电厂输煤远程智能堆取料控制方法技术

本发明专利技术公开了一种电厂输煤远程智能堆取料控制方法，利用三维动态激光扫描仪作为检测装置，通过对堆场的目标料堆进行实时扫描，利用三维图像成像建模技术对扫描获得的实时数据进行三维建模，并在监控画面上进行展示；同时，通过作业计划与作业任务管理，根据煤场煤堆实时数据，创建作业计划，后台程序分析作业计划内容，自动转换成PLC可执行的任务指令；通过精确定位系统、多重安全防护措施，及时调整单机的走行、俯仰和回转动作，从而控制堆、取料机进行自动堆、取料作业。本发明专利技术通过精确定位系统、多重安全防护措施，在确定安全的前提下，及时调整单机的走行、俯仰和回转动作，从而控制堆、取料机进行自动堆、取料作业。

【技术实现步骤摘要】
电厂输煤远程智能堆取料控制方法
本专利技术涉及一种电厂输煤远程智能堆取料控制方法。
技术介绍
现有的电厂斗轮机堆取料控制普遍存在电气控制不能维持安全运行的问题；已经逐渐影响到设备的安全稳定运行和维护，需要加以改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种操作方便、安全可靠的电厂输煤远程智能堆取料控制方法。本专利技术的技术解决方案是：一种电厂输煤远程智能堆取料控制方法，其特征是：利用三维动态激光扫描仪作为检测装置，通过对堆场的目标料堆进行实时扫描，利用三维图像成像建模技术对扫描获得的实时数据进行三维建模，并在监控画面上进行展示；同时，通过作业计划与作业任务管理，根据煤场煤堆实时数据，创建作业计划，后台程序分析作业计划内容，自动转换成PLC可执行的任务指令；通过精确定位系统、多重安全防护措施，在确定安全的前提下，及时调整单机的走行、俯仰和回转动作，从而控制堆、取料机进行自动堆、取料作业；具体包括：煤堆三维模型展示：煤堆三维成像使用激光扫描仪对堆取料机运行前后的煤堆进行扫描，实时采集煤料的轮廓，并结合各运行机构的位置和坐标变换生成煤堆的三维点云数据；三维点云数据通过以太网传输到图像处理服务器，并在服务器上整合计算出三维仿真图像处理模块；最后，生成煤堆的三维图像并直观展示到远程智能堆取料控制系统操作画面中；作业计划管理：用于对整个自动化堆取料作业计划进行配置管理，分为实时计划信息和历史计划信息；实时计划信息页面用于创建作业计划、执行作业计划、取消作业计划、查询作业计划操作；1）、创建作业计划：点击“添加计划”按钮，弹出“添加计划任务”窗体；依次输入选择储料仓、斗轮机、煤种、作业煤量、堆料/取料作业模式、开始位置、结束位置、作业高度范围，点击“确定”按钮，一条作业计划创建成功，显示在实时计划信息列表中；作业计划创建成功后，后台自动计算转换成作业任务；2）、执行作业计划：在实时计划信息列表中选中一条工作状态为“未执行”的计划信息，点击“执行计划”按钮，弹出提示窗体，确定是否执行该条计划，点击“确定”按钮，该条计划信息自动被推送至取料操作页面的“取料作业计划”列中排队等待被执行；3）、取消作业计划：在实时计划信息列表中选中一条工作状态为“未执行”的计划信息，点击“取消计划”按钮，弹出提示窗体，确定是否取消该条计划，点击“确定”按钮，该条计划信息系统被成功取消；4）、查询实时计划：系统支持按照作业编号、斗轮机名称、计划状态、堆料/取料等查询条件查询实时计划信息，输入查询条件后，点击“查询”按钮，符合查询条件的数据信息显示在列表中；查询条件可以按照单一条件查询，也可以多个条件组合查询；历史计划信息页面显示系统所有的作业计划信息，可以按照指定的查询条件查询历史计划信息，支持的查询条件包括：编号、斗轮机、状态、堆料/取料；查询条件