侧的激光扫描仪在斗轮机堆取料工作时对料垛作业面进行实时扫描,实时测量服务器完成料垛三维实时建模,得到料垛高精度三维模型,并作为全自动控制的基础数据。

智能控制:系统对料垛位置、瞬时流量、斗轮机位置及状态等信息进行智能分析和计算,实现斗轮机远程一键式定位及作业启停控制,全过程无人干预。实现精准的恒流量取料精确控制,支持多台斗轮机按照设定比例混配作业。

安全防护:通过轨道行人和障碍物检测、作业空间限制设定、料流高温检测、激光测距、智能图像识别、高清视频监控等技术,实现极限、防撞、跨场、料温等斗轮机运行安全检测和保护。高清图像:采用多点工业级高清数字网络摄像机,全方位监视斗轮机运行状态及料场环境情况。基于SDK开发包开发的视频报警联动功能,提高系统安全性。

集中监控平台:在集控室设立集中监控上位机,在同一上位机操作界面可对整厂多台斗轮机进行远程集中式全自动控制,单人可以同时操作多台斗轮机功能,实现减员增效的目的。

精确混配:由多台斗轮机根据不同混配作业计划的流量设定,基于精准的斗轮机恒流量取料技术值进行恒流量取料作业,实现厂内皮带精确混配运行。

智能料场管理:基于精确定位、实时扫描建模系统及料场智能管理平台,建立数字化料场基本信息。


系统效果


                 人工取料                                                  自动取料

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                      流量不稳定 效率偏低                                                     流量稳定 效率提高

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                 料堆外角(残留多,易坍塌)                                料堆外角(残留少,不易坍塌)

  

           人工堆料                                             自动堆料

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                 人工堆料波峰大     自动堆料平整,平均提高可用库容约13%


显著效益


降低输料单耗:恒流取料大幅提高取料效率,降低整个输料系统单耗至少20%。

降低维护成本:转动部件、托辊、皮带等运行减少时间,降低设备和人工维护费用至少20%。

减少人工成本:实现多台斗轮机远程集中式控制,减少斗轮机司机配置,降低人工成本。

提高安全性:系统在原有基础上增加了多重保护,包括极限位、跨场、行走、拖链、防撞、坍塌、过载、惯性冲击、皮带、人员、料温等检测和保护。

提高可靠性:定位、保护设备及系统通讯网络均为冗余配置,智能诊断,自修复,免维护,安全可靠。

提高环保性:堆料过程中自动调节悬臂高度,减少扬尘;取料流量恒定,减少皮带撒料。

配套料场全封闭改造:料场全封闭改造后,智能斗轮机控制系统改造将成为保障输料系统安全可靠高效运行及运行人员职业健康的迫切需求。


多台斗轮机远程集中智能控制


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