一種鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)及其操作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)及其操作方法，包括鐵水罐車和設置于所述鐵水罐車的上方且靠近鐵水閘門的操作員站，所述鐵水罐車和操作員站之間通過數(shù)據(jù)傳輸裝置無線通訊連接。本系統(tǒng)的操作員只需在駕駛室內(nèi)查看車載顯示器上的顯示數(shù)據(jù)，根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)判斷是否對準鐵水出口，何時打開或關閉鐵水閘門，而無需依賴操作員的肉眼觀察，自動化程度高，操作過程安全可靠，效率高。本系統(tǒng)操作簡便，無需過多依賴操作員的責任心和肉眼觀察，自動化程度高，灌裝過程準確、高效，安全性能好。
【專利說明】一種鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)及其操作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及裝罐設備【技術領域】，特別涉及一種鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)。此外，本發(fā)明還涉及一種所述鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)的操作方法。
【背景技術】
[0002]在鋼鐵廠，煉鐵廠與煉鋼廠之間往往有一定的距離，煉鐵廠的鐵水運輸?shù)綗掍搹S可以采用無軌公路運輸?shù)姆绞健４擞熊夁\輸?shù)脑O備主要包括可盛裝鐵水的鐵水罐和運輸鐵水罐的鐵水罐車，盛裝鐵水的鐵水罐隨鐵水罐車運輸?shù)綗掍搹S，煉鋼廠卸下盛裝鐵水的鐵水罐，再放上一個空的鐵水罐，鐵水罐車返回煉鐵廠，如此循環(huán)反復運輸鐵水。
[0003]通常，鐵水罐車停放在煉鐵高爐一樓等待灌裝，控制煉鐵高爐鐵水出口的閘門設在二樓的操作員站內(nèi)，鐵水閘門的開和關由操作員站的操作員手動完成，具體地，操作員用肉眼通過觀測窗口判斷鐵水罐是否對準鐵水出口，對準時，打開鐵水閘門進行灌裝，灌裝滿時，關閉鐵水閘門?，F(xiàn)有的鐵水裝罐系統(tǒng)及操作方法存在下列三個問題:(I)對操作員的責任心要求較高，一旦操作員肉眼判斷失誤，當鐵水罐沒對正鐵水出口時，打開閘門，鐵水溢出，產(chǎn)生燒車并危及人生安全；(2)鐵水罐裝滿時，沒有及時關閉閘門，鐵水溢出，產(chǎn)生燒車并危及人生安全；(3)鐵水罐未裝滿時過早關閉閘門，影響生產(chǎn)效率。如何實現(xiàn)鐵水裝罐系統(tǒng)在灌裝過程中的自動化、提升安全性及生產(chǎn)效率是現(xiàn)階段需亟待解決的技術問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明旨在提供一種鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)及其操作方法，以解決現(xiàn)有技術中的鐵水裝罐系統(tǒng)對操作員的責任心要求較高，且不能實現(xiàn)自動化灌裝、安全性差以及生產(chǎn)效率低的技術問題。
[0005]本發(fā)明提供一種鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)，包括鐵水罐車和設置于所述鐵水罐車的上方且靠近鐵水閘門的操作員站，所述鐵水罐車和操作員站之間通過數(shù)據(jù)傳輸裝置無線通訊連接，其中:所述鐵水罐車包括車身和設置于所述車身端部的至少一個駕駛室，所述車身的中間放置用于盛裝鐵水的鐵水罐，所述車身的下方安裝若干用于承重的支撐軸，每一個所述支撐軸的兩側各設一個懸掛油缸，所述懸掛油缸的油路上安裝匹配的壓力傳感器，所述懸掛油缸的伸縮執(zhí)行部件上安裝用于檢測伸出長度的長度傳感器；所述駕駛室的前端及車身的兩側邊分別安裝用于檢測行駛中的實時位置與前方及兩側的障礙物距離的測距傳感器；所述駕駛室內(nèi)設有車載顯示器和可自動復位的準備就緒按鈕，所述車身上還設有車載控制器，所述車載控制器的輸入端與所述壓力傳感器、長度傳感器、測距傳感器及準備就緒按鈕分別連通，輸出端與所述車載顯示器及數(shù)據(jù)傳輸裝置連通。