可以按照单一条件查询，也可以多个条件组合查询；作业任务管理：任务管理用于对整个自动化堆取料作业任务进行配置管理，分为实时任务信息和历史任务信息；其中实时任务信息页面主要用于查询实时任务信息，支持按照作业编号、斗轮机名称、计划状态、堆料/取料等查询条件查询实时任务信息，输入查询条件后，点击“查询”按钮，符合查询条件的数据信息显示在列表中；查询条件可以按照单一条件查询，也可以多个条件组合查询；历史任务信息页面显示系统所有的作业任务信息，可以按照指定的查询条件查询历史任务信息，支持的查询条件包括：编号、斗轮机、状态、堆料/取料；查询条件可以按照单一条件查询，也可以多个条件组合查询；智能堆料控制：智能堆料作业的总体处理流程控制如下：（1）操作人员在系统计划管理—实时计划信息操作界面上创建堆料计划，内容包括：储料场、煤种、堆高、作业量、起始地址、终止地址信息；（2）后台主控程序收到堆料作业计划后，分析作业内容并自动计算出合理的作业参数，包括每层具体作业参数设定，将工作计划自动转换为PLC可接收的控制命令，并显示在画面上；（3）操作工确认自动堆料操作画面上的堆料指令，必要时在画面上进行参数修正，最后下发到PLC；（4）PLC收到堆料指令，开始进行作业前的准备工作；（5）大机到达堆料作业的起始地址并且各机构准备完毕，堆料作业准备就绪；（6）地面流程启动，全自动堆料作业开始；（7）智能堆料过程控制；（8）智能堆料结束；上述步骤（3）中，发送堆料控制指令给PLC流程为：（a）操作工确认在堆料画面上显示的堆料控制指令，包含起始地址、终止地址、堆高、作业量等信息，确认无误后，将堆料任务下发至大机PLC；（b）如果需要对堆料控制指令进行人工调整，可以人为进行调整，在堆料任务参数显示栏点击“详细参数”按钮，进入自动堆料操作界面，直接修改相应的参数即可；步骤（4）具体流程为：（a）PLC收到自动堆料控制指令后，控制大机将俯仰角度和回转角度保持到安全的角度，然后向堆料开始地址行走；（b）行走到位后，PLC根据堆料控制指令调整大机的俯仰角度和回转角度；步骤（6）的具体流程为：（a）大机准备就绪以后，操作画面显示堆料准备就绪信号，中控的调度人员先通知地面流程启动，堆料作业开始；（b）落料后，操作工通过视频监视器观察落料点是否理想，如果落料点没问题则继续自动堆料；如果发现落料点不理想则通过操作作业参数修改或者远程操作手柄对落料点进行微调；（c）继续自动堆料；步骤（7）具体流程为：大机自动堆料，如果到达指定的堆高时，但未到计划设定的堆高，则大机悬臂俯仰抬高到一定的角度，继续堆料；如果堆高到达堆料计划设定的堆高，则大机寸动，并调整俯仰角度，然后继续堆料；步骤（8）的具体流程为：（a）行走定点模式进行堆料作业时，实时监测大机是否后退行走到设定的终点位置，如果大机后退到达设定的终点位置，本次堆料作业结束；（b）悬臂回转定点模式进行堆料作业时，如果当前作业层数大于总分层层数，本次堆料作业结束；远程智能堆料操作界面主要分为：煤场信息反馈区、煤堆三维成像预览区、斗轮机运行信号显示区、堆料作业计划列表区、堆料作业任务列表区几部分；煤场信息反馈区：该区块以堆取料机所处轨道为界，将实际煤场内轨道两侧的煤垛信息做图形显示，可供提取每个煤垛的具体信息参数，包括存放煤种信息、堆高、堆量、取料标志；煤堆三维成像预览区：用于显示三维煤堆的预览信息，三维煤堆可以任意旋转及缩放操作；斗轮机运行信号显示区：堆取料机实时运行状态显示，包括堆取料机侧视图模型和俯视图模型，两个模型显示状态包括：前进/后退指示、上仰/下俯指示、悬臂左/右回转指示、斗轮旋转指示；堆料作业计划列表区：显示正在等待执