[發明專利]一種基于在線檢測的圓形料堆計算方法

有效

• 申請號: 201310222767.4
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN103324792A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 秦振華;宋兆龍
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所 32250
• 代理人: 齊旺

技術領域

本發明涉及到一種基于在線檢測的圓形料堆計算方法，特別針對前端配有在線分析儀與皮帶秤、采用連續單人字形堆料并在端面取料的圓形料堆。

背景技術

全封閉式的圓形料場由于其占地面積小、環保性能突出等優點，被廣泛應用于建材、煤炭、電力和化工等行業物料存儲及輸送系統。典型的圓形料場采用懸臂式堆料機按連續單人字形往復堆料，在料堆端面采用刮板式取料機取走物料。

當前，建材和煤炭等行業趨向于在圓形料場前配置在線分析儀與皮帶秤，在線分析儀橫跨于傳輸皮帶上方，對通過探測窗口的物料進行實時的成分檢測，皮帶秤則提供傳輸皮帶的瞬時流量和累計流量。根據物料的成分與流量數據可對上游來料實施優化控制，保證進入圓形料場的物料質量（重量與成分，下同）滿足要求。在線分析儀的技術原理包括瞬發中子γ活化分析技術（PGNAA）和近紅外光譜分析技術（NIRA）等。

圓形料場與在線分析儀/皮帶秤的聯合應用，使得物料質量與存儲環境得到改善。這類應用目前所面臨的一個重要難題是，測量儀器對物料的在線檢測數據在圓形料堆的堆料與取料過程中混合，導致用戶無法直接獲得圓形料堆當前和取料機取料的質量信息；因此，迫切需求一種計算模型/方法，根據物料的在線檢測數據，結合圓形料堆的堆取料作業方式，推算出圓形料堆當前和取料機取料的質量信息。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于在線檢測的圓形料堆計算方法，該方法能夠較好地計算出圓形料堆當前和取料機取料的質量信息。

本發明采用如下技術方案：

根據圓形料堆幾何參數建立堆料網格與對應數值矩陣M_j，記錄堆料機的啟動位置與時間、經過軸向距離△時的時間與轉向，查詢對應時間段的在線檢測數據填充堆料數值矩陣M_j；根據刮板取料機的幾何參數建立取料區間與對應數值矩陣R，利用Matlab軟件將堆料網格轉化為取料區間，從而實現對取料數值矩陣R的賦值；對矩陣M_j和R進行統計可得到圓形料堆當前已完全堆料區域和可取料區域的物料質量信息。

所述圓形料堆計算方法的具體步驟如下：

(1)建立圓形料堆的堆料網格：對完全堆料的圓形料堆在0°徑向切割展開為條形料堆，再沿條形料堆軸線切割得到其軸線剖面；根據堆料機按連續單人字形往復堆料形成拋物界面的規律，結合垂直分割線x=i·△（i=1,2,3,…I）將軸線剖面構建為堆料網格，其中各料層表面界線為一族二次曲線y²=(i/N)·H²-(H²/L)·x，料層界線的軸向距離△=L/N，料堆軸線長度式中i為料堆軸線方向的料層序號（i=1,2,3,…I），N為料堆高度方向的料層總數，H為料堆最大高度，L為單一料層在軸線方向的距離，I為料堆軸線長度相對于軸向距離△的倍數；堆料網格中各單元的位置標志由料堆軸線方向序號i和料堆高度方向序號n組成，每個網格單元都視作對應料層按軸向距離△分割的脊型分段在軸線剖面的投影；設脊型分段內的物料成分均勻一致，并由其投影至軸線剖面的網格單元以平均成分表示；