陳偉，劉毅

(華電萊州發(fā)電有限公司，山東 萊州 261441)

圓形封閉式煤場(chǎng)激光盤(pán)點(diǎn)儀的改造實(shí)踐

陳偉，劉毅

(華電萊州發(fā)電有限公司，山東 萊州 261441)

在圓形煤場(chǎng)中，將激光盤(pán)點(diǎn)儀安裝在堆取料機(jī)的堆料臂上存在探頭掃描范圍的死角?，F(xiàn)場(chǎng)分析原因后制定整改措施，將激光盤(pán)點(diǎn)儀從堆取料機(jī)的堆料臂上拆下，再安裝在堆取料機(jī)的取料臂上。實(shí)踐應(yīng)用結(jié)果表明：整改后的盤(pán)點(diǎn)儀的精確度效果較好。

圓形封閉式煤場(chǎng)；激光盤(pán)點(diǎn)儀；改造

0 引言

煤場(chǎng)盤(pán)點(diǎn)儀器設(shè)備的使用精度對(duì)企業(yè)掌握煤場(chǎng)存煤的準(zhǔn)確數(shù)量來(lái)說(shuō)特別重要，而盤(pán)點(diǎn)儀器設(shè)備的設(shè)計(jì)、安裝在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中又對(duì)盤(pán)點(diǎn)儀的精確度起到關(guān)鍵作用。這就需要管理人員在盤(pán)點(diǎn)儀安裝之前進(jìn)行多方論證，設(shè)計(jì)優(yōu)選最佳安裝方案，才能發(fā)揮盤(pán)點(diǎn)儀的最大功能。本文作為一個(gè)整改案例，供同行借鑒。

1 盤(pán)點(diǎn)存在的問(wèn)題

某火力發(fā)電公司一期工程建設(shè)2座?120 m全封閉圓形煤場(chǎng)，每座煤場(chǎng)設(shè)計(jì)安裝某品牌的數(shù)字煤場(chǎng)激光盤(pán)煤儀，探頭安裝在圓形煤場(chǎng)的堆取料機(jī)的堆料臂上，因?yàn)閳A形煤場(chǎng)內(nèi)有鋼架結(jié)構(gòu)支撐柱阻擋，約占10°范圍，故堆料機(jī)及探頭不能進(jìn)行360°運(yùn)行[1]。實(shí)際運(yùn)行中，#1煤場(chǎng)堆料機(jī)及探頭只能沿中心柱30°～300°回轉(zhuǎn)運(yùn)行，#2煤場(chǎng)只能沿中心柱67°～270°回轉(zhuǎn)運(yùn)行，因此2個(gè)煤場(chǎng)盤(pán)點(diǎn)時(shí)，激光探頭均不能完全掃描所有的煤堆，留下了探頭掃描的死角，也就是說(shuō)這種盤(pán)點(diǎn)方式存在技術(shù)上的障礙。

2 問(wèn)題分析

經(jīng)過(guò)對(duì)《數(shù)字煤場(chǎng)激光盤(pán)煤儀技術(shù)規(guī)范書(shū)》[2]的研究，結(jié)合圓形煤場(chǎng)運(yùn)行的特點(diǎn)，煤場(chǎng)管理人員與技術(shù)廠家對(duì)2個(gè)煤場(chǎng)的激光盤(pán)點(diǎn)儀存在的問(wèn)題進(jìn)行全面分析。分析發(fā)現(xiàn)，因?yàn)閾趺簤?7 m軌道兩邊有堆取料機(jī)的限位器阻擋，#1煤場(chǎng)堆料機(jī)沿中心柱回轉(zhuǎn)運(yùn)行角度為30°～300°，有效運(yùn)行角度為270°，#2煤場(chǎng)堆料機(jī)沿中心柱回轉(zhuǎn)運(yùn)行角度為67°～270°，有效運(yùn)行角度為203°，所以激光探頭安裝在堆料臂上是產(chǎn)生探頭掃描死角的根本原因。

查看現(xiàn)場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)#1煤場(chǎng)取料機(jī)沿中心柱13°～338°回轉(zhuǎn)運(yùn)行，有效運(yùn)行角度325°，比堆料機(jī)多出55°。#2煤場(chǎng)沿中心柱20°～330°回轉(zhuǎn)運(yùn)行，有效運(yùn)行角度310°，比堆料機(jī)多出107°，見(jiàn)表1。取料機(jī)的回轉(zhuǎn)角度均大于堆料機(jī)的回轉(zhuǎn)角度，于是，提出將激光探頭安裝在取料機(jī)臂上，并且論證了現(xiàn)實(shí)可行性。

表1 堆料機(jī)和取料機(jī)有效掃描角度對(duì)比 (°)

3 整改措施

針對(duì)盤(pán)煤儀存在的問(wèn)題分析，采取了如下措施。

(1)改變掃描儀安裝位置，將盤(pán)點(diǎn)儀激光探頭從堆料機(jī)挪移并安裝到取料機(jī)拱形柱最高端一側(cè)，增加掃描范圍，最大限度減少盲區(qū)，提高精度。

(2)升級(jí)主機(jī)，采用新型觸屏工控機(jī)，數(shù)據(jù)采集處理更加快速精準(zhǔn)。

(3)升級(jí)軟件，采取更加先進(jìn)的建模方式，可智能計(jì)算盲區(qū)部分體積，降低誤差。

(4)結(jié)合煤場(chǎng)原始數(shù)據(jù)或?qū)崪y(cè)數(shù)據(jù)及盤(pán)煤儀的測(cè)量數(shù)據(jù)，調(diào)整原來(lái)軟件中煤場(chǎng)各參數(shù)設(shè)置，翔實(shí)計(jì)算修正體積，務(wù)求盤(pán)煤結(jié)果最大限度接近真實(shí)值。

