铁路无人化装车动态跟踪关键技术研究

在煤炭铁路无人化装车过程中，车厢的动态跟踪是关键环节。针对无人化装车过程中对车厢位置动态检测的需求，分析了铁路装车过程中车厢的特点和动态变化规律，研究了基于有限状态自动机的车厢状态变化模型，实现了对装车车厢的动态跟踪检测。工业化应用表明，系统识别准确、检测精确，为铁路无人化装车提供了稳定可靠的数据支持。     

智能平车降高设备的成功研制

文章介绍了全自动智能平车降高设备作为铁路装车站配套产品的重要性及其机、电、液组成部分的特点和先进性,该设备通过自动检测列车车厢的位置、高度,实现对列车带料车厢进行连续动态快速平料压实。通过上位机控制PLC端子输出,自动控制液压泵及液压换向阀,从而调节磙子的上升和下落,达到列车车厢自动平车、降高,满足铁路部门的装车需求。     

煤炭快速定量装车站精准装料控制系统设计

为解决目前定量装车站存在的自动化和智能化程度不高、人工操作强度大、装车效果不精准等问题，设计了一种快速定量装车站的精准装车系统，该系统包括车厢编号获取的控制技术、定量仓阀门控制技术以及溜煤槽控制技术。通过可编程控制器PLC对不同设备进行信息采集与处理，实现设备的控制，完成快速定量装车站精准装车。并设计出一套车厢残余煤炭量检测方法，主要是通过二位激光雷达扫描待装车厢的内表面并生成点云数据，对点云数据处理得出车厢内煤炭的三维图像，图像进行滤波处理后得出车厢内残余煤炭质量，实现非接触称重。最后，在国家电投内蒙古白音华蒙东露天煤矿对快速定量装车站的关键技术进行验证。该研究内容可为露天矿火车快速定量装车系统研发提供依据。     

选煤厂平煤装置的自动控制

针对选煤厂装车站装车后需手工控制平煤与人工爬车平煤,造成装车效率低,安全性没保障等问题,引入传感器检测车厢和平煤板位置,利用可编程控制器(PLC)控制车厢运行和平煤板起落,实现装车平煤过程的自动控制。同时应用MCGS组态界面监控方法,提高系统工作的动态安全检测性能。     

卸料溜槽的防冲击设计

针对铁矿石铁路快速定量装车过程中因冲击过大易产生车厢变形等问题,深入研究了现有装车工艺流程和物料下落高度对冲击的影响,提出一种二级流量控制技术,开发设计了带有反弧形闸门的卸料溜槽。该技术的应用有效防止了铁矿石等高密度、高硬度、粒度不均的物料对车厢产生的冲击,对快速定量装车技术在铁矿石方面的应用具有重要意义。     

基于PLC的对筛分栈桥自动卸料控制系统设计

针对基于继电接触器、人工手动料位和卸料小车定点控制精准度低,而导致卸料控制效果差的问题,提出了基于PLC的对筛分栈桥自动卸料控制系统设计。根据系统结构,设计与改造卸料小车驱动方式、卸料小车定位系统、落料点区域物料检测系统和卸料小车牵引机构,通过PLC中央处理器控制卸料小车,完成自动卸料动作。使用二维模糊控制器重新编程,计算料位高度偏差和料位高度偏差变化率,以PLC为核心,采集传感器数据,利用HMI远程控制现场执行,并设计卸车远程监控流程,及时记录小车运行轨迹,控制小车定点。由系统测试结果可知,该系统料位控制误差为0.00,与定位点最大距离误差0.01 m,具有良好控制效果。     

无人化智能汽车装车站控制系统设计

为节省人力,提高装车系统的自动化程度,提出了无人化智能装车控制方案,研究了智能装车控制系统采用的关键技术。通过自动上料技术、无人值守称量技术,车厢三维数据AI识别技术,全自动卸料技术,解决了常规装车站主要依靠人工操作设备的问题,并对自动控制系统进行设计。系统自动化程度高,可靠性强,实用性强,已成功应用于实际项目。     

无人化汽车装车站智能装车技术研究

针对传统汽车装车站自动化水平不高、配备装车操作人员人数较多且劳动强度较大的问题,提出一种无人化智能装车技术方案,尤其对环境干扰和污染问题采取了应对措施。利用基于多线激光雷达的视觉感知技术对待装车厢进行测量和跟踪,通过智能指挥算法器进行指挥装料,工业应用表明：汽车站智能化装车全流程无人操作,单次装车时间短至25～35 s,综合装车效率比人工装车高大约8.6%。     

激光雷达在煤炭汽运防碰撞系统中的应用

汽车装车目前仍是我国煤炭运输主要方式之一。为避免在装车过程中车厢本体碰撞溜槽与装车过程出现物料遗撒等情况发生,建立了激光雷达在煤炭汽运防碰撞系统中的应用分析模型,提出了激光雷达在处理煤炭汽运防碰撞系统中应用的可行性方案。     

