[发明专利]一种智能化焦炉四大车运行防撞控制装置

说明书

本发明公开了一种智能化焦炉四大车运行防撞控制装置，本发明依据焦炉四大车无人化运行需求，发明了采用人工智能方法控制的焦炉四大车无人化运行区域安全保障装置，解决了焦炉生产过程中煤车、推焦车、拦焦车和熄焦车无人化运行的防撞控制装置，实现了焦炉生产区域内的人机定位，非工作人员违章闯入监控，人‑机、机‑机碰撞预防与控制等。本装置可以提高焦炭生产效率，减少污染物对工人身体伤害，具有非常重要的环保、经济和社会效益。

技术领域

本发明涉及到焦炉四大车无人化作业的安全保障--智能化焦炉四大车运行防撞控制装置，主要用于煤焦化工业炼焦过程中煤车、推焦车、导焦车、熄焦车四大车无人化运行过程的安全保障，替代目前广泛采用的炉前人工操作系统，使之安全彻底解决焦炉炉前的人工作业，减少对炉前工身体健康的伤害，以及对环境的污染。

背景技术

焦炉生产时，烟煤干馏形成焦炭，由四大焦炉机车共同配合，围绕焦炉焦化工艺，完成装煤、炼焦、推焦、拦焦和熄焦作业，这一过程目前由煤车、焦炉、推焦车、拦焦车和熄焦车等构成的四大车人工操作完成。

据美国EIA(Energy Information Agency) 统计和中国CCIA(China's CokingIndustry Association)报道，目前国内外焦化行业焦炉炉前作业一直是高温、高污染的特殊岗位，至今仍然依赖于人工操作，煤车所在的炉顶，焦罐及电车周围，推焦车、倒焦车所在炭化室门前，余煤、炉头焦、焦油、沥青等有害物质，以及高温炉墙热辐射及焦油高温挥发等使作业环境非常恶劣，劳动强度非常大，对焦炉操作工伤害巨大，同时也造成大量的有害和污染物挥发和泄漏，严重污染周边环境，目前还没有任何自动化的预警和防护装置。

针对焦化行业焦炉生产作业，人工操作、定检及清扫时，敞开炉门高温炉墙热辐射及焦油高温挥发等高强度和恶劣的作业环境对焦炉操作工造成巨大伤害的问题，本发明完成了焦炉四大车无人化运行的安全保障关键装备--智能化焦炉四大车运行防撞控制装置，是焦炉四大车无人化运行替代人工操作、减少对炉前工伤害系统智能化的安全保障前提，该装置可以彻底改变现有焦炉作业的现状，保护炉前工及焦化行业职工身体健康，降低环境污染，降低生产成本。。

发明内容

本发明的目的在于解决焦炉煤车、推焦车、拦焦车和熄焦车无人化运行的安全保障问题。通过该装置可以快速准确轻松地的保障焦炉生产区的人、设备和环境安全，实现焦炉生产作业的智能化，彻底解决原有焦炉作业工艺对作业工人身体健康伤害和环境污染，最终实现焦炉生产区域的安全智能无人化。

本发明依据焦炉四大车运行工艺过程，通过人工智能方法，设计了智能化焦炉四大车运行防撞控制装置，解决焦炉生产过程中焦炉煤车、推焦车、拦焦车和熄焦车无人化运行的人机定位，非工作人员违章闯入，人机、机机防碰撞，作业人员健康状况，以及有害气体泄漏等安全问题。技术方法主要包括建模、设计与制造等，装置由三部分智能化系统构成。（1）已知与未知设备、人员的定位系统；（2）移动设备识别、测速、人员轨迹预测及防撞控制系统；（3）人员健康监控系统。

（1）已知与未知设备、人员的定位系统

主要由电子围栏、智能门禁、GPS接收设备、UWB定位设备、无线网络交换机、三合一（RFID/WIFI/UWB）有源标签等硬件，IXL-Mapinfro V1.0、 IXLAS-GISLOC和XL-PMLCV1.0等软件，以及位置数据库构成。

（2）移动设备识别、测速、轨迹预测及防撞控制系统

主要由GPS接收设备、网络交换机、三合一（RFID/WIFI/UWB）有源标签、全景扫描激光雷达、编码电缆、同步器等硬件，IXLAS-GISMAP V1.0、IXLAS-GISLINK V1.0 、XL-PMLC V1.0、XL-LPCC V1.0、XL-CP V1.0和XL-LPCB V1.0等软件，以及人体行为轨迹预测数据库构成。

（3）人员健康监控系统