检尺划线数据采集系统研制及在神华神东洗选中心外购煤装车的应用

杨君波

中国神华神东煤炭集团公司洗选中心电气维修中心

检尺划线数据采集系统研制及在神华神东洗选中心外购煤装车的应用

杨君波

中国神华神东煤炭集团公司洗选中心电气维修中心

神华神东洗选中心外购煤没有快速装车系统，使用装载机装煤，根据不同煤种装车高度不同，由于没有称量系统，只能根据装车高度判定装车吨位。装车后需要人工对装好的火车进行检尺划线，确保大致的装车重量。

检尺划线；数据采集

引言

目前神东洗选中心7个监装站（敖包沟、沙沙圪台、巴图塔、何家塔、石圪台34线、李家塔、黑炭沟），每天外运20多列，平均按每列60节车厢，共计1200多节车厢，每节车厢装车后必须及时做好检尺划线工作，并对装车高度不正确的车皮进行调整，每列车装车时限3小时，检尺划线工作必须时时跟进，不能影响装车。检尺划线工作每节车都要爬到车厢上进行测量和拍照，车厢顶部高度距离地面最低2.09米（C64车型），最高达2.7米（C80车型），工作量大且存在登高作业的危险，尤其在夏季雨天和冬季车厢较滑增大了危险系数，急需对该项工作进行改进。

目前，神东洗选中心监装站检尺划线工作仅仅采取人工手段进行。检尺划线工作现状具体如下：

检尺划线工作每天需由两名监装工人进行，操作时需要爬上车厢，使用尺子取三个点进行测量装车高度并拍照。每节车厢都要测量三次，重复性工作较多且危险性较大。虽然目前各监装站自己利用现有车辆加工了爬梯，但在使用过程中仍存在较大的安全隐患。

综上所述，急需研发一套不需要人员爬上车厢就能进行检尺划线的系统代替原有的操作，对神东洗选中心监装站检尺划线工作优化解决，从而减少工人的劳动强度，提高检尺划线质量，降低员工操作风险。提高工作效率，从而保障安全生产。

1 主要研究内容如下

（1）研究对装车高度进行数据采集：将现有的取三点采样式数据采集方式改为多点采样，经过运算来判断装车是否达到要求。

（2）研究对装车效果进行录像，并可以选点拍照：能够实现对整节车厢进行实时录像，并能够对选好的位置进行拍照存档，存储文件能够以火车序号及车厢序号对应便于查询。

（3）研究对整体系统的机构设计：能够解决路面不平带来的问题，连续对多个车厢的数据进行采集，便于数据采集操作和数据分析工作。

2 实现目标

（1）实现装车高度连续采集并进行综合运算，最终获得更准确的数据。

（2）避免三点采集存在数据偏差，增加检尺划线的准确性。

（3）避免人员上车厢进行工作，降低员工的操作风险。

3 总体设计方案

（1）对装车高度进行数据采集：利用雷达或超声波式传感器对整节车厢的装车高度进行采集，自动运算出平均值，并与设定值进行比较，是否达到装车标准，并出具结果。

（2）对装车效果进行录像，并可以选点拍照：利用摄像头对整节车厢进行录像，并对选好的位置进行拍照存档，存储文件以火车序号及车厢序号对应便于查询。

（3）对整体系统的设计：首先是购置并加工一套设备安装在现有的车辆上，便于多个车厢的连续数据采集；其次数据采集器能够安装在升降和旋转的设备上，在使用时能够将数据采集器升起并移动到车厢上方固定高度，进行数据采集；最后数据采集完毕后能够收回，便于随车辆一起移动。数据采集后的分析和视频监控拍照在车辆内的终端上进行操作。

4 具体实施方案

（1）在现有车辆上固定一根2米长6＂不锈钢管竖管，在上部穿入料位传感器及监控摄像支架（支架使用8＂不锈钢管套入竖管中，便于上下窜动），支架上安装有支撑滚筒，用于保持料位传感器与车厢固定高度。在竖管上车孔安装定向销，使检测支架能够与车厢垂直或平行，同时不影响上下距离调节。

（2）竖管的中部套入中空式液压千斤顶，来调节检测支架的高度，用于跨越车厢间隙，同时安装三个定位销，根据C64，C70，C80车厢高度调节定位销的位置。

（3）车厢内装有220vUPS不间断电源为电动液压泵站及控制系统提供电源。驾驶室内使用便携式计算机用于采集料位信号及装车的视频信号。并对采集数据进行分析，及视频录像和图像抓拍功能。

5 效益预测

（1）经济效益

A、该系统的研究能够将原有的检尺划线工作由两人改为一人，降低人员投入成本，减少开支10万元/年。

B、同时提高了检尺划线的质量和速度，提高了工作效率。

（2）社会效益

工作人员不需要爬上车厢进行反复多次测量，提高了操作人员的安全性。

2016年12月10日在机械维修中心检修车间内进行了系统测试，并投入使用。

6 结束语

通过研发的这套数据采集系统，避免人工爬火车进行检测，大大提高了工作效率及安全系数，在使用中取得了较大的经济和社会效益。

杨君波（1979-），男，吉林省桦甸人，本科，毕业于辽宁工程技术大学，现供职神华神东煤炭集团洗选中心电气维修中心，工程师，研究方向：煤炭洗选加工电气专业。