[发明专利]一种取料作业过程中的防止塌料的方法

说明书

本发明提供一种取料作业过程中的防止塌料的方法，包括：根据悬臂回转角度和当前作业物料层的层厚计算所述悬臂基础回转速度；根据所述物料堆点云坐标计算塌料可能性，所述塌料可能性由斗轮取料面宽度坐标一定时，最高点和最低点连线的斜率角表征；根据所述斜率角与判断阈值的比较结果，对所述悬臂基础回转速度进行调节以实现实际悬臂回转速度的降低。本发明有效降低取料作业过程中发生塌料事故的风险。在塌料的易发位置，自动给出预防性动作。当离开塌料易发位置后，自动恢复正常的悬臂回转速度。

技术领域

本发明涉及工程控制领域，具体而言，尤其涉及散料堆场的斗轮式取料机/堆取料机在取料作业时，一种先验性的防止塌料的方法。

背景技术

目前散料料场的主要取料方式仍然依靠取料机，而其中斗轮式取料机/堆取料机的应用则更为广泛。随着料场堆取料设备的全自动化作业的普及，作业过程的安全性越来越受到全自动化供应商和料场业主的关注。在斗轮式取料机/堆取料机取料作业的工程应用中，难以避免地会出现塌料现象。轻微的塌料事故并不影响取料作业，但较为严重的塌料事故将严重降低取料作业的安全性和效率，且有可能降低取料设备的使用寿命。目前针对塌料事故的解决方法，主要分为两大类：滞后性的补偿性方法、先验性的预防性方法。

对于滞后性的补偿性方法，现行通用的做法均是通过检测斗轮电机的电流或转矩(斗轮液压马达的压力值)，发现电流或转矩(压力值)异常过大后，通过PLC系统对斗轮式取料机/堆取料机进行鸣笛报警和回转降速。这种方法做到了在已经发生塌料事故后的尽快补救响应，以免塌料造成严重的作业事故(例如损坏斗轮驱动装置、取料机倾翻等)。但这种方法非常明显的缺陷即是：无法预防塌料发生。这种事故发生后再进行补救的方式，不仅无法有效保障安全作业，而且无法保障连续作业，在一定程度上降低了生产效率。

对于先验性的预防性方法，工程上较少采用，但在专利《预防料堆塌方的装置》(专利号：201621165369.9)中被提及。该专利阐述了一种可以预防料堆塌方的装置。即通过在斗轮头部附近安装测距传感器，通过检测的水平距离值来判定是否有塌方的风险。但该专利所述方法仅靠水平距离值来预防塌料，未考虑上层物料的高度和倾角，这样的预防方法对于顶层物料尤其是不规则形态的顶层物料的预防效果并不够理想。这是因为，对于不规则料堆的顶层而言，表面起伏不定，即不同的回转角度均对应不同的层高值，有时某一回转角度对应的层高值较大，倾角也较大，此时单纯依靠水平测距，不能有效地规避塌料风险。

因此在现行的工程应用和技术研究领域，尚无一种相对比较完善的预防塌料的方法。

发明内容

根据上述提出的缺少规避塌料风险手段的技术问题，而提供一种取料作业过程中的防止塌料的方法。本发明以有效降低塌料事故发生的风险，使料场内的取料作业更为安全可靠。

本发明采用的技术手段如下：

一种取料作业过程中的防止塌料的方法，包括：

根据悬臂回转角度和当前作业物料层的层厚计算所述悬臂基础回转速度，其中所述悬臂回转角度根据斗轮机的三维坐标以及物料的点云坐标获取，所述当前作业物料层的层厚根据所述悬臂回转角度以及斗轮机的三维坐标获取；

根据所述物料堆点云坐标计算塌料可能性，所述塌料可能性由斗轮取料面宽度坐标一定时，最高点和最低点连线的斜率角表征；

根据所述斜率角与判断阈值的比较结果，对所述悬臂基础回转速度进行调节以实现实际悬臂回转速度的降低。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明能够有效降低取料作业过程中发生塌料事故的风险。在塌料的易发位置，自动给出预防性动作。当离开塌料易发位置后，自动恢复正常的悬臂回转动作。这种自动化的预防塌料的方法能够在确保作业安全的基础上兼顾作业效率，迎合了料场和堆取料机的智能化发展趋势。

基于上述理由本发明可在斗轮机系统中广泛推广。