專利名稱：三波段煤場智能管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于對煤場進(jìn)行管理的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三波段煤場智能管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
首先，對于本申請用到的術(shù)語進(jìn)行簡要描述術(shù)語“三波段”是指對可見光、紅外和激光三種波段區(qū)別探測；術(shù)語“火焰探測器”是指通過物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的火焰光譜進(jìn)行明火探測的裝置；以及術(shù)語“激光成像”是指利用激光掃描形成立體三維圖像。其次，對于當(dāng)前煤場的管理方式進(jìn)行簡要描述現(xiàn)階段煤場的管理方式為，運行人員在斗輪機上控制以進(jìn)行斗輪機操作，人工進(jìn)行煤量測算，并將明火煤的探測器安裝于進(jìn)轉(zhuǎn)運站前的皮帶上。在《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50229-2006)中，第6. 1.9 條款要求燃用褐煤或易自燃的高揮發(fā)分煤種時，從貯煤設(shè)施取煤的第一條膠帶機上應(yīng)設(shè)置明火煤監(jiān)測裝置。根據(jù)煤的燃燒光譜特點，應(yīng)采用紅外火焰探測器；煤價及天氣情況導(dǎo)致南方及局部地區(qū)頻繁性的發(fā)生發(fā)電廠煤荒，使電廠對于煤場存煤量的計算精確度提出了高的要求，采用常規(guī)的手持式測量裝置及用皮尺進(jìn)行的煤量測量煤量計算，已不能滿足當(dāng)前的測量要求；當(dāng)前，大型發(fā)電廠斗輪機機頭、機尾均設(shè)置工業(yè)攝像機，用于監(jiān)視斗輪機運行時的關(guān)鍵設(shè)備，而斗輪機是移動運行的設(shè)備，受移動運行的限制，斗輪機和輸煤系統(tǒng)的聯(lián)鎖信號常規(guī)采用通過控制滑線或卷纜的方式上傳，工業(yè)攝像機的視頻信號對于采用卷纜的接線方式時，采用復(fù)合光纖或同軸電纜的方式上送，而對于采用滑線的接線方式時，視頻信號上送不了，但是若采用無線通信的方式就不會受到設(shè)備移動的影響。現(xiàn)有技術(shù)中，輸煤系統(tǒng)的管理處于分散狀態(tài)，各種設(shè)備各自獨立配置，沒有將所有的信號統(tǒng)一管理；或者智能設(shè)備配置不全，不能做到煤場的無人化智能管理，而且對于信號傳輸方面，不能利用公用的傳輸通道，各種設(shè)備采用各自的傳輸方式，一方面自動化水平不統(tǒng)一，另一方面增加了造價。

實用新型內(nèi)容為了解決上述煤場管理分散、配置不全、智能化程度不高等問題，本實用新型提出了一種三波段煤場智能管理系統(tǒng)，將視頻監(jiān)視、煤場明火探測、激光煤堆成像設(shè)備和斗輪機集成于一套控制系統(tǒng)中，并采用無線通訊的方式，實現(xiàn)煤場的無人智能化管理。本實用新型提出的三波段煤場智能管理系統(tǒng)包括用于視頻監(jiān)視的攝像頭，安裝在斗輪機的頭尾兩側(cè)；用于檢測明火的紅外火焰探測器，安裝在斗輪機大臂上；用于對煤堆進(jìn)行激光成像的激光成像探頭，安裝在斗輪機大臂上；以及斗輪機。根據(jù)本實用新型提出的三波段煤場智能管理系統(tǒng)的另一方面，還包括遠(yuǎn)程站控制器；其中，攝像頭、紅外火焰探測器、激光成像探頭和斗輪機都與遠(yuǎn)程站控制器互連。根據(jù)本實用新型提出的三波段煤場智能管理系統(tǒng)的另一方面，還包括輸煤PLC 系統(tǒng)；工程師站設(shè)備；以及主站控制器；其中，輸煤PLC系統(tǒng)、工程師站設(shè)備都與主站控制器互連；主站控制器與所述遠(yuǎn)程站控制器通過無線方式進(jìn)行通訊。根據(jù)本實用新型提出的三波段煤場智能管理系統(tǒng)的另一方面，所述攝像頭為工業(yè)電視攝像機，其中所述工業(yè)電視攝像機以及紅外火焰探測器與遠(yuǎn)程站控制器間通過BNC接口互連，激光成像探頭以及斗輪機與遠(yuǎn)程站控制器間通過RS485接口互連，輸煤PLC系統(tǒng)以及工程師站設(shè)備與主站控制器間通過RJ45接口互連。根據(jù)本實用新型提出的三波段煤場智能管理系統(tǒng)的另一方面，其中所述攝像頭、 紅外火焰探測器、激光成像探頭、斗輪機以及遠(yuǎn)程站控制器屬于斗輪機側(cè)設(shè)備；其中所述輸煤PLC系統(tǒng)、工程師站設(shè)備以及主站控制器屬于輸煤控制室側(cè)設(shè)備；以及所述攝像頭可獲得斗輪機的視頻信息以及狀態(tài)信息，通過無線通信方式將斗輪機的視頻信息和狀態(tài)信息上傳到輸煤控制室側(cè)設(shè)備，以實現(xiàn)斗輪機的遠(yuǎn)程操作；所述紅外火焰探測器以及激光成像探頭用于對煤堆進(jìn)行智能管理，其中紅外火焰探測器獲取煤堆的溫度、是否有明火，激光成像探頭對堆煤量進(jìn)行測量。

