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煤炭外運精準裝車控制系統(tǒng)

一、背景概述

在國內(nèi)，煤炭外運主要采取火車運輸方式，目前其裝車方式主要有兩種，第一種方式為近幾年推出的火車快速定量裝車系統(tǒng)，又稱快裝站，該系統(tǒng)一次性投資大，主要用在新建的大型煤礦使用；第二種方式為早期的普遍的大眾化的軌道衡裝車方式；裝車系統(tǒng)為手動操作，操作人員根據(jù)目測電子軌道衡的讀數(shù)，車廂裝煤情況，手動控制火車牽引裝置鐵牛的前進速度，溜煤槽的角度調(diào)整，皮帶機給煤機的啟停及點動來實現(xiàn)裝車，依靠操作人員的經(jīng)驗控制實現(xiàn)對火車定量裝載。由于整個過程均為人為控制，所以裝車虧載和過載現(xiàn)象時有發(fā)生，人情裝車也會出現(xiàn)，給企業(yè)帶來了經(jīng)濟損失。

江蘇立源自動化工程有限公司開發(fā)的鐵運智能精準裝車控制系統(tǒng)針對第二種裝車方式設計的，該系統(tǒng)滿足用戶提出的精準裝車要求，一鍵啟動，在裝車過程中采用全自動控制方式避免人為因素造成裝車不準，實現(xiàn)在整個裝車過程中不需要人為的參與，提高了裝車精度，杜絕了人情裝車現(xiàn)象的發(fā)生，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益，具有廣闊的市場前景。

裝車控制系統(tǒng)的基本功能

車輛信息自動讀取功能：

通過安裝車號識別儀，當車廂經(jīng)過車號識別儀時，系統(tǒng)將該車廂的電子標簽內(nèi)的車輛信息自動讀取，并將讀取到的車輛信息：型號、車號、票重與稱重信息組合成該車廂的綜合信息，在控制系統(tǒng)中自動生成報表。

空車車皮自動稱重：

由于車廂標準皮重和實際皮重存在誤差，有的甚至相差半噸之多，如以標準皮重計算，實際裝煤量會多出很多；為了實現(xiàn)精準裝車，車輛的核載量與實際裝車量相符，在裝車之前要重新稱一下空車皮重，計量時按稱重皮重計算，在空車稱重過程中實現(xiàn)每車一停，靜態(tài)稱重。

自動裝車功能：

該功能是精準裝車控制系統(tǒng)的核心，能夠在預設裝車策略的指導下完成單節(jié)車廂的精準裝車控制。是一個集軌道衡重量信號采集、裝車狀態(tài)判斷、給煤機皮帶控制的綜合型閉環(huán)控制系統(tǒng)，用于完成單節(jié)車廂裝車過程的實時控制。裝車控制模塊在接受到管理控制模塊的裝車指令和工況信息后，調(diào)用對應的裝車程序，按照預定裝車策略控制給煤機皮帶和鐵牛電機，完成不同型號的車廂裝車。該功能由一下眾多功能組合而成：

實際裝車效果：均衡裝車，不集重、不偏載

1）車輛精準定位功能：通過車輛位置傳感器確定每節(jié)車皮在軌道衡上的精準停車位置。
2）均衡裝車功能：我們把每節(jié)車皮分成若干個虛擬點，按照鐵路部門“均衡裝車，不集重、不偏載”的原則要求均衡設置各點分攤噸位。
3）精準計量功能：當所裝噸位達到精準控制點后，系統(tǒng)進入點裝精準作業(yè)模式。
4）防人情裝車功能：在裝車過程中，由于實現(xiàn)了自動裝車，減少了人為環(huán)節(jié)，裝車的情況，在功能上通過軟件設置了一系列連鎖功能，從源頭上杜絕了人情在裝車。

自動裝車報表中裝車誤差最大60Kg,最少為0Kg,平均裝車誤差23.2Kg,遠小于運銷處規(guī)定的200Kg誤差。

網(wǎng)絡對接功能：

自動裝車完成后，將裝車的各項數(shù)據(jù)自動保存在本地數(shù)據(jù)庫中，同時根據(jù)運銷處的數(shù)據(jù) 格式自動生成上傳數(shù)據(jù)，隨時可以上傳到運銷計量網(wǎng)。

本地數(shù)據(jù)庫和遠程Orcle數(shù)據(jù)庫對接；

通過批量連接上傳數(shù)據(jù)到遠程Oracle數(shù)據(jù)庫；

使用腳本查詢本地數(shù)據(jù)庫和遠程數(shù)據(jù)庫的上傳數(shù)據(jù)。

效果分析：

1、計量標準化、精準化，平均裝車誤差小于0.05T/車，遠小于集團公司計量管理規(guī)定的0.2T/車。

2、集重、偏載、錯裝、超載率為“0”，均衡裝車遠遠高于人工裝車計量水平，故障車鑒別準確率100%,出錯率為“0” 。

3、裝車速度快：在保證精準度高和現(xiàn)有設備的允許情況下的基礎上，平均每車裝車用時為4分10秒，最快時為每車2分30秒。

4、節(jié)約了人力資源，正常情況下，集中控制裝車計量需要兩人，現(xiàn)在因自動化裝車設備的投入，只需要1人就完成所有裝車計量工作。

5、自動化精準裝車計量系統(tǒng)軟件是在“物聯(lián)網(wǎng)+”思想的指導下集工控軟件和計量軟件于一體的自動化控制軟件，是運銷計量管理軟件的功能延伸，實現(xiàn)了裝車和計量于一體的自動化控制管理系統(tǒng)。此研發(fā)項目，在全國煤炭裝車計量管理中屬于領先行列。