由于取料機(jī)回轉(zhuǎn)角度擴(kuò)大，2個(gè)煤場(chǎng)內(nèi)的煤堆均能夠全部被激光探頭掃描儀掃描，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，該整改措施是可行的。

4 有效性驗(yàn)證

#1，#2煤場(chǎng)盤(pán)點(diǎn)報(bào)告測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2、表3。改造完成后，管理人員分別對(duì)2個(gè)煤場(chǎng)盤(pán)煤儀進(jìn)行了連續(xù)4次零吞吐煤場(chǎng)體積測(cè)試驗(yàn)證工作，其中正反向測(cè)量2次，其最大相對(duì)誤差為0.20% ，最小相對(duì)誤差僅為0.01%，符合《數(shù)字煤場(chǎng)激光盤(pán)煤儀技術(shù)規(guī)范書(shū)》中“整套裝置重復(fù)測(cè)量的相對(duì)誤差<0.20%”的要求。

表2 #1煤場(chǎng)盤(pán)點(diǎn)報(bào)告測(cè)試結(jié)果

表3 #2煤場(chǎng)盤(pán)點(diǎn)報(bào)告測(cè)試結(jié)果

在盤(pán)點(diǎn)儀改造測(cè)試過(guò)程中也摸索出了減小誤差的有效方法，提出了影響盤(pán)點(diǎn)儀精確度的主要因素及消除影響的建議，供使用人員掌握使用。

(1)斗輪機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的影響。軟件規(guī)定測(cè)量方向?yàn)轫槙r(shí)針，實(shí)測(cè)結(jié)果證明，反向測(cè)量與反向測(cè)量的結(jié)果接近，而正向測(cè)量與正向測(cè)量的結(jié)果接近，二者相對(duì)誤差均在允許范圍內(nèi)。

(2)斗輪機(jī)的速度與慣性的影響。斗輪機(jī)每次測(cè)量的起始與結(jié)束位置由于受速度和慣性的影響不可能完全相同。激光探頭有效測(cè)量煤堆的范圍為331.80°，假設(shè)起點(diǎn)相同，煤場(chǎng)形狀規(guī)則且均勻，如果2次測(cè)量范圍相差0.10°，則誤差約為0.03%。

(3)軌道的影響。盤(pán)煤儀系統(tǒng)在斗輪機(jī)行走軌道上裝設(shè)行程輪，用以測(cè)量其旋轉(zhuǎn)的角度，測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，軌道上的積煤會(huì)被斗輪機(jī)的行走輪碾壓成餅狀，這些餅狀物會(huì)拉長(zhǎng)行程輪的行走軌跡，進(jìn)而產(chǎn)生角度誤差，影響測(cè)量結(jié)果。建議定期對(duì)軌道的雜物進(jìn)行清理。

(4)灰塵的影響。斗輪機(jī)行走過(guò)程中因?yàn)檎駝?dòng)會(huì)有些許浮灰掉落，若這些浮灰恰好經(jīng)過(guò)掃描儀的掃描軌跡，就會(huì)影響激光的發(fā)射與接收，表現(xiàn)在圖像上就是一些不規(guī)則的毛刺，每個(gè)煤場(chǎng)測(cè)量4次，第1次毛刺最多，而最后1次最少，根據(jù)結(jié)果分析，即使是毛刺最多的第1次，其影響也遠(yuǎn)小于前3個(gè)因素，幾乎可以忽略。建議在盤(pán)點(diǎn)時(shí)盡可能停止卸煤，避免灰塵的影響。

5 實(shí)際應(yīng)用效果

盤(pán)煤儀改造應(yīng)用中，煤場(chǎng)管理人員定期排除對(duì)激光盤(pán)點(diǎn)儀的誤差影響因素，最大限度提高了煤場(chǎng)存煤測(cè)量的精度，達(dá)到了改造的目的。該盤(pán)點(diǎn)儀經(jīng)過(guò)2年多的應(yīng)用實(shí)踐，把盤(pán)點(diǎn)存煤數(shù)據(jù)多次與煤場(chǎng)管理人員的經(jīng)驗(yàn)值、月度或季度煤場(chǎng)存煤報(bào)表數(shù)據(jù)相對(duì)比，煤場(chǎng)存煤數(shù)量基本上吻合。

6 結(jié)束語(yǔ)

煤場(chǎng)盤(pán)點(diǎn)用的儀器設(shè)備設(shè)計(jì)安裝在圓形煤場(chǎng)的不同地方，就會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果，正是因?yàn)楸P(pán)點(diǎn)儀探頭安裝位置存在問(wèn)題導(dǎo)致再次整改，希望本文能夠給讀者有益的警示和幫助。

[1]國(guó)核電力規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院圓形煤場(chǎng)圖紙[Z].北京：國(guó)核電力規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，2010.

[2]國(guó)核電力規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院數(shù)字煤場(chǎng)激光盤(pán)煤儀技術(shù)規(guī)范書(shū)[Z].北京：國(guó)核電力規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，2010.

(本文責(zé)編：齊琳)

2017-01-03；

2017-02-25

TK 284.3

B

1674-1951(2017)03-0047-02

陳偉(1969—)，男，山東棗莊人，專(zhuān)工，從事入廠煤驗(yàn)收管理方面的工作(E-mail:623271978@qq.com)。

劉毅(1975—)，男，山東龍口人，煤管班長(zhǎng)，現(xiàn)從事入廠煤驗(yàn)收管理方面的工作(E-mail:lkliuyi@163.com)。