2021 年(第五届)火电燃料管理智能化技术论坛
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图 1 封闭煤场的全自动激光盘煤仪布置图
以国电内蒙古东胜热电有限公司为例进行分析,
煤场已经完成了全封闭的工程建设。1 号煤场长 150
m、
宽 90
m,
存煤量为 5~6 万吨。
2 号煤场长 200
m、
宽 115 m,存煤量为 15~18 万吨。
传统的人工手持式盘煤仪测量耗时长,测量标
准度差、重复精度差。无人机盘煤技术适用于开放
式煤场,但受信号光线和天气影响较大,此外也受
到封闭建筑物内 GPS 信号定位不准的影响,不适合
封闭式煤场和全天候作业。斗轮机载激光探头进行
盘煤的技术存在很大的测量盲区,测量精度差。
基于封闭式煤场和固定激光扫描仪的盘煤技术
存在的问题包括:
1、成本高昂。根据条形煤场长度和扫描仪覆盖
半径确定布点数量。图 1 示出 1 号煤场长 150
m、宽
90
m,
一台激光盘煤仪的有效覆盖半径一般为 60
m,
需要布置 4 台固定式激光盘煤仪,对整个封闭煤场
进行覆盖式扫描。激光扫描仪一般为进口采购,价
格高达 30 多万元,一个煤场的盘煤需求,仅激光探
头的硬件设施采购就需要 120 多万元,
再加上电源、
数据传输通讯线路、后台操控软件、施工费用等,
成本至少为 160 万元。同理,2 号煤场尺寸大于 1 号
煤场,也需要 4 台固定式激光盘煤仪,才能实现封
闭煤场的覆盖式扫描。
2、存在扫描盲区,部分情况下产生较大的测量
误差。如果只布置 2 台固定式激光盘煤仪,也能够
完成全场煤体积量的盘点,但是煤垛 0~25 米和
125~150 米体型端部可能会产生扫描死角。尤其是
当存煤量比较大的时候,端部堆型复杂,激光无法
拐弯。
若端部有不规则凹陷,
激光是无法扫描到的,
软件模拟只能根据煤炭的自然堆积特性和角度进行
模拟纠正,无法模拟出现凹陷的部分。因此,软件
模拟补偿后,端部会理想处理为完整的梯形,存煤
量会比实际偏高,产生较大的误差。
数字化煤场和燃料智能管理要求煤场实时盘煤
数据高度准确,因此布置两个激光扫描仪测点是无
法满足实际需求的。采用四台固定式激光盘煤仪基
本满足各种复杂情况的实时盘煤需求,但在相邻两
台激光盘煤仪的扫描重叠中央区域,受到斗轮机作
业干扰时,仍会有少量测量盲区和误差。
柔性导轨式 3D 激光盘煤机器人的组成包括柔性
导轨系统、三维动态激光扫描仪、定位模块、通信
模块、防尘供电模块、驱动电机、后台监控分析软
件,采用的技术包括:
1、柔性导轨式运动技术。图 2 示出在煤场条形
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