本發(fā)明屬于煤倉起拱檢測，具體涉及一種煤倉起拱及水煤檢測系統(tǒng)及方法。

背景技術：

1、煤倉起拱及水煤現(xiàn)象是煤炭儲存和輸送過程中常見的兩個問題，嚴重影響了煤倉的運行效率和安全性。煤倉起拱是指煤在煤倉中堆積而形成拱形結構，拱形結構的存在會導致煤倉中的煤無法順利下料。起拱問題的存在會嚴重地影響煤倉的正常使用，因此，需要通過有效的檢測方法來及時發(fā)現(xiàn)起拱問題，同進，需要提供有效的技術手段來有效地解決這一問題。水煤現(xiàn)象是指煤在煤倉中與水接觸后形成的粘結現(xiàn)象，水煤現(xiàn)象會導致煤料流動性變差，同時，會引起煤堆的密度發(fā)生變化，進而會影響壓力傳感器的讀數(shù)，影響傳感檢測的準確度。目前為止，雖然出現(xiàn)了一些對煤倉起拱和水煤現(xiàn)象進行檢測的技術，但是其普遍存在檢測精度不高，檢測效率低下的問題。為此，亟需提供一種新型的煤倉起拱及水煤檢測系統(tǒng)及方法，以有效提高檢測精度及檢測效率，并能快速高效地破除起拱及水煤現(xiàn)象。

技術實現(xiàn)思路

1、針對上述現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種煤倉起拱及水煤檢測系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)結構簡單、自動化程度高、響應速度快，其在煤倉的不同部位設置了不同類型的多個傳感器，不再以單一類型的傳感器所采集的信號作為分析判斷依據，使得檢測結果更加準確高效，同時，能在檢測出起拱及水煤現(xiàn)象后及時破除起拱及水煤現(xiàn)象；該方法檢測精度高、感應速度快，能快速準確地檢測出起拱及水煤現(xiàn)象，并能快速地破除起拱及水煤現(xiàn)象。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種煤倉起拱及水煤檢測系統(tǒng)，包括煤倉、出口擋板、輪輻式壓力傳感器、水分傳感器、稱重傳感器、撥動機構、擋板驅動機構和控制器；

3、所述煤倉的底部開設有出料口，所述出口擋板滑動地連接在煤倉的出料口下方，用于打開或關閉煤倉的出料口；

4、多個輪輻式壓力傳感器分別安裝在煤倉內底部不同位置和內側壁的不同高度處，多個輪輻式壓力傳感器共同形成多點壓力監(jiān)測網絡，用于實時采集煤倉內部不同位置處的壓力信號；

5、多個水分傳感器分為兩組，兩組水分傳感器分別安裝在煤倉內底部的相對兩側，用于實時采集煤倉內底部兩側的水分信號；

6、多個稱重傳感器安裝出口擋板的上端面上，用于實時采集出口擋板所承載的重量信號；

7、兩個撥動機構相對地設置在煤倉的相對兩側，所述撥動機構包括滑板支架、支撐油缸、滑板連接板、滑板和銷軸，所述滑板支架位于煤倉的外側，且水平地固定連接在煤倉的底部，所述支撐油缸豎向地設置，其缸筒固定連接在滑板支架的上端，所述滑板連接板的一端與支撐油缸中支撐活塞桿的端部鉸接，所述滑板設置在煤倉的內部，其一端通過開設在煤倉側壁上的預留孔穿出到煤倉的外部，并通過銷軸與滑板連接板的另一端連接；支撐油缸通過電磁換向閥一與液壓泵站連接，并通過電磁換向閥一的換向動作來進行伸縮動作；

8、所述擋板驅動機構包括擋板支架、油缸支座和擋板油缸，所述擋板支架的上端與出口擋板的下端固定連接，所述油缸支座與出口擋板相對地分布，且固定支設在煤倉外部的一側；所述擋板油缸橫向地設置，其缸筒部分固定連接在油缸支座上，擋板油缸的擋板活塞桿端部與擋板支架固定連接；擋板油缸通過電磁換向閥二與液壓泵站連接，并通過電磁換向閥二的換向動作來進行伸縮動作；

9、所述控制器分別與輪輻式壓力傳感器、水分傳感器、稱重傳感器、電磁換向閥一和電磁換向閥二連接。

10、作為一種優(yōu)選，所述控制器為plc控制器。

11、進一步，為了能將油缸支座穩(wěn)定地支撐于一定高度上，所述擋板驅動機構還包括接地板，所述接地板的下端支設在地面上，并通過地腳螺栓與地面固定連接，接地板的上端與油缸支座固定連接。