[0006]優(yōu)選地，所述操作員站包括驅動控制器、顯示單元、操作單元及執(zhí)行單元，其中:所述顯示單元的輸入端與所述數(shù)據(jù)傳輸裝置連通；所述驅動控制器的一輸入端與所述數(shù)據(jù)傳輸裝置連通，另一輸入端連接所述操作單元，輸出端連接所述執(zhí)行單元。
[0007]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)傳輸裝置包括無線發(fā)送器和與所述無線發(fā)送器無線通訊連接的無線接收器，所述無線發(fā)送器與所述車載控制器連通，所述無線接收器與所述顯示單元及驅動控制器均連通。
[0008]優(yōu)選地，所述車載控制器與無線發(fā)送器之間、所述無線接收器與顯示單元之間及所述無線接收器與驅動控制器之間均通過RS485通訊串口連通。
[0009]優(yōu)選地，所述車身的兩端分別設置一個駕駛室。
[0010]優(yōu)選地，所述車身的下方順次布置4個支撐軸和4組懸掛油缸，兩兩分設于所述鐵水罐的兩側，所述懸掛油缸連接液壓閥組，所述液壓閥組上分別安裝4個與所述4組懸掛油缸匹配的壓力傳感器，兩端的4個所述懸掛油缸的伸縮執(zhí)行部上安裝4個長度傳感器；所述駕駛室的前端和車身的兩側分別設有I個測距傳感器。
[0011]基于同一個發(fā)明構思，本發(fā)明還涉及一種鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)的操作方法，其特征在于，包括如下步驟，
[0012]步驟S1:設定初始值:包括設定鐵水罐車重量的最大限定值和鐵水罐車對正鐵水出口的X、Y方向的位置數(shù)據(jù)；
[0013]步驟S2:判斷準備就緒按鈕發(fā)出準備指令是否有效:若鐵水罐車對正鐵水出口，且鐵水罐車的重量沒有超過預設的限值，駕駛員按下準備就緒按鈕發(fā)出有效的準備指令；若鐵水罐車沒有對正鐵水出口和/或鐵水罐車的重量超過預設的限值，駕駛員按下準備就緒按鈕，發(fā)出的準備指令無效；
[0014]步驟S3:操作員站接收準備指令，打開鐵水閘門執(zhí)行灌裝操作，操作員站的驅動控制器的準備指令復位，直到再次接到有效的準備指令；
[0015]步驟S4:盛裝鐵水的鐵水罐車的實際重量與設定的初始限值進行實時比對，當實際重量小于初始限值時，可人為干預關閉；當實際重量等于初始值時，鐵水閘門自動關閉或人為干預關閉。
[0016]優(yōu)選地，所述步驟S2中，所述鐵水罐車的車載控制器采集壓力傳感器和長度傳感器的值，通過力矩平衡計算出所述鐵水罐車的重量；所述鐵水罐車的車載控制器采集測距傳感器在X、Y方向位置數(shù)據(jù)，并通過與預設初始值的比較，判斷所述鐵水罐車是否已對正所述鐵水出口，同時將信息顯示于車載顯示器上，駕駛員通過所述車載顯示器上的數(shù)據(jù)判斷所述鐵水罐車是否已對正鐵水出口，對正時，駕駛員按下準備就緒按鈕，準備指令生效。
[0017]基于上述技術方案的公開，本發(fā)明提供的所述一種鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)及其操作方法，具有如下有益效果:
[0018]本發(fā)明的鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)，其鐵水罐車和操作員站之間通過數(shù)據(jù)傳輸裝置無線通訊連接，實現(xiàn)自動化遠程控制，更加安全可靠。此鐵水罐車內(nèi)設有自動化控制的裝置，操作員只需在駕駛室內(nèi)查看車載顯示器上的顯示數(shù)據(jù)，根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)判斷是否對準鐵水出口，何時打開或關閉鐵水閘門，而無需依賴操作員的肉眼觀察，自動化程度高，操作過程安全可靠，效率高。
[0019]本發(fā)明的一種鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)的操作方法，操作簡便，無需過多依賴操作員的責任心和肉眼觀察，自動化程度高，灌裝過程準確、高效，安全性能好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明提出的一種鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)的結構示意圖；[0021]圖2為本發(fā)明提出的一種鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)的電控原理圖；
