楊君波

中國神華神東煤炭集團(tuán)公司洗選中心電氣維修中心

檢尺劃線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研制及在神華神東洗選中心外購煤裝車的應(yīng)用

楊君波

中國神華神東煤炭集團(tuán)公司洗選中心電氣維修中心

神華神東洗選中心外購煤沒有快速裝車系統(tǒng)，使用裝載機(jī)裝煤，根據(jù)不同煤種裝車高度不同，由于沒有稱量系統(tǒng)，只能根據(jù)裝車高度判定裝車噸位。裝車后需要人工對裝好的火車進(jìn)行檢尺劃線，確保大致的裝車重量。

檢尺劃線；數(shù)據(jù)采集

引言

目前神東洗選中心7個(gè)監(jiān)裝站（敖包溝、沙沙圪臺、巴圖塔、何家塔、石圪臺34線、李家塔、黑炭溝），每天外運(yùn)20多列，平均按每列60節(jié)車廂，共計(jì)1200多節(jié)車廂，每節(jié)車廂裝車后必須及時(shí)做好檢尺劃線工作，并對裝車高度不正確的車皮進(jìn)行調(diào)整，每列車裝車時(shí)限3小時(shí)，檢尺劃線工作必須時(shí)時(shí)跟進(jìn)，不能影響裝車。檢尺劃線工作每節(jié)車都要爬到車廂上進(jìn)行測量和拍照，車廂頂部高度距離地面最低2.09米（C64車型），最高達(dá)2.7米（C80車型），工作量大且存在登高作業(yè)的危險(xiǎn)，尤其在夏季雨天和冬季車廂較滑增大了危險(xiǎn)系數(shù)，急需對該項(xiàng)工作進(jìn)行改進(jìn)。

目前，神東洗選中心監(jiān)裝站檢尺劃線工作僅僅采取人工手段進(jìn)行。檢尺劃線工作現(xiàn)狀具體如下：

檢尺劃線工作每天需由兩名監(jiān)裝工人進(jìn)行，操作時(shí)需要爬上車廂，使用尺子取三個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測量裝車高度并拍照。每節(jié)車廂都要測量三次，重復(fù)性工作較多且危險(xiǎn)性較大。雖然目前各監(jiān)裝站自己利用現(xiàn)有車輛加工了爬梯，但在使用過程中仍存在較大的安全隱患。

綜上所述，急需研發(fā)一套不需要人員爬上車廂就能進(jìn)行檢尺劃線的系統(tǒng)代替原有的操作，對神東洗選中心監(jiān)裝站檢尺劃線工作優(yōu)化解決，從而減少工人的勞動強(qiáng)度，提高檢尺劃線質(zhì)量，降低員工操作風(fēng)險(xiǎn)。提高工作效率，從而保障安全生產(chǎn)。

1 主要研究內(nèi)容如下

（1）研究對裝車高度進(jìn)行數(shù)據(jù)采集：將現(xiàn)有的取三點(diǎn)采樣式數(shù)據(jù)采集方式改為多點(diǎn)采樣，經(jīng)過運(yùn)算來判斷裝車是否達(dá)到要求。

（2）研究對裝車效果進(jìn)行錄像，并可以選點(diǎn)拍照：能夠?qū)崿F(xiàn)對整節(jié)車廂進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像，并能夠?qū)x好的位置進(jìn)行拍照存檔，存儲文件能夠以火車序號及車廂序號對應(yīng)便于查詢。

（3）研究對整體系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：能夠解決路面不平帶來的問題，連續(xù)對多個(gè)車廂的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，便于數(shù)據(jù)采集操作和數(shù)據(jù)分析工作。

2 實(shí)現(xiàn)目標(biāo)

（1）實(shí)現(xiàn)裝車高度連續(xù)采集并進(jìn)行綜合運(yùn)算，最終獲得更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

（2）避免三點(diǎn)采集存在數(shù)據(jù)偏差，增加檢尺劃線的準(zhǔn)確性。

（3）避免人員上車廂進(jìn)行工作，降低員工的操作風(fēng)險(xiǎn)。

3 總體設(shè)計(jì)方案

（1）對裝車高度進(jìn)行數(shù)據(jù)采集：利用雷達(dá)或超聲波式傳感器對整節(jié)車廂的裝車高度進(jìn)行采集，自動運(yùn)算出平均值，并與設(shè)定值進(jìn)行比較，是否達(dá)到裝車標(biāo)準(zhǔn)，并出具結(jié)果。

（2）對裝車效果進(jìn)行錄像，并可以選點(diǎn)拍照：利用攝像頭對整節(jié)車廂進(jìn)行錄像，并對選好的位置進(jìn)行拍照存檔，存儲文件以火車序號及車廂序號對應(yīng)便于查詢。

（3）對整體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：首先是購置并加工一套設(shè)備安裝在現(xiàn)有的車輛上，便于多個(gè)車廂的連續(xù)數(shù)據(jù)采集；其次數(shù)據(jù)采集器能夠安裝在升降和旋轉(zhuǎn)的設(shè)備上，在使用時(shí)能夠?qū)?shù)據(jù)采集器升起并移動到車廂上方固定高度，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；最后數(shù)據(jù)采集完畢后能夠收回，便于隨車輛一起移動。數(shù)據(jù)采集后的分析和視頻監(jiān)控拍照在車輛內(nèi)的終端上進(jìn)行操作。

4 具體實(shí)施方案

（1）在現(xiàn)有車輛上固定一根2米長6＂不銹鋼管豎管，在上部穿入料位傳感器及監(jiān)控?cái)z像支架（支架使用8＂不銹鋼管套入豎管中，便于上下竄動），支架上安裝有支撐滾筒，用于保持料位傳感器與車廂固定高度。在豎管上車孔安裝定向銷，使檢測支架能夠與車廂垂直或平行，同時(shí)不影響上下距離調(diào)節(jié)。

（2）豎管的中部套入中空式液壓千斤頂，來調(diào)節(jié)檢測支架的高度，用于跨越車廂間隙，同時(shí)安裝三個(gè)定位銷，根據(jù)C64，C70，C80車廂高度調(diào)節(jié)定位銷的位置。

（3）車廂內(nèi)裝有220vUPS不間斷電源為電動液壓泵站及控制系統(tǒng)提供電源。駕駛室內(nèi)使用便攜式計(jì)算機(jī)用于采集料位信號及裝車的視頻信號。并對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，及視頻錄像和圖像抓拍功能。

5 效益預(yù)測

（1）經(jīng)濟(jì)效益

A、該系統(tǒng)的研究能夠?qū)⒃械臋z尺劃線工作由兩人改為一人，降低人員投入成本，減少開支10萬元/年。

B、同時(shí)提高了檢尺劃線的質(zhì)量和速度，提高了工作效率。

（2）社會效益

工作人員不需要爬上車廂進(jìn)行反復(fù)多次測量，提高了操作人員的安全性。

2016年12月10日在機(jī)械維修中心檢修車間內(nèi)進(jìn)行了系統(tǒng)測試，并投入使用。

6 結(jié)束語

通過研發(fā)的這套數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，避免人工爬火車進(jìn)行檢測，大大提高了工作效率及安全系數(shù)，在使用中取得了較大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

楊君波（1979-），男，吉林省樺甸人，本科，畢業(yè)于遼寧工程技術(shù)大學(xué)，現(xiàn)供職神華神東煤炭集團(tuán)洗選中心電氣維修中心，工程師，研究方向：煤炭洗選加工電氣專業(yè)。