圖1是根據(jù)本實用新型的三波段煤場智能管理系統(tǒng)的設(shè)備安裝示意圖；圖2是根據(jù)本實用新型的三波段煤場智能管理系統(tǒng)斗輪機側(cè)設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是根據(jù)本實用新型的三波段煤場智能管理系統(tǒng)的交互示意圖。
具體實施方式
以下所述為本實用新型的較佳實施實例，并不因此而限定本實用新型的保護范圍。本實用新型提出的技術(shù)方案用于實現(xiàn)煤場的無人智能化管理，其中，圖1示出了根據(jù)本實用新型的三波段煤場智能管理系統(tǒng)的設(shè)備安裝示意圖。如圖1所示，用于視頻監(jiān)視的攝像機101安裝于斗輪機的頭尾兩側(cè)(即，圖1中所述的“視頻探頭”)將視頻探頭安裝于頭尾這兩點，有利于遠(yuǎn)程操作斗輪機時觀察斗輪機的運行狀態(tài)，并且，將視頻探頭安裝于兩點是基本配置，可以根據(jù)實際情況的需要來增加視頻探頭的點數(shù)，以獲得更多的視頻信號；用于檢測明火的紅外火焰探測器(102)安裝于斗輪機大臂上當(dāng)斗輪機撥到自燃的明火煤時，明火的波譜以紅外線為主，所以采用紅外火焰探測器可以及時報警并采取滅火措施及聯(lián)動停機，當(dāng)未發(fā)生明火，煤堆表面溫度較高時，也可以聯(lián)動噴水設(shè)備進(jìn)行降溫，如果煤場的明火沒有被探測到，將著火的煤輸送到輸煤轉(zhuǎn)運站及煤倉，會發(fā)生火災(zāi)事故，而目前對于煤場堆煤自燃現(xiàn)象還沒有更好探測手段；激光成像探頭(103)安裝于斗輪機大臂上斗輪機大臂處于煤場的至高點，采用斗輪機抬臂循環(huán)煤場走一圈，能形成煤堆的三維模型，通過軟件分析能計算出堆煤量。其中，上述紅外火焰探測器以及激光成像探頭在圖1中示為“紅外及激光探頭”。圖2示出了根據(jù)本實用新型的三波段煤場智能管理系統(tǒng)斗輪機側(cè)設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，所述三波段煤場智能管理系統(tǒng)201包括四個組成部分，分別為視頻監(jiān)視器202、紅外火焰探測器203、激光智能成像系統(tǒng)204以及斗輪機205。具體地，煤場的智能管理包括兩個方面的管理，一是煤場主設(shè)備對斗輪機的管理，二是對煤堆的智能管理。 視頻監(jiān)視器可獲得斗輪機的視頻信息以及狀態(tài)信息，通過無線通信方式將斗輪機的視頻信息和狀態(tài)信息上傳到輸煤集中控制室，可以實現(xiàn)斗輪機的遠(yuǎn)程操作；紅外火焰探測器以及激光智能成像系統(tǒng)用于對煤堆進(jìn)行智能管理，例如獲得煤堆的溫度、是否有明火及對堆煤量進(jìn)行測量。這樣，通過集成化的管理，煤場的相關(guān)設(shè)備都集成于一套控制系統(tǒng)中，方便于人員的安排及信息的統(tǒng)一輸送。圖3示出了根據(jù)本實用新型的三波段煤場智能管理系統(tǒng)的交互示意圖。如圖3所示，從物理位置及交互的角度來看，所述的三波段煤場智能管理系統(tǒng)可分為斗輪機側(cè)設(shè)備301以及輸煤控制室側(cè)設(shè)備302，其中，斗輪機側(cè)設(shè)備包括工業(yè)電視攝像機303、紅外火焰探測器304、激光智能成像系統(tǒng)305、斗輪機306以及遠(yuǎn)程站控制器307 工業(yè)電視攝像機以及紅外火焰探測器與遠(yuǎn)程站控制器間通過BNC接口進(jìn)行連接，激光智能成像系統(tǒng)以及斗輪機與遠(yuǎn)程站控制器間采用RS485接口進(jìn)行連接；輸煤控制室側(cè)設(shè)備包括主站控制器309、輸煤PLC系統(tǒng)308、工程師站點310以及打印機311等設(shè)備輸煤PLC系統(tǒng)以及工程師站點與主站控制器間采用RJ45接口進(jìn)行連接。