[0022]圖3為本發(fā)明的鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)的操作方法流程示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本發(fā)明的技術方案:
[0024]參見圖1和圖2，本發(fā)明提供了一種鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)，包括鐵水罐車100和設置于鐵水罐車100的上方且靠近鐵水閘門的操作員站300，此鐵水罐車100和操作員站300之間通過數(shù)據(jù)傳輸裝置200無線通訊連接，其中:鐵水罐車包括車身20和設置于車身20端部的至少一個駕駛室10，車身20的中間放置用于盛裝鐵水的鐵水罐30，車身20的下方安裝若干用于承重的支撐軸，每一個支撐軸的兩側各設一個懸掛油缸4，懸掛油缸4的油路上安裝匹配的壓力傳感器6，懸掛油缸4的伸縮執(zhí)行部上安裝用于檢測伸出長度的長度傳感器7 ;駕駛室10的前端及車身20的兩側邊分別安裝用于檢測行駛中的實時位置與前方及兩側的障礙物距離的測距傳感器8 ;駕駛室10內(nèi)設有車載顯示器11和可自動復位的準備就緒按鈕12，車身20上還設有車載控制器5，車載控制器5的輸入端與壓力傳感器6、長度傳感器7、測距傳感器8及準備就緒按鈕12分別連通，用于自動化集成控制及操作，輸出端與車載顯示器11及數(shù)據(jù)傳輸裝置200連通，用于車載內(nèi)自動化顯示及遠程輸出信號。
[0025]需要說明的是，本系統(tǒng)的鐵水罐車100和操作員站300之間通過數(shù)據(jù)傳輸裝置200無線通訊連接，實現(xiàn)自動化遠程控制，更加安全可靠。此鐵水罐車100內(nèi)設有自動化控制的裝置，操作員只需在駕駛室10內(nèi)查看車載顯示器11上的顯示數(shù)據(jù)，根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)判斷是否對準鐵水出口，何時打開或關閉鐵水閘門，而無需依賴操作員的肉眼觀察，自動化程度高，操作過程安全可靠，效率高。
[0026]詳見圖2,具體地,此操作員站300包括驅動控制器301、顯示單元302、操作單元303及執(zhí)行單元304，其中:顯示單元302的輸入端與數(shù)據(jù)傳輸裝置200連通；驅動控制器301的一輸入端與數(shù)據(jù)傳輸裝置200連通，另一輸入端連接操作單元303，輸出端連接執(zhí)行單元304。
[0027]數(shù)據(jù)傳輸裝置200包括無線發(fā)送器201和與無線發(fā)送器201無線通訊連接的無線接收器202，無線發(fā)送器201與車載控制器5連通，無線接收器202與顯示單元302及驅動控制器301均連通。
[0028]優(yōu)選地，本發(fā)明的一個具體實施例中，車載控制器5與無線發(fā)送器201之間、無線接收器202與顯示單元302之間及無線接收器202與驅動控制器301之間均通過RS485通訊串口連通。
[0029]優(yōu)選地，車身20的兩端分別設置一個駕駛室10。避免倒車的麻煩，提高安全性能。
[0030]本發(fā)明的一個具體實施例中，車身20的下方順次布置4個支撐軸和4組懸掛油缸4，兩兩分設于鐵水罐30的兩側，懸掛油缸4連接液壓閥組60，液壓閥組60上分別安裝4個與4組懸掛油缸4匹配的壓力傳感器6，兩端的4個懸掛油缸4的伸縮執(zhí)行部上安裝4個長度傳感器7 ;駕駛室10的前端和車身20的兩側分別設有I個測距傳感器8。
[0031]基于同一發(fā)明構思，本發(fā)明還提供了一種鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)的操作方法，由于此方法解決問題的原理與前述一種鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)的各項功能相似，因此，此方法的實施可以通過前述系統(tǒng)具體功能實現(xiàn)，重復之處不再贅述。[0032]參見圖3，本發(fā)還提供了一種鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)的操作方法，其包括如下步驟:
[0033]步驟S1:設定初始值:包括設定鐵水罐車100重量的最大限定值和鐵水罐車100對正鐵水出口的X、Y方向的位置數(shù)據(jù)；為后緒的比對作準備；