行的堆料计划详细信息，此时如果选定某条计划信息，点击“取消计划”按钮，该条等待执行的计划信息被取消；堆料作业任务列表区：显示当前正在执行中的堆料作业任务详细信息，此时如果选定某条任务信息，点击“取消任务”按钮，该条任务信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电厂输煤远程智能堆取料控制方法，其特征是：利用三维动态激光扫描仪作为检测装置，通过对堆场的目标料堆进行实时扫描，利用三维图像成像建模技术对扫描获得的实时数据进行三维建模，并在监控画面上进行展示；同时，通过作业计划与作业任务管理，根据煤场煤堆实时数据，创建作业计划，后台程序分析作业计划内容，自动转换成PLC可执行的任务指令；通过精确定位系统及时调整单机的走行、俯仰和回转动作，从而控制堆、取料机进行自动堆、取料作业；/n具体包括：/n煤堆三维模型展示：煤堆三维成像使用激光扫描仪对堆取料机运行前后的煤堆进行扫描，实时采集煤料的轮廓，并结合各运行机构的位置和坐标变换生成煤堆的三维点云数据；三维点云数据通过以太网传输到图像处理服务器，并在服务器上整合计算出三维仿真图像处理模块；最后，生成煤堆的三维图像并直观展示到远程智能堆取料控制系统操作画面中；/n作业计划管理：用于对整个自动化堆取料作业计划进行配置管理，分为实时计划信息和历史计划信息；/n实时计划信息页面用于创建作业计划、执行作业计划、取消作业计划、查询作业计划操作；1）、创建作业计划：点击“添加计划”按钮，弹出“添加计划任务”窗体；依次输入选择储料仓、斗轮机、煤种、作业煤量、堆料/取料作业模式、开始位置、结束位置、作业高度范围，点击“确定”按钮，一条作业计划创建成功，显示在实时计划信息列表中；作业计划创建成功后，后台自动计算转换成作业任务；2）、执行作业计划：在实时计划信息列表中选中一条工作状态为“未执行”的计划信息，点击“执行计划”按钮，弹出提示窗体，确定是否执行该条计划，点击“确定”按钮，该条计划信息自动被推送至取料操作页面的“取料作业计划”列中排队等待被执行；3）、取消作业计划：在实时计划信息列表中选中一条工作状态为“未执行”的计划信息，点击“取消计划”按钮，弹出提示窗体，确定是否取消该条计划，点击“确定”按钮，该条计划信息系统被成功取消；4）、查询实时计划：系统支持按照作业编号、斗轮机名称、计划状态、堆料/取料等查询条件查询实时计划信息，输入查询条件后，点击“查询”按钮，符合查询条件的数据信息显示在列表中；查询条件可以按照单一条件查询，也可以多个条件组合查询；/n历史计划信息页面显示系统所有的作业计划信息，可以按照指定的查询条件查询历史计划信息，支持的查询条件包括：编号、斗轮机、状态、堆料/取料；查询条件可以按照单一条件查询，也可以多个条件组合查询；/n作业任务管理：任务管理用于对整个自动化堆取料作业任务进行配置管理，分为实时任务信息和历史任务信息；其中实时任务信息页面主要用于查询实时任务信息，支持按照作业编号、斗轮机名称、计划状态、堆料/取料等查询条件查询实时任务信息，输入查询条件后，点击“查询”按钮，符合查询条件的数据信息显示在列表中；查询条件可以按照单一条件查询，也可以多个条件组合查询；历史任务信息页面显示系统所有的作业任务信息，可以按照指定的查询条件查询历史任务信息，支持的查询条件包括：编号、斗轮机、状态、堆料/取料；查询条件可以按照单一条件查询，也可以多个条件组合查询；/n智能堆料控制：智能堆料作业的总体处理流程控制如下：/n（1）操作人员在系统计划管理—实时计划信息操作界面上创建堆料计划，内容包括：储料场、煤种、堆高、作业量、起始地址