煤炭快速定量装车系统装车参数计算研究

初始装车时,装车溜槽相对于列车车厢前边缘的水平距离和相对列车车厢上边缘的垂直距离是煤炭快速定量装车系统的2个主要装车参数。目前这2个参数的确定主要是依据经验,没有理论计算的支持,针对这一问题,提出了基于圆台假设的计算模型和基于棱台假设的计算模型,并通过对比选择了更容易计算的棱台模型确立了这2个参数的数学计算关系式,为全自动装车时溜槽的位置控制提供了计算依据。分析了在特定装车参数下车辆位移与煤炭装车体积之间的函数关系式,为装车过程中给煤机给料量的控制提供了依据。     

快速定量装车系统物料卸载流动性分析

根据煤炭物料的散体特性和离散元理论,建立快速定量装车站卸料过程中的物料流动模型,并利用DEM软件进行仿真分析,掌握装车站卸料过程中的物料流动规律以及影响因素,为装车站仓体结构设计和改进提供参考依据。     

全自动防偏载抛撤式卸料系统的研究

针对当前装车站抛撒式卸料过程中,过程控制难度大、物料极易偏载、人工介入程度高等问题,开发设计了一种全自动抗偏载的抛撒式卸料系统。通过跟踪待卸载的物料状态和列车运动的情况,实现对溜槽卸料闸板的自动连续控制。该系统在抛撒式卸料情况下,可将物料均匀有序填充到车厢底部,避免了偏载情况的出现和人工干预的情况,提高了装车系统的自动化程度。     

选煤厂外运装车站集控系统的研究

选煤厂外运装车站集控系统是通过车号自动识别、车厢准确定位、皮带秤动态计量、PLC集中控制、计算机控制的相关技术相结合,实现火车车辆的自动连续装车,提高装车速度,通过计算机网络,实现远程计量和数据传输。     

基于TCN的散装物料精准装车系统研究

针对铁路散装物料装车过程存在的装载不均匀和装载精准度低等问题,设计了基于时间卷积网络(TCN)的散装物料精准装车系统,运用多智能体协同控制思想和分层并发架构,采用静态轨道衡修正模型和基于TCN的车辆速度预测模型计算目标速度,结合基于径向基(RBF)神经网络的控制策略,完成装车全过程的车辆参数精确检测和运动速度精准控制。现场应用表明:该系统显著提高了装车精度,装载误差低于0.2%,大幅缩短了装车所需的时间,实现了无偏载精准装车。     

PLC技术在煤矿快速装车系统中的应用

以灵泉煤矿快速装车系统为例,简要介绍了快速装车系统中PLC与伺服控制技术相结合,在计算机上位系统的协助下,较传统的装车系统具有7大优点。从控制技术、报表系统、计量技术及智能仪表等方面对PLC在煤矿快速装车系统中的具体应用进行了分析探讨。PLC技术在灵泉煤矿快速装车系统中的应用,极大地提升了煤炭装车的效率和质量。     

基于PLC的送料装车系统控制设计

介绍了一种基于PLC控制的自动送料装车系统,分析了送料装车的控制工艺流程,PLC控制系统的结构和控制软件的设计,并对上位机的接口功能进行了简单的介绍。     

天池能源南露天煤矿地面生产系统装车工艺优化

新疆天池能源南露天煤矿一期10.0 Mt/a地面生产系统初步设计中外运方式以火车装运为主(设计能力5 000 t/h),通过对现有地面生产系统装车工艺中为火车装车站上料胶带机中部增设犁式卸料器进行卸料,用以释放存料,优化了装车工艺。     

城郊选煤厂火车外运装车过程及质量控制实践

分析了城郊选煤厂火车外运装车过程与质量控制情况,针对装车准备环节人工劳动强度大,人工清理车厢效率低且扬尘危害职工身体健康,装车系统作业安全管理难度高,装车过程中块煤跌落破碎严重,装车后续工作效率低等问题,通过采取一系列技术和管理手段,对外运装车相关环节进行了改造和完善,实现了装车过程的机械化与自动化,从而大大降低了职工的劳动强度,有效保证了装车安全,减轻了煤尘对职工身体危害,并使装车速度和质量得到明显提升。     

基于机器视觉的运煤车车号识别技术研究

在铁路运煤装车过程中为了快速、准确地识别车号,提出一种基于机器视觉的运煤车车号识别技术。将连通区域提取与投影分割法结合,实现车号的粗定位、细分割,并对图像中的断裂字符进行二次分割,构建了基于BP神经网络的分类模型进行车号识别,提升了煤炭装车的效率和精度。     

选煤厂装车自动平煤装置自控系统设计与应用

随着科学技术的快速发展，选煤厂对于装车自动平煤装置的自动化水平也提出更高的实际要求。基于选煤厂装车自动平煤装置需求分析及指标要求，介绍一种基于PLC选煤厂装车自动平煤装置自控系统设计。此设计主要包括机器视觉检测子系统、平煤装置子系统、标识喷洒装置、上位机控制子系统子系统4大子系统，可实现自动化视觉检测、装车平煤以及喷洒控制等功能。为验证系统应用价值，将基于PLC选煤厂装车自动平煤装置自控系统应用于工业试验，最终确认此系统可满足选煤车装车自动平煤装置自控需求。