[0034]步驟S2:判斷準備就緒按鈕12發(fā)出準備指令是否有效:若鐵水罐車100對正鐵水出口，且鐵水罐車100的重量沒有超過預設的限值，駕駛員按下準備就緒按鈕12，當上述三個條件要同時滿足時，才能發(fā)出有效的準備指令；若鐵水罐車100沒有對正鐵水出口和/或鐵水罐車100的重量超過預設的限值時，就算駕駛員按下準備就緒按鈕12，發(fā)出的準備指令也是無效的，即:操作員站300無法接收到鐵水罐車100發(fā)出的指令，直至滿足上述三個條件為止。
[0035]步驟S3:操作員站300接收準備指令，打開鐵水閘門執(zhí)行灌裝操作，操作員站300的驅動控制器301的準備指令復位，直到再次接到有效的準備指令，自動化程度高；
[0036]步驟S4:盛裝鐵水的鐵水罐車100的實際重量與設定的初始限值進行實時比對，當實際重量小于初始限值時，可人為干預關閉，操作靈活；當實際重量等于初始值時，鐵水閘門自動關閉，自動化程度高，安全性好，避免鐵水罐30未裝滿時過早關閉鐵水閘門，影響生產(chǎn)效率。當然，此過程也可以人為干預關閉，以備不時之需。
[0037]具體地，步驟S2中，鐵水罐車100的車載控制器5采集壓力傳感器6和長度傳感器7的值，通過力矩平衡計算出鐵水罐車100的重量；鐵水罐車100的車載控制器5采集測距傳感器8在X、Y方向位置數(shù)據(jù)，并通過與預設初始值的比較，判斷鐵水罐車100是否已對正鐵水出口，同時將信息顯示于車載顯示器11上，駕駛員通過車載顯示器11上的數(shù)據(jù)判斷鐵水罐車100是否已對正鐵水出口，對正時，駕駛員按下準備就緒按鈕12，準備指令生效。
[0038]本發(fā)明的一種鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)及其操作方法，具有如下有益效果:
[0039]本發(fā)明的一種鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)，其鐵水罐車100和操作員站300之間通過數(shù)據(jù)傳輸裝置200無線通訊連接，實現(xiàn)自動化遠程控制，更加安全可靠。此鐵水罐車100內(nèi)設有自動化控制的裝置，操作員只需在駕駛室10內(nèi)查看車載顯示器11上的顯示數(shù)據(jù)，根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)判斷是否對準鐵水出口，何時打開或關閉鐵水閘門，而無需依賴操作員的肉眼觀察，自動化程度高，操作過程安全可靠，效率高。
[0040]本發(fā)明的一種鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)的操作方法，操作簡便，無需過多依賴操作員的責任心和肉眼觀察，自動化程度高，灌裝過程準確、高效，安全性能好。
[0041]上面結合附圖對本發(fā)明進行了示例性的描述，顯然本發(fā)明的實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明技術方案進行的各種改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)，包括鐵水罐車(100)和設置于所述鐵水罐車(100)的上方且靠近鐵水閘門的操作員站(300)，其特征在于，所述鐵水罐車(100)和操作員站(300)之間通過數(shù)據(jù)傳輸裝置(200)無線通訊連接，其中: 所述鐵水罐車包括車身(20)和設置于所述車身(20)端部的至少一個駕駛室(10)，所述車身(20)的中間放置用于盛裝鐵水的鐵水罐(30)，所述車身(20)的下方安裝若干用于承重的支撐軸，每一個所述支撐軸的兩側各設一個懸掛油缸(4)，所述懸掛油缸(4)的油路上安裝匹配的壓力傳感器(6)，所述懸掛油缸(4)的伸縮執(zhí)行部上安裝用于檢測伸出長度的長度傳感器(7);所述駕駛室(10)的前端及車身(20)的兩側邊分別安裝用于檢測行駛中的實時位置與前方及兩側的障礙物距離的測距傳感器(8)； 所述駕駛室(10)內(nèi)設有車載顯示器(11)和可自動復位的準備就緒按鈕(12)，所述車身(20)上還設有車載控制器(5)，所述車載控制器(5)的輸入端與所述壓力傳感器(6)、長度傳感器(7)、測距傳感器(8)及準備就緒按鈕(12)分別連通，輸出端與所述車載顯示器(11)及數(shù)據(jù)傳輸裝置(200)連通。