、终止地址信息；/n（2）后台主控程序收到堆料作业计划后，分析作业内容并自动计算出合理的作业参数，包括每层具体作业参数设定，将工作计划自动转换为PLC可接收的控制命令，并显示在画面上；/n（3）操作工确认自动堆料操作画面上的堆料指令，必要时在画面上进行参数修正，最后下发到PLC；/n（4）PLC收到堆料指令，开始进行作业前的准备工作；/n（5）大机到达堆料作业的起始地址并且各机构准备完毕，堆料作业准备就绪；/n（6）地面流程启动，全自动堆料作业开始；/n（7）智能堆料过程控制；/n（8）智能堆料结束；/n上述步骤（3）中，发送堆料控制指令给PLC流程为：/n（a）操作工确认在堆料画面上显示的堆料控制指令，包含起始地址、终止地址、堆高、作业量等信息，确认无误后，将堆料任务下发至大机PLC；/n（b）如果需要对堆料控制指令进行人工调整，可以人为进行调整，在堆料任务参数显示栏点击“详细参数”按钮，进入自动堆料操作界面，直接修改相应的参数即可；/n步骤（4）具体流程为：/n（a）PLC收到自动堆料控制指令后，控制大机将俯仰角度和回转角度保持到安全的角度，然后向堆料开始地址行走；/n（b）行走到位后，PLC根据堆料控制指令调整大机的俯仰角度和回转角度；/n步骤（6）的具体流程为：/n（a）大机准备就绪以后，操作画面显示堆料准备就绪信号，中控的调度人员先通知地面流程启动，堆料作业开始；/n（b）落料后，操作工通过视频监视器观察落料点是否...

【技术特征摘要】
1.一种电厂输煤远程智能堆取料控制方法，其特征是：利用三维动态激光扫描仪作为检测装置，通过对堆场的目标料堆进行实时扫描，利用三维图像成像建模技术对扫描获得的实时数据进行三维建模，并在监控画面上进行展示；同时，通过作业计划与作业任务管理，根据煤场煤堆实时数据，创建作业计划，后台程序分析作业计划内容，自动转换成PLC可执行的任务指令；通过精确定位系统及时调整单机的走行、俯仰和回转动作，从而控制堆、取料机进行自动堆、取料作业；
具体包括：
煤堆三维模型展示：煤堆三维成像使用激光扫描仪对堆取料机运行前后的煤堆进行扫描，实时采集煤料的轮廓，并结合各运行机构的位置和坐标变换生成煤堆的三维点云数据；三维点云数据通过以太网传输到图像处理服务器，并在服务器上整合计算出三维仿真图像处理模块；最后，生成煤堆的三维图像并直观展示到远程智能堆取料控制系统操作画面中；
作业计划管理：用于对整个自动化堆取料作业计划进行配置管理，分为实时计划信息和历史计划信息；
实时计划信息页面用于创建作业计划、执行作业计划、取消作业计划、查询作业计划操作；1）、创建作业计划：点击“添加计划”按钮，弹出“添加计划任务”窗体；依次输入选择储料仓、斗轮机、煤种、作业煤量、堆料/取料作业模式、开始位置、结束位置、作业高度范围，点击“确定”按钮，一条作业计划创建成功，显示在实时计划信息列表中；作业计划创建成功后，后台自动计算转换成作业任务；2）、执行作业计划：在实时计划信息列表中选中一条工作状态为“未执行”的计划信息，点击“执行计划”按钮，弹出提示窗体，确定是否执行该条计划，点击“确定”按钮，该条计划信息自动被推送至取料操作页面的“取料作业计划”列中排队等待被执行；3）、取消作业计划：在实时计划信息列表中选中一条工作状态为“未执行”的计划信息，点击“取消计划”按钮，弹出提示窗体，确定是否取消该条计划，点击“确定”按钮，该条计划信息系统被成功取消；4）、查询实时计划：系统支持按照作业编号、斗轮机名称、计划状态、堆料/取料等查询条件查询实时计划信息，输入查询条件后，点击“查询”按钮，符合查询条件的数据信息显示在列表中；查询条件可以按照单一条件查询，也可以多个条件组合查询；
