楊君波

中國神華神東煤炭集團公司洗選中心電氣維修中心

檢尺劃線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研制及在神華神東洗選中心外購煤裝車的應(yīng)用

楊君波

中國神華神東煤炭集團公司洗選中心電氣維修中心

神華神東洗選中心外購煤沒有快速裝車系統(tǒng)，使用裝載機裝煤，根據(jù)不同煤種裝車高度不同，由于沒有稱量系統(tǒng)，只能根據(jù)裝車高度判定裝車噸位。裝車后需要人工對裝好的火車進行檢尺劃線，確保大致的裝車重量。

檢尺劃線；數(shù)據(jù)采集

引言

目前神東洗選中心7個監(jiān)裝站（敖包溝、沙沙圪臺、巴圖塔、何家塔、石圪臺34線、李家塔、黑炭溝），每天外運20多列，平均按每列60節(jié)車廂，共計1200多節(jié)車廂，每節(jié)車廂裝車后必須及時做好檢尺劃線工作，并對裝車高度不正確的車皮進行調(diào)整，每列車裝車時限3小時，檢尺劃線工作必須時時跟進，不能影響裝車。檢尺劃線工作每節(jié)車都要爬到車廂上進行測量和拍照，車廂頂部高度距離地面最低2.09米（C64車型），最高達2.7米（C80車型），工作量大且存在登高作業(yè)的危險，尤其在夏季雨天和冬季車廂較滑增大了危險系數(shù)，急需對該項工作進行改進。

目前，神東洗選中心監(jiān)裝站檢尺劃線工作僅僅采取人工手段進行。檢尺劃線工作現(xiàn)狀具體如下：

檢尺劃線工作每天需由兩名監(jiān)裝工人進行，操作時需要爬上車廂，使用尺子取三個點進行測量裝車高度并拍照。每節(jié)車廂都要測量三次，重復(fù)性工作較多且危險性較大。雖然目前各監(jiān)裝站自己利用現(xiàn)有車輛加工了爬梯，但在使用過程中仍存在較大的安全隱患。

綜上所述，急需研發(fā)一套不需要人員爬上車廂就能進行檢尺劃線的系統(tǒng)代替原有的操作，對神東洗選中心監(jiān)裝站檢尺劃線工作優(yōu)化解決，從而減少工人的勞動強度，提高檢尺劃線質(zhì)量，降低員工操作風(fēng)險。提高工作效率，從而保障安全生產(chǎn)。

1 主要研究內(nèi)容如下

（1）研究對裝車高度進行數(shù)據(jù)采集：將現(xiàn)有的取三點采樣式數(shù)據(jù)采集方式改為多點采樣，經(jīng)過運算來判斷裝車是否達到要求。

（2）研究對裝車效果進行錄像，并可以選點拍照：能夠?qū)崿F(xiàn)對整節(jié)車廂進行實時錄像，并能夠?qū)x好的位置進行拍照存檔，存儲文件能夠以火車序號及車廂序號對應(yīng)便于查詢。

（3）研究對整體系統(tǒng)的機構(gòu)設(shè)計：能夠解決路面不平帶來的問題，連續(xù)對多個車廂的數(shù)據(jù)進行采集，便于數(shù)據(jù)采集操作和數(shù)據(jù)分析工作。

2 實現(xiàn)目標(biāo)

（1）實現(xiàn)裝車高度連續(xù)采集并進行綜合運算，最終獲得更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

（2）避免三點采集存在數(shù)據(jù)偏差，增加檢尺劃線的準(zhǔn)確性。

（3）避免人員上車廂進行工作，降低員工的操作風(fēng)險。

3 總體設(shè)計方案

（1）對裝車高度進行數(shù)據(jù)采集：利用雷達或超聲波式傳感器對整節(jié)車廂的裝車高度進行采集，自動運算出平均值，并與設(shè)定值進行比較，是否達到裝車標(biāo)準(zhǔn)，并出具結(jié)果。

（2）對裝車效果進行錄像，并可以選點拍照：利用攝像頭對整節(jié)車廂進行錄像，并對選好的位置進行拍照存檔，存儲文件以火車序號及車廂序號對應(yīng)便于查詢。

（3）對整體系統(tǒng)的設(shè)計：首先是購置并加工一套設(shè)備安裝在現(xiàn)有的車輛上，便于多個車廂的連續(xù)數(shù)據(jù)采集；其次數(shù)據(jù)采集器能夠安裝在升降和旋轉(zhuǎn)的設(shè)備上，在使用時能夠?qū)?shù)據(jù)采集器升起并移動到車廂上方固定高度，進行數(shù)據(jù)采集；最后數(shù)據(jù)采集完畢后能夠收回，便于隨車輛一起移動。數(shù)據(jù)采集后的分析和視頻監(jiān)控拍照在車輛內(nèi)的終端上進行操作。

4 具體實施方案

（1）在現(xiàn)有車輛上固定一根2米長6＂不銹鋼管豎管，在上部穿入料位傳感器及監(jiān)控攝像支架（支架使用8＂不銹鋼管套入豎管中，便于上下竄動），支架上安裝有支撐滾筒，用于保持料位傳感器與車廂固定高度。在豎管上車孔安裝定向銷，使檢測支架能夠與車廂垂直或平行，同時不影響上下距離調(diào)節(jié)。

（2）豎管的中部套入中空式液壓千斤頂，來調(diào)節(jié)檢測支架的高度，用于跨越車廂間隙，同時安裝三個定位銷，根據(jù)C64，C70，C80車廂高度調(diào)節(jié)定位銷的位置。

（3）車廂內(nèi)裝有220vUPS不間斷電源為電動液壓泵站及控制系統(tǒng)提供電源。駕駛室內(nèi)使用便攜式計算機用于采集料位信號及裝車的視頻信號。并對采集數(shù)據(jù)進行分析，及視頻錄像和圖像抓拍功能。

5 效益預(yù)測

（1）經(jīng)濟效益

A、該系統(tǒng)的研究能夠?qū)⒃械臋z尺劃線工作由兩人改為一人，降低人員投入成本，減少開支10萬元/年。

B、同時提高了檢尺劃線的質(zhì)量和速度，提高了工作效率。

（2）社會效益

工作人員不需要爬上車廂進行反復(fù)多次測量，提高了操作人員的安全性。

2016年12月10日在機械維修中心檢修車間內(nèi)進行了系統(tǒng)測試，并投入使用。

6 結(jié)束語

通過研發(fā)的這套數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，避免人工爬火車進行檢測，大大提高了工作效率及安全系數(shù)，在使用中取得了較大的經(jīng)濟和社會效益。

楊君波（1979-），男，吉林省樺甸人，本科，畢業(yè)于遼寧工程技術(shù)大學(xué)，現(xiàn)供職神華神東煤炭集團洗選中心電氣維修中心，工程師，研究方向：煤炭洗選加工電氣專業(yè)。