其中，遠(yuǎn)程站控制器與主站控制器之間采用無線通訊方式進(jìn)行交互，采用無線式通訊方式解決了斗輪機因為行走帶來的硬線信號傳輸不便的問題和受物理設(shè)備的制約導(dǎo)致傳送硬線信號的話路數(shù)量有限及視頻信號傳送比較困難等問題；將煤場的相關(guān)設(shè)備統(tǒng)一通過無線傳輸一方面能節(jié)省造價，另一方面增加了信息量。本實用新型提出的三波段煤場智能管理系統(tǒng)將視頻、紅外火焰探測、激光成像和斗輪機的控制器集成于一體，與現(xiàn)有技術(shù)相比，一方面可以實現(xiàn)煤場的無人智能化管理，另一方面可以減少造價。應(yīng)注意，本實用新型所提出的具體實施方式
及應(yīng)用領(lǐng)域僅為說明的目的，并不作為對本實用新型保護范圍的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可對本實用新型的具體實施方式
進(jìn)行適當(dāng)修改，以適用于各種不同的環(huán)境中。
權(quán)利要求1.一種三波段煤場智能管理系統(tǒng)，特征在于其包括 用于視頻監(jiān)視的攝像頭，安裝在斗輪機的頭尾兩側(cè)； 用于檢測明火的紅外火焰探測器，安裝在斗輪機大臂上；用于對煤堆進(jìn)行激光成像的激光成像探頭，安裝在斗輪機大臂上；以及斗輪機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三波段煤場智能管理系統(tǒng)，特征在于其還包括 遠(yuǎn)程站控制器；其中，攝像頭、紅外火焰探測器、激光成像探頭和斗輪機都與遠(yuǎn)程站控制器互連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三波段煤場智能管理系統(tǒng)，特征在于其還包括 輸煤PLC系統(tǒng)；工程師站設(shè)備；以及主站控制器；其中，輸煤PLC系統(tǒng)、工程師站設(shè)備都與主站控制器互連； 主站控制器與所述遠(yuǎn)程站控制器通過無線方式進(jìn)行通訊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三波段煤場智能管理系統(tǒng)，其特征在于所述攝像頭為工業(yè)電視攝像機，其中所述工業(yè)電視攝像機以及紅外火焰探測器與遠(yuǎn)程站控制器間通過BNC接口互連，激光成像探頭以及斗輪機與遠(yuǎn)程站控制器間通過RS485接口互連，輸煤PLC系統(tǒng)以及工程師站設(shè)備與主站控制器間通過RJ45接口互連。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三波段煤場智能管理系統(tǒng)，其特征在于其中所述攝像頭、紅外火焰探測器、激光成像探頭、斗輪機以及遠(yuǎn)程站控制器屬于斗輪機側(cè)設(shè)備；其中所述輸煤PLC系統(tǒng)、工程師站設(shè)備以及主站控制器屬于輸煤控制室側(cè)設(shè)備； 以及所述攝像頭可獲得斗輪機的視頻信息以及狀態(tài)信息，通過無線通信方式將斗輪機的視頻信息和狀態(tài)信息上傳到輸煤控制室側(cè)設(shè)備，以實現(xiàn)斗輪機的遠(yuǎn)程操作；所述紅外火焰探測器以及激光成像探頭用于對煤堆進(jìn)行智能管理，其中紅外火焰探測器獲取煤堆的溫度、是否有明火，激光成像探頭對堆煤量進(jìn)行測量。
專利摘要提出了一種三波段煤場智能管理系統(tǒng)，屬于煤場管理技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括用于視頻監(jiān)視的攝像頭，安裝在斗輪機的頭尾兩側(cè)；用于檢測明火的紅外火焰探測器，安裝在斗輪機大臂上；用于對煤堆進(jìn)行激光成像的激光成像探頭，安裝在斗輪機大臂上；以及斗輪機。本實用新型解決了煤場管理分散、配置不全、智能化程度不高等問題，將視頻監(jiān)視、煤場明火探測、激光煤堆成像設(shè)備和斗輪機集成于一套控制系統(tǒng)中，并采用無線通訊的方式，實現(xiàn)煤場的無人智能化管理。
文檔編號G05B19/418GK202102307SQ20112022659
公開日2012年1月4日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者張國棟, 白文光, 程偉科, 趙春剛, 鄔超慧 申請人:內(nèi)蒙古電力勘測設(shè)計院