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抓斗卸船机智能远程自动控制研究及示范项目

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成果主要完成人

陈左亮、施 昊、刘 峰、钱 赟、解祥斌、张玉晟

项目概况

研发抓斗卸船机智能远程自动控制系统,包括物料探测雷达扫描成像系统、卸船机视频监控系统、船体偏移与料斗满载保护系统、主控单元与操作站控制系统、数据及图像通信系统、智能自动控制软件(数据处理、建模成像、智能控制、人机界面等),实现全自动卸船作业。。煤炭码头装卸设备正在向专业化、高效化的趋势发展,为适应这种趋势,世界各国均大力研究应用信息化、自动化和智能化技术来建设和改造煤炭码头,研制新型煤炭装卸与输送设备,研究新型煤炭作业管理与控制系统。抓斗卸船机智能远程自动控制系统研究已经成为研究目标所在。 系统由物料探测雷达扫描成像系统、卸船机视频监控系统、抓斗位置与姿态检测系统、船体偏移与料斗满载保护系统、主控单元与操作站控制系统、数据及图像通信系统、智能自动控制软件等组成。 在卸船机大梁上安装高精度物料探测雷达,在卸船作业前通过大车移动,实现对船舱和物料的覆盖扫描,将其轮廓信息三维成像、建模,经过分析计算将料堆与船舱剥离开来,并根据自动控制抓斗卸船机连续抓取物料策略算法形成最优化卸船作业方案。 操作员在司机室内或中控室内首先将操作模式切换为远程自动模式,然后在操作终端上设置几个作业参数,确认后,系统开始全自动卸煤。 控制系统根据当前煤堆形状特征以及重量分布,大车自动移动至软件计算出的最优抓料点,自动控制抓斗抓料、闭斗、提升,沿控制系统自动规划的最优回程路径,控制抓斗和小车运行至卸煤料斗上方开斗卸料,然后控制系统控制抓斗再返回船舱内下一个最优抓料点继续抓料,完成一次抓卸料循环。 在每个循环中,当抓斗远离船舱后,雷达自动扫描当前抓取过的煤堆表面,实时刷新料堆轮廓并更新到整个料堆数据库中。同时能够对船体上浮、倾斜产生的数据变更进行实时补偿。 控制系统周而复始,按照分层剥取、平衡卸船的策略,自动完成卸船任务。船舱舱边留下的少量余煤、舱底余煤仍由人工进行清舱作业。 操作员可在中控室或司机室内监控系统全自动运行,如出现异常情况,可随时通过拨动任一主令控制开关,控制系统将自动切换回手动操作模式,保障系统安全。