有效
一种高效环保砂石料加工控制系统
王绍明、曹玉新、王涛、郑文臻、姜永涛、张明、李金武、汤可、王妍、任冬生
中电建铁路建设投资集团有限公司
王
王绍明 专利 43
中国水利水电第八工程局有限公司输送贮存装置非环驱输送机输送包装贮存搬运
曹
曹玉新 专利 78
中电建铁路建设投资集团有限公司固定建筑物理仪器地下结构工程
王
王涛 专利 11
中国水利水电第八工程局有限公司分离混合程控系统通用控制系统
郑
郑文臻 专利 12
中国铁路经济规划研究院有限公司铁路辅助设备铁路监测道路铁路桥梁工程
姜
姜永涛 专利 65
北京交通大学固定建筑物理仪器计算技术
张
张明 专利 35
中铁第一勘察设计院集团有限公司道路铁路桥梁工程物理仪器商务信息处理
李
李金武 专利 35
中电建铁路建设投资集团有限公司固定建筑地基与地下工程水利基础疏浚
汤
汤可 专利 3
中电建铁路建设投资集团有限公司物理仪器计算技术分析优化类型
王
王妍 专利 13
中国铁路经济规划研究院有限公司物理仪器商务信息处理行政管理
任
任冬生 专利 24
中电建铁路建设投资集团有限公司固定建筑物理仪器电子数据处理
摘要
本发明提供了一种高效环保砂石料加工控制系统,涉及砂石料加工控制技术领域,生产需求确定模块、毛坯原料确定模块、加工车间控制模块、加工车间故障评估模块、环保监控处理模块和砂石骨料在线检测模块。本发明实现了砂石生产的智能化控制,同时成品骨料的物理在线检测对成品骨料的粒径和形状的检测,和化学在线检测对成品骨料中有害物质氯化物和亚甲蓝值的在线检测,提升了检测效率,减少了试验人员的劳动强度,实现了成品骨料的在线采集、实时检测、远程分析和动态反馈,提高了成品骨料质量控制水平。
1.一种高效环保砂石料加工控制系统,其特征在于:包括:生产需求确定模块,用于基于客户需求、库存量和损耗量确定客户所需规格骨料的最终生产需求量;毛坯原料确定模块,用于基于客户所需规格骨料的最终生产需求量确定毛坯原料的种类、配比和对应的重量;加工车间控制模块,用于基于客户交货时间和客户所需规格骨料的最终生产需求量进行设备选型确认和加工流程确认,并控制各个加工车间对毛坯原料进行加工;加工车间故障评估模块,用于采集各个加工车间的出料效率和对应的半成品合格度评估值,并基于采集结果构建加工车间综合故障评估矩阵,基于加工车间综合故障评估矩阵评估各个加工车间的实时运行状态;环保监控处理模块,用于对加工生产过程中产生的粉尘、噪音和废水进行净化处理,并实时监控净化处理后的粉尘、噪音和废水的指标情况,并在粉尘、噪音或废水的指标情况不佳时进行报警提示;砂石骨料在线检测模块,用于在入仓前对客户所需规格的成品骨料进行物理在线检测和化学在线检测,并基于物理检测结果和化学检测结果综合评定成品骨料的合格性;加工车间控制模块包括:破碎段数确定单元,用于基于毛坯原料的粒径和客户所需规格骨料的粒径的总破碎比,确定破碎段数;生产能力计算单元,用于基于破碎段数对每个破碎段的生产能力进行分配和计算;筛面实际面积计算单元,用于计算筛分设备的实际筛面面积;设备选型单元,用于基于每个破碎段的生产能力进行破碎设备选型,并基于计算出的筛分设备的实际筛面面积进行筛分设备的选型;加工流程确认单元,用于基于破碎段数确定单元和设备选型单元的分析确定结果制定加工流程;加工车间控制单元,用于基于加工流程控制各个加工车间对毛坯原料进行加工;毛坯原料的粒径和客户所需规格骨料的粒径的总破碎比: (2);其中, 为毛坯原料的粒径和客户所需规格骨料的粒径的总破碎比, 为毛坯原料的粒径, 为客户所需规格骨料的粒径;每个破碎段的生产能力: (3);其中, 为第i个破碎段客户所需规格骨料的生产能力, 为第i个破碎段客户所需规格骨料的月供应量, 为月不平均系数, 为月有效工作天数, 为日有效工作小时;筛分设备的实际筛面面积: (4);其中, 为筛分设备的实际筛面面积, 为客户所需规格骨料的最终生产需求量, 为单位筛面处理量, 为客户所需规格骨料的散密度, 为校正系数。
2.根据权利要求1所述的一种高效环保砂石料加工控制系统,其特征在于:生产需求确定模块包括:客户需求确定单元,用于确定客户所需骨料的规格和重量;库存量核对单元,用于核对仓库中客户所需规格骨料的现有有效库存;损耗量确定单元,用于基于客户所需规格骨料在加工运输过程中的若干损耗系数,确定客户所需规格骨料的生产过程综合损耗量;生产需求量最终确定单元,用于基于客户所需规格骨料的重量、仓库中客户所需规格骨料的现有有效库存和客户所需规格骨料的生产过程综合损耗量,确定客户所需规格骨料的最终生产需求量。
