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            行業新聞

            淺談智能盤庫系統在水泥熟料庫的應用

            2021-10-21 行業新聞 加入收藏
            分析水泥生產中熟料庫盤庫的意義和在線實時精準盤庫的難題,通過應用3D雷達掃描機器人對熟料庫料位和儲量進行實時監控,及時掌握倉內料位、熟料體積和重量,實現對熟料的精準測量

            1、前言
            水泥生產過程中,熟料庫是生產運行的中間環節,主要做為熟料暫時儲存點,精準盤庫對水泥生產控制物料平衡、安全有序起著至關重要的作用。熟料庫通常庫容和直徑很大,由于料面的高低不平,傳統單點測量模式的料位計很難達到盤庫要求,回轉窯的熟料經過冷卻機冷卻后送入熟料庫溫度一般還在100℃-200℃之間,也造成了料位測量困難,同時熟料庫熟料料位的高低及進出料時料面狀況(起拱、掛壁)還關系著水泥生產能否高效安全進行。隨著水泥生產自動化程度的不斷提高,如何實時、準確地對熟料庫熟料盤庫,為有效控制水泥生產各個環節創造條件,變得越來越重要,同時熟料庫料位及儲量透明化、可視化,也是智能水泥生產的重要的環節。

             淺談智能盤庫系統在水泥熟料庫的應用(圖1)
             
            2、熟料庫盤庫技術的發展
            傳統熟料庫盤庫主要是在熟料庫上的測量孔通過人工測量料位,條件好的會精確取6個均勻測量點,從各測量點的測量孔放繩或皮尺垂直測量空深(庫內熟料到測量點間的距離),算出平均空深,從而算出熟料的平均高度、體積和重量。
            這種盤庫方法的缺點是需要人工爬庫操作,費時費力效率低,不能實時盤庫,工作環境惡劣不安全,測量點太少沒有代表性,測量標準隨意性大帶來了人為作弊的隱患。雖然后來部分熟料庫采用了雷達料位計取代了人工,在每個料位測量點都裝上了雷達料位計測量料位,但仍改變不了測量點太少,測量出的料位沒有代表性的缺點,而且無法顯示熟料的體積、重量。
            隨著水泥生產智能化的不斷提高,對熟料庫料位及儲量的準確性、數據的實時性、料面狀態的真實性、遠程可視化等要求也越來越高?,F在國內水泥廠已開始選用智能盤庫系統來測量熟料庫料位、熟料體積和重量,智能盤庫系統是以3D雷達掃描機器人為核心的熟料庫熟料計量監控系統,能對熟料庫內料面3D成像,動態畫面顯示,同時能顯示最高料位、最低料位、平均料位及熟料庫內存儲熟料的體積和重量。實現對熟料庫熟料實時同步、遠距離、高精度監控,通過對熟料庫智能化盤庫管理,為水泥廠智能系統優化提供決策支持。
            淺談智能盤庫系統在水泥熟料庫的應用(圖2)淺談智能盤庫系統在水泥熟料庫的應用(圖3)
             
            3、智能盤庫系統
            智能盤庫系統,是北京金德創業測控技術有限公司研發的3D雷達掃描機器人計量監控系統,顛覆了傳統的料位檢測方式,使用電磁波技術對料面多點掃描、三維立體成像,是從料位檢測到體積、質量、成像的變革! 
            淺談智能盤庫系統在水泥熟料庫的應用(圖4) 
            3D雷達掃描機器人計量監控系統工作原理:
            根據軟件平臺的指令,利用多機械臂帶動雷達運動,對散狀物料表面進行連續掃描檢測,把數據實時傳輸到上位機,管理軟件把收到的數據通過三維的界面顯示出來。
            在裝有管理軟件的電腦上能實時監控物料表面狀態、體積、物料的平均高度、物料的最高和最低點以及物料質量、電流輸出值等測量數據信息。
            淺談智能盤庫系統在水泥熟料庫的應用(圖5)
            3D雷達掃描機器人計量監控系統主要特點是:
            1)、基于電磁波超高頻技術,采用140G調頻連續波技術進行測量,可以解決熟料庫里粉塵大的測量難題。
            2)、三維立體成像,能精準測量物位、體積、質量,料倉內的料面情況可以通過三維成像的方式真實顯示出來,能同時顯示庫存熟料物位、體積、質量,隨時監測倉內物料的變化情況,為做出合理的生產決策提供依據,提高生產管理水平以及操作效率。
            3)、控制維護簡單,3D雷達掃描機器人測量系統可以在大型料場的物料上方隨意設置測量點,對物料進行分塊掃描,自動合成,實現智能化管理。
            4)、具有學習功能,對有特殊物件影響測量結果的區域進行智能屏蔽
            5)、極大提高了企業的經濟效益和企業管理水平,真實的反映產品成本和企業財務狀況,實時的對庫存熟料的精確測量,可讓上百萬乃至千萬元的資金真實地反映在財務報表上,這對于合理安排生產、提高企業競爭力和降低成本有不可低估的作用。
            6)、可以從根本上解決企業先進的設備和管理水平與傳統的人工盤庫方式極不匹配的矛盾。局域網的建立、數碼料庫的完善,可以為企業全面提高經濟效益和管理水平創造良好的條件。
             