12、進一步，為了提高擋板支架與出口擋板之間的連接強度，所述擋板支架與出口擋板之間連接有多個加強肋板一。

13、進一步，為了提高滑板支架與煤倉之間的連接強度，所述滑板支架與煤倉之間連接有多個加強肋板二。

14、作為一種優(yōu)選，所述滑板與煤倉的內側壁之間貼合地連接，且其表面開設有多條淺槽。

15、進一步，為了能在出現(xiàn)異常情況時進行有效的示警提醒，還包括報警模塊，所述報警模塊設置在煤倉的外側，并與控制器連接。

16、本發(fā)明中，通過在煤倉內底部不同位置處和內側壁的不同高度處分別安裝多個輪輻式壓力傳感器，可以便于采集煤倉底部不同位置處及內側壁不同高度處的壓力信號，進而可以便于控制器獲得不同位置及不同高度處的壓力數(shù)據，這樣，控制器能根據各處的壓力數(shù)據來判斷煤倉的內部是否出現(xiàn)水煤現(xiàn)象。通過在出口擋板的上端安裝多個稱重傳感器，可以便于實時采集出口擋板所承載的重量信號，進而可以獲得出口擋板所承載的重量數(shù)據，進而能結合煤倉內煤量的變化和重量數(shù)據來判斷是否出現(xiàn)起拱現(xiàn)象。通過在煤倉底部的周向上安裝多個水分傳感器，可以便于實時采集煤倉底部不同位置處的水分信號，進而控制器可以獲知煤倉底部不同位置處的水分數(shù)據，有利于通過綜合判斷的方式提高水煤現(xiàn)象的判別精度。在煤倉的內部設置有滑板，同時，在煤倉的外部利用滑板支架支設滑板油缸，并使鉸接連接在滑板活塞桿端部的滑板連接板通過銷軸與滑板連接，可以便于通過滑板活塞桿的伸縮動作來帶動滑板進行活動，這樣，能利用活動的滑板來起到破除起拱及水煤的作用，有利于確保煤粉的下料速率。

17、該系統(tǒng)結構簡單、自動化程度高、響應速度快，其在煤倉的不同部位設置了不同類型的多個傳感器，不再以單一類型的傳感器所采集的信號作為分析判斷依據，使得檢測結果更加準確高效，同時，能在檢測出起拱及水煤現(xiàn)象后及時破除起拱及水煤現(xiàn)象。

18、本發(fā)明還提供了一種煤倉起拱及水煤檢測方法，采用一種煤倉起拱及水煤檢測系統(tǒng)，包括以下步驟：

19、步驟一：通過多個輪輻式壓力傳感器分別采集煤倉內底部不同位置和內側壁的不同高度處的壓力信號，并發(fā)送至控制器；通過多個水分傳感器分別采集煤倉內底部周向上不同位置處的水分信號，并發(fā)送至控制器；通過多個稱重傳感器實時采集出口擋板所承載的重量信號，并發(fā)送至控制器；

20、步驟二：控制器根據煤倉內底部不同位置和內側壁的不同高度處的壓力信號獲得煤倉內底部不同位置和內側壁的不同高度處的壓力數(shù)據，根據煤倉內底部周向上不同位置處的水分信號獲得煤倉內底部周向上不同位置處的水分數(shù)據，根據出口擋板所承載的重量信號獲得出口擋板所承載的重量數(shù)據；

21、對煤倉內底部不同位置的重量數(shù)據、內側壁的不同高度處的壓力數(shù)據、底部不同位置的水分數(shù)據進行分析，當由任何一個稱重傳感器所獲得的重量數(shù)據在一段設定時間內保持穩(wěn)定，且不隨煤倉內的煤量變化而變化時，判定煤倉內出現(xiàn)起拱現(xiàn)象，并控制報警模塊進行報警動作；當由任意一個壓力傳感器所獲得的壓力數(shù)據顯著高于正常壓力數(shù)值時，同時對底部不同位置的水分數(shù)據進行分析，當任意一個水分數(shù)據亦超過正常水分數(shù)值時，判定煤倉內出現(xiàn)水煤現(xiàn)象，并控制報警模塊進行報警動作；

22、同時，控制器控制電磁換向閥一進行換向動作，以通過電磁換向閥一的動作來為支撐油缸有桿腔或無桿腔進行供油，同時，結合壓力數(shù)據、重量數(shù)據和水分數(shù)據來控制電磁換向閥一的換向動作頻率，以使支撐油缸的支撐活塞桿的伸縮速度發(fā)生變化，進而帶動滑板進行變頻率的動作；

23、同時，控制器控制電磁換向閥二進行換向動作，以通過電磁換向閥二的動作來為擋板油缸有桿腔或無桿腔進行供油，同時，結合壓力數(shù)據、重量數(shù)據和水分數(shù)據來控制電磁換向閥二的閥口開度進行改變，以使擋板油缸的擋板活塞桿的伸縮幅度發(fā)生變化，進而帶動出口擋板來改變煤倉出料口的開口大小。

24、本發(fā)明采用多傳感器技術檢測起拱和水煤現(xiàn)象，其檢測精度高、感應速度快，能快速準確地檢測出起拱及水煤現(xiàn)象，可以很好的解決傳統(tǒng)煤倉起拱和水煤檢測存在的不足，同時，其能自動地控制相應的執(zhí)行機構動作，可以快速起到破除起拱及水煤的效果。