3.根据权利要求2所述的一种高效环保砂石料加工控制系统,其特征在于:客户所需规格骨料的生产过程综合损耗量: (1);其中, 为客户所需规格骨料的生产过程综合损耗量, 为客户所需规格骨料的重量, 为客户所需规格骨料的现有有效库存,e为自然数,取值为2.71, 为碎石加工损耗备用系数或砂子加工损耗备用系数, 为储运损耗系数。
4.根据权利要求3所述的一种高效环保砂石料加工控制系统,其特征在于:生产需求量最终确定单元包括:判断子单元,用于比较客户所需规格骨料的重量 和仓库中客户所需规格骨料的现有有效库存 ,若 > ,则客户所需规格骨料的最终生产需求量为0,其中, 为骨料计算补偿重量;否则,计算客户所需规格骨料的最终生产需求量;生产需求量计算子单元,用于计算客户所需规格骨料的最终生产需求量 。
5.根据权利要求1所述的一种高效环保砂石料加工控制系统,其特征在于:环保监控处理模块包括:粉尘监测单元,用于实时监测生产过程中粉尘浓度和粒径分布情况,当监测的粉尘浓度大于设定的粉尘浓度标准指标,或粒径分布情况异常时,进行一级报警提示;噪音监测单元,用于实时监测生产环境中的噪音水平,当噪音水平实际监测值大于设定的噪音水平标准指标时,进行二级报警提示;废水监测单元,用于实时监测生产过程中净化处理后的废水的污染物指标,当其中一个废水的污染物指标大于对应的设定污染物标准指标时,进行三级报警提示。
6.根据权利要求1所述的一种高效环保砂石料加工控制系统,其特征在于:砂石骨料在线检测模块包括:物理在线检测单元,用于对成品骨料进行物理在线检测,获得成品骨料的合格度物理评估值 ;化学在线检测单元,用于对成品骨料进行化学在线检测,获得成品骨料的合格度化学评估值 ;成品骨料合格性评定单元,用于基于成品骨料的合格度物理评估值 和成品骨料的合格度化学评估值 ,计算成品骨料的综合合格度评估值 (5);其中, 为成品骨料的综合合格度评估值, 为成品骨料的合格度物理评估值的比重, 为成品骨料的合格度化学评估值的比重;当成品骨料的综合合格度评估值 小于成品骨料的综合合格度预设评估值 时,成品骨料的合格性评定结果为不合格,否则合格。
7.根据权利要求6所述的一种高效环保砂石料加工控制系统,其特征在于:物理在线检测单元包括:现场拍照采集子单元,用于实时采集成品骨料的成品骨料图像,并传输至数据分析子单元进行图形的分析处理;数据分析子单元,用于对成品骨料图像进行图形处理,并将其输入至训练好的成品骨料质量检测模型中,获得成品骨料的合格度物理评估值;中控显示子单元,用于将数据分析子单元处理的数据图像化,并进行显示和存储。
8.根据权利要求1所述的一种高效环保砂石料加工控制系统,其特征在于:加工车间故障评估模块包括:出料效率采集单元,用于基于粗碎车间、中碎车间和整形车间出料端安装的出料量传感器,采集每个检测周期的粗碎车间出料效率、中碎车间出料效率和整形车间出料效率;半成品合格度确定单元,用于将采集的粗碎车间、中碎车间和整形车间出料端输出的半成品的粗碎半成品图像、中碎半成品图像和整形半成品图像分别输入至训练好的粗碎半成品检测模型、中碎半成品检测模型和整形半成品检测模型中,获得粗碎半成品合格度评估值、中碎半成品合格度评估值和整形半成品合格度评估值;加工车间综合故障评估矩阵构建单元,用于基于每个检测周期的粗碎车间出料效率、中碎车间出料效率、整形车间出料效率和每个检测周期粗碎半成品合格度评估值、中碎半成品合格度评估值、整形半成品合格度评估值,构建加工车间综合故障评估矩阵: (6);其中, 为加工车间综合故障评估矩阵, 为第1个检测周期粗碎车间出料效率, 为第2个检测周期粗碎车间出料效率, 为第n个检测周期粗碎车间出料效率, 为第1个检测周期中碎车间出料效率, 为第2个检测周期中碎车间出料效率, 为第n个检测周期中碎车间出料效率, 为第1个检测周期整形车间出料效率, 为第2个检测周期整形车间出料效率, 为第n个检测周期整形车间出料效率, 为第1个检测周期粗碎半成品合格度评估值, 为第2个检测周期粗碎半成品合格度评估值, 为第n个检测周期粗碎半成品合格度评估值, 为第1个检测周期中碎半成品合格度评估值, 为第2个检测周期中碎半成品合格度评估值, 为第n个检测周期中碎半成品合格度评估值, 为第1个检测周期整形半成品合格度评估值, 为第2个检测周期整形半成品合格度评估值, 为第n个检测周期整形半成品合格度评估值;单个加工车间故障评估矩阵确定单元,用于将加工车间综合故障评估矩阵内的所有矩阵元素中,每种车间出料效率和与其对应的半成品合格度评估值对应的矩阵元素进行删除,获得对应车间辅助故障评估矩阵;故障评估执行单元,若加工车间综合故障评估矩阵的秩与对应车间辅助故障评估矩阵的秩的差值大于对应车间半成品合格度基准评估值时,对应车间实时运行状态正常,否则,对应车间实时运行状态异常。