            淺談智能盤庫系統在水泥熟料庫的應用(圖6)
             
            4、應用案例
            1)甘肅某水泥廠
            熟料庫為直徑60m,高38m,混凝土結構高19.5m,堆料角為33&deg;,進料為中心進料,倉底23個出料口,三條皮帶匯聚一條出料皮帶的形式。
            原倉頂部僅配備一臺雷達料位計測量料位,由核算人員憑借經驗根據該料位計顯示的料位高度測算倉內水泥熟料的重量,誤差較大,嚴重影響該廠對水泥熟料的清算。后該廠配備了3D雷達掃描機器人盤庫系統,從而實現了對熟料庫內料位和料面狀態的精準測量,同時系統可顯示出熟料庫內熟料的體積和重量,而且可以通過料面模擬畫面觀察出料皮帶是否存在堆料、下料不暢通的情況,也可以通過觀察邊緣料位堆積情況推測是否存在板結情況。
            淺談智能盤庫系統在水泥熟料庫的應用(圖7)
              淺談智能盤庫系統在水泥熟料庫的應用(圖8)
             
            附檢測數據記錄表格(現場生產每天大約進料5000噸左右):

            日期時間平均料位最高料位(m)最低料位(m)料位%體積m3體積%重量(噸)電流輸出(mA)電流%
            2020/12/210:0010.9814.216.2128.9131056.3841.345032.899.8636.614
             11:0010.9714.246.2128.3930520.2540.5844253.519.7635.98
             12:0011.615.526.2830.5432811.5243.6347579.5110.1938.685
             13:0011.6515.526.2830.6532933.7243.847758.3910.2138.83
             14:0011.7215.486.330.8333128.244.0548035.8910.2539.057
              16:00 11.91 15.8 6.4 31.34 33668.8 44.77 48813.84 10.35 39.688

            2)江西某水泥廠
            江西某水泥總廠相鄰共2個熟料分廠,分廠間熟料轉運通過周轉熟料庫暫時儲存,因分廠間需要經濟核算,因此對周轉熟料庫的熟料計量特別重視。熟料庫直徑60米,料面高低不平,溫度高、粉塵大,準確計量庫內有多少熟料非常困難,原來方法是在熟料庫上均勻開了6個測量孔,通過各測量孔用人工打尺的辦法來測量空深,算出平均料深來估算體積和重量,這種辦法很難保證測量精度,兩廠之間均對測量結果存疑。
            在安裝使用3D雷達掃描機器人智能盤庫系統后,經過實際測量對比,該設備能夠實時監控孰料庫內進出料變化,中控室電腦屏幕上可實時顯示孰料庫內料面的三維圖像、體積等信息,不需要有專門的工作人員現場監測即可實時盤庫,提高了生產的效率,也解決了兩廠之間的熟料量測量數據矛盾的問題。

            淺談智能盤庫系統在水泥熟料庫的應用(圖9)
            淺談智能盤庫系統在水泥熟料庫的應用(圖10)
                淺談智能盤庫系統在水泥熟料庫的應用(圖11)

            5、總結
            3D雷達掃描機器人智能盤庫系統,實現了熟料庫料位實時動態數據的采集、處理,3D成像畫面展示,同時顯示最高料位、最低料位、平均料位及體積和質量,做到了生產數據可視化、過程透明化、現場無人化,解決了目前水泥熟料庫盤庫方法存在的各種缺陷,有效避免了可能出現的料倉堵口,滿倉,設備毀壞等影響生產事故的發生,同時可將熟料庫料位信息與控制物料平衡、監測監控系統 、皮帶控制系統等對接聯動,為整體調度提供有效的監控、管理手段,助力安全、高效生產,在水泥廠具有良好的應用前景。

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