历史计划信息页面显示系统所有的作业计划信息，可以按照指定的查询条件查询历史计划信息，支持的查询条件包括：编号、斗轮机、状态、堆料/取料；查询条件可以按照单一条件查询，也可以多个条件组合查询；
作业任务管理：任务管理用于对整个自动化堆取料作业任务进行配置管理，分为实时任务信息和历史任务信息；其中实时任务信息页面主要用于查询实时任务信息，支持按照作业编号、斗轮机名称、计划状态、堆料/取料等查询条件查询实时任务信息，输入查询条件后，点击“查询”按钮，符合查询条件的数据信息显示在列表中；查询条件可以按照单一条件查询，也可以多个条件组合查询；历史任务信息页面显示系统所有的作业任务信息，可以按照指定的查询条件查询历史任务信息，支持的查询条件包括：编号、斗轮机、状态、堆料/取料；查询条件可以按照单一条件查询，也可以多个条件组合查询；
智能堆料控制：智能堆料作业的总体处理流程控制如下：
（1）操作人员在系统计划管理—实时计划信息操作界面上创建堆料计划，内容包括：储料场、煤种、堆高、作业量、起始地址、终止地址信息；
（2）后台主控程序收到堆料作业计划后，分析作业内容并自动计算出合理的作业参数，包括每层具体作业参数设定，将工作计划自动转换为PLC可接收的控制命令，并显示在画面上；
（3）操作工确认自动堆料操作画面上的堆料指令，必要时在画面上进行参数修正，最后下发到PLC；
（4）PLC收到堆料指令，开始进行作业前的准备工作；
（5）大机到达堆料作业的起始地址并且各机构准备完毕，堆料作业准备就绪；
（6）地面流程启动，全自动堆料作业开始；
（7）智能堆料过程控制；
（8）智能堆料结束；
上述步骤（3）中，发送堆料控制指令给PLC流程为：
（a）操作工确认在堆料画面上显示的堆料控制指令，包含起始地址、终止地址、堆高、作业量等信息，确认无误后，将堆料任务下发至大机PLC；
（b）如果需要对堆料控制指令进行人工调整，可以人为进行调整，在堆料任务参数显示栏点击“详细参数”按钮，进入自动堆料操作界面，直接修改相应的参数即可；
步骤（4）具体流程为：
（a）PLC收到自动堆料控制指令后，控制大机将俯仰角度和回转角度保持到安全的角度，然后向堆料开始地址行走；
（b）行走到位后，PLC根据堆料控制指令调整大机的俯仰角度和回转角度；
步骤（6）的具体流程为：
（a）大机准备就绪以后，操作画面显示堆料准备就绪信号，中控的调度人员先通知地面流程启动，堆料作业开始；
（b）落料后，操作工通过视频监视器观察落料点是否理想，如果落料点没问题则继续自动堆料；如果发现落料点不理想则通过操作作业参数修改或者远程操作手柄对落料点进行微调；
（c）继续自动堆料；
步骤（7）具体流程为：
大机自动堆料，如果到达指定的堆高时，但未到计划设定的堆高，则大机悬臂俯仰抬高到一定的角度，继续堆料；如果堆高到达堆料计划设定的堆高，则大机寸动，并调整俯仰角度，然后继续堆料；
步骤（8）的具体流程为：
（a）行走定点模式进行堆料作业时，实时监测大机是否后退行走到设定的终点位置，如果大机后退到达设定的终点位置，本次堆料作业结束；
（b）悬臂回转定点模式进行堆料作业时，如果当前作业层数大于总分层层数，本次堆料作业结束；
远程智能堆料操作界面主要分为：煤场信息反馈区、煤堆三维成像预览区、斗轮机运行信号显示区、堆料作业...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝明，刘洪彬，陈育森，包加祥，王柱，张慧辉，
申请(专利权)人：华能国际电力股份有限公司南通电厂，
类型：发明
国别省市：江苏;32