中科航宇（北京）自動(dòng)化工程技術(shù)有限公司針對(duì)煤場、港口自動(dòng)化改造需求，自主研發(fā)斗輪堆取料機(jī)無人作業(yè)控制系統(tǒng)并成功實(shí)施運(yùn)行。本系統(tǒng)采用技術(shù)達(dá)到先進(jìn)水平，產(chǎn)品具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)， 是一種非接觸式設(shè)備，系統(tǒng)安裝和維護(hù)便捷。

一、系統(tǒng)功能：

• 提高上料效率，節(jié)約能耗； 能有效進(jìn)行均衡配煤，不同煤種的合理充分混配可有效地提高鍋爐燃燒的穩(wěn)定性和煤燃燒效率；
• 有效防止超載，提高系統(tǒng)的安全性； 減少斗輪機(jī)懸臂回轉(zhuǎn)的啟停次數(shù)和運(yùn)行時(shí)間，延長設(shè)備的使用壽命；
• 減輕司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度，規(guī)避人為的事故； 非接觸式流量檢測設(shè)備，未來設(shè)備維護(hù)量較??；
• 獨(dú)立性較強(qiáng)，易與原斗輪機(jī)的控制系統(tǒng)整合。

二、總體設(shè)計(jì)：

        整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖分為三層：

       下層包括：定位系統(tǒng)設(shè)備，防撞系統(tǒng)設(shè)備，掃描儀設(shè)備等。

       中間是系統(tǒng)控制層，主要是生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集和處理。

       上層是廠級(jí)系統(tǒng)，主要是管理數(shù)據(jù)的綜合分析處理。如燃料管理系統(tǒng)等。

三、工藝流程

       1、通過激光掃描儀對(duì)料場的整個(gè)料堆進(jìn)行扇形掃描。

       2、斗輪機(jī)定位系統(tǒng)確定堆取料機(jī)的行程、回轉(zhuǎn)、俯仰角度數(shù)據(jù)。

       3、數(shù)據(jù)通信將定位好的斗輪機(jī)的位置參數(shù)和料堆的邊界數(shù)據(jù)傳送至操作終端。

       4、圖像處理軟件對(duì)激光掃描儀、定位數(shù)據(jù)等進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換成料堆的直觀三維圖像，并提供料堆重要邊界點(diǎn)的坐標(biāo)參數(shù)。

       5、控制人員根據(jù)實(shí)際的作業(yè)任務(wù)建立作業(yè)計(jì)劃，初始化模型參數(shù)后下發(fā)作業(yè)指令，利用料堆模型和PLC模塊控制斗輪機(jī)自動(dòng)化作業(yè)。

四、自動(dòng)保護(hù)措施

中斷：在自動(dòng)堆取料過程中，系統(tǒng)因?yàn)槿藶橐蛩亍h(huán)境因素、設(shè)備因素等出現(xiàn)任務(wù)作業(yè)中斷時(shí)，操作人員可以切換到半自動(dòng)操作狀態(tài)或手動(dòng)操作狀態(tài)。

悶斗：監(jiān)控斗輪電機(jī)電流，為防止料堆發(fā)生坍塌，將斗輪埋在坍塌的料堆中。

過載：監(jiān)控驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流、皮帶秤、皮帶中部激光掃描儀設(shè)備，數(shù)據(jù)異常后停止斗輪機(jī)動(dòng)作。

五、系統(tǒng)優(yōu)勢

      本系統(tǒng)堅(jiān)持安全性、實(shí)用性、先進(jìn)性、開放性的建設(shè)原則，以節(jié)能、降耗、堵漏為核心，以提高企業(yè)的綜合收益能力為目標(biāo)。

• 度高，采用先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)提高系統(tǒng)的度，系統(tǒng)的定位誤差控制在0.05m以內(nèi);
• 系統(tǒng)兼顧料場盤點(diǎn)功能，作業(yè)過程中可以實(shí)時(shí)對(duì)料場進(jìn)行扇形掃描，確保料場的實(shí)時(shí)性。
• 滿足企業(yè)管理系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集要求，滿足數(shù)字化料場的需求，可以與各應(yīng)用系統(tǒng)集成。
• 作業(yè)模型可靈活調(diào)節(jié)、切換，模型中的參數(shù)可根據(jù)實(shí)際作業(yè)人工或智能無級(jí)調(diào)節(jié)。