2.根據(jù)權利要求1所述的鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)，其特征在于，所述操作員站(300)包括驅動控制器(301)、顯示單元(302)、操作單元(303)及執(zhí)行單元(304)，其中: 所述顯示單元(302)的輸入端與所述數(shù)據(jù)傳輸裝置(200)連通； 所述驅動控制器(301)的一輸入端與所述數(shù)據(jù)傳輸裝置(200)連通，另一輸入端連接所述操作單元(303)，輸出端連接所述執(zhí)行單元(304)。
3.根據(jù)權利要 求2所述的鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)傳輸裝置(200)包括無線發(fā)送器(201)和與所述無線發(fā)送器(201)無線通訊連接的無線接收器(202)，所述無線發(fā)送器(201)與所述車載控制器(5)連通，所述無線接收器(202)與所述顯示單元(302)及驅動控制器(301)均連通。
4.根據(jù)權利要求1所述的鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)，其特征在于，所述車載控制器(5)與無線發(fā)送器(201)之間、所述無線接收器(202)與顯示單元(302)之間及所述無線接收器(202)與驅動控制器(301)之間均通過RS485通訊串口連通。
5.根據(jù)權利要求1所述的鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)，其特征在于，所述車身(20)的兩端分別設置一個駕駛室(10)。
6.根據(jù)權利要求1至5中任意一項所述的鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)，其特征在于，所述車身(20)的下方順次布置4個支撐軸和4組懸掛油缸(4)，兩兩分設于所述鐵水罐(30)的兩側，所述懸掛油缸(4)連接液壓閥組(60)，所述液壓閥組(60)上分別安裝4個與所述4組懸掛油缸(4)匹配的壓力傳感器(6)，兩端的4個所述懸掛油缸(4)的伸縮執(zhí)行部上安裝4個長度傳感器(7);所述駕駛室(10)的前端和車身(20)的兩側分別設有I個測距傳感器⑶。
7.一種鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)的操作方法，其特征在于，包括如下步驟， 步驟S1:設定初始值:包括設定鐵水罐車(100)重量的最大限定值和鐵水罐車(100)對正鐵水出口的X、Y方向的位置數(shù)據(jù)； 步驟S2:判斷準備就緒按鈕(12)發(fā)出準備指令是否有效:若鐵水罐車(100)對正鐵水出口，且鐵水罐車(100)的重量沒有超過預設的限值，駕駛員按下準備就緒按鈕(12)發(fā)出有效的準備指令；若鐵水罐車(100)沒有對正鐵水出口和/或鐵水罐車(100)的重量超過預設的限值，駕駛員按下準備就緒按鈕(12)，發(fā)出的準備指令無效； 步驟S3:操作員站(300)接收準備指令，打開鐵水閘門執(zhí)行灌裝操作，操作員站(300)的驅動控制器(301)的準備指令復位，直到再次接到有效的準備指令； 步驟S4:盛裝鐵水的鐵水罐車(100)的實際重量與設定的初始限值進行實時比對，當實際重量小于初始限值時，可人為干預關閉；當實際重量等于初始值時，鐵水閘門自動關閉或人為干預關閉。
8.根據(jù)權利要求7所述的鐵水裝罐自動安全系統(tǒng)的操作方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述鐵水罐車(1 00)的車載控制器(5)采集壓力傳感器(6)和長度傳感器(7)的值，通過力矩平衡計算出所述鐵水罐車(100)的重量；所述鐵水罐車(100)的車載控制器(5)采集測距傳感器(8)在X、Y方向位置數(shù)據(jù)，并通過與預設初始值的比較，判斷所述鐵水罐車(100)是否已對正所述鐵水出口，同時將信息顯示于車載顯示器(11)上，駕駛員通過所述車載顯示器(11)上的數(shù)據(jù)判斷所述鐵水罐車(100)是否已對正鐵水出口，對正時，駕駛員按下準備就緒按鈕(12)，準備指令生效。
【文檔編號】B67D7/32GK104003343SQ201410230985
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月28日 優(yōu)先權日:2014年5月28日
【發(fā)明者】張衛(wèi)東, 胡宏秋, 陳院慶, 張為鳳, 李嘉, 向燕, 陶鳴忠 申請人:長沙凱瑞重工機械有限公司