一、行業(yè)需求催生自動定量裝車發(fā)展
傳統(tǒng)裝車方式弊端重重
在煤炭和砂石行業(yè)中,傳統(tǒng)的裝車方式存在諸多弊端。就煤炭行業(yè)而言,傳統(tǒng)汽車裝煤現(xiàn)場裝車精度不高,容易欠載或者超載。目前煤炭裝車主要通過人工控制閘門或者給煤機開啟放煤,人工閘門放煤的裝車量純粹靠工人現(xiàn)場估計,而計量給煤機由于放煤過程中人工不斷啟停,導致精度大幅下降,遠達不到裝車精度要求。此外,計量給煤機裝車方式還難以防止拉煤車輛作弊,目前的裝車計量系統(tǒng)是先裝煤后稱重,去皮、裝車、稱重三個流程不是同時進行,空車去皮時車輛故意裝滿水或者石塊加重空車重量,去皮稱重后再放掉水或石塊,以此多裝半噸到 1 噸煤,給煤炭企業(yè)造成嚴重經(jīng)濟損失。而且傳統(tǒng)裝車流程繁雜,進場去皮稱重后司機需下車拿提煤單排隊裝車,輪到時先交提煤單再裝煤,裝好后過磅,裝多了卸,裝少了繼續(xù)排隊,反復操作影響裝車效率。
在砂石行業(yè)中,傳統(tǒng)的砂石運輸采用手工操作,勞動強度大且效率低下。企業(yè)運輸砂石,傳統(tǒng)靠人工裝卸搬運車,靠人的肩扛手抬,費時費力,勞動效率低下,危險性還高。
自動定量裝車必要性凸顯
鑒于傳統(tǒng)裝車方式的種種弊端,自動定量裝車系統(tǒng)在煤炭和砂石行業(yè)的必要性日益凸顯。自動定量裝車系統(tǒng)能夠提高作業(yè)效率,在煤炭行業(yè),智能無人裝車系統(tǒng)從根本上解決了目前普遍存在的行業(yè)問題,實現(xiàn)全自動化無人值守裝車,相比傳統(tǒng)裝車在精度和速度上有質(zhì)的提升。在砂石行業(yè),自動化裝載技術可以將砂石的裝載過程完全自動化,提高裝載速度,減少人為誤差,提高作業(yè)效率。同時,自動定量裝車系統(tǒng)還能降低人工成本,提高安全性和工作質(zhì)量,為煤炭和砂石行業(yè)的發(fā)展帶來新的機遇。
二、技術原理與應用場景
(一)煤炭行業(yè)應用
系統(tǒng)組成及功能介紹
優(yōu)勢體現(xiàn)
(二)砂石行業(yè)應用
系統(tǒng)組成及功能講述
優(yōu)勢體現(xiàn)
三、關鍵技術與創(chuàng)新點
(一)AI 技術的應用
矩陣軟件利用 AI 技術解決自動裝車難題,進一步提升管控智能化水平。系統(tǒng)在遠程集中控制裝車的基礎上,利用 32 線激光雷達對現(xiàn)場裝車環(huán)境進行 3D 建模,自動裝車智能檢測算法(Matrix-LoadDetector)對激光雷達點云動態(tài)數(shù)據(jù)進行分析。除能實現(xiàn)車廂邊緣和料位高度等常規(guī)檢測外,還可實現(xiàn)對溜槽位置、車廂擋板、落料位置的 AI 智能檢測,對現(xiàn)場情況檢測更加全面。
以煤炭行業(yè)為例,針對快速裝車站及傳統(tǒng)筒倉裝車,部署激光雷達對現(xiàn)場裝車環(huán)境實時建模,利用 AI 算法分析點云數(shù)據(jù),與現(xiàn)場已有設備及系統(tǒng)對接,替代人工指導現(xiàn)場已有裝車設備動作,實現(xiàn)如皮帶控制、定量倉補倉、溜槽自動控制、定量給煤機控制等功能,同時自動提示現(xiàn)場車輛動作,實現(xiàn)自動定量裝車。在砂石骨料行業(yè),現(xiàn)場裝車設備比較標準且相對獨立,主控對象一般為除塵系統(tǒng)、散裝機、電液平板閥、流量閥、汽車衡、定量皮帶秤(400T 以內(nèi))等,同樣部署激光雷達對現(xiàn)場裝車環(huán)境實時建模,利用 AI 算法分析點云數(shù)據(jù),替代人工指導現(xiàn)場已有裝車設備動作,并提示現(xiàn)場車輛動作,實現(xiàn)自動定量裝車。
(二)智能化功能
無人值守自動裝車:實現(xiàn)裝車的全流程智能化控制,包括空車檢查,挑車,自動識別車號,自動控制防凍噴淋(自動補充配料),自動裝車,平煤,超偏載檢測,自動控制抑塵,基本無需人員參與。經(jīng)統(tǒng)計,截止 2023 年 6 月山東矩陣軟件已累計落地應用汽車智能裝車項目 400 余套,火車智能裝車項目近 20 套,大大提高了裝車效率,降低了人力成本。
優(yōu)化作業(yè)流程:實現(xiàn)了裝車全流程智能化管理,保證裝車質(zhì)量,統(tǒng)計的數(shù)據(jù)更加精準,信息實時共享,消除信息孤島,使裝車流程規(guī)范化、標準化。真正做到人員少跑腿,智能化多跑路。例如,自動定量裝車系統(tǒng)融合了現(xiàn)代信息通信技術,通過物聯(lián)網(wǎng)技術遠程監(jiān)控裝車現(xiàn)場的設備和物料,利用大數(shù)據(jù)技術處理和分析大量的裝車數(shù)據(jù),優(yōu)化裝車策略,云計算技術為系統(tǒng)提供可靠的、可擴展的 IT 基礎設施,互聯(lián)網(wǎng)技術確保系統(tǒng)的遠程管理和控制,信息通信技術提高系統(tǒng)的反應速度和準確性,自動化控制技術精確物料計量和裝載,人工智能技術實現(xiàn)智能化的決策和控制,進一步提高了裝車效率和精度。
確保裝車安全:實現(xiàn)了裝車全流程安全把控,裝車前的空車車況的 AI 檢查篩選,裝車中 Al 點云雷達實時監(jiān)控控制,保證裝料連續(xù)性,裝車后對裝車質(zhì)量 AI 檢測,確保了整個裝車流程的安全。系統(tǒng)具備故障自檢功能,偏載、超限、設備通訊故障報警等功能,一旦發(fā)現(xiàn)故障,應在操作站緊急關閉閥門、停止泵或緊急停止 / 停止現(xiàn)場的車道或整個操作場所的裝車作業(yè),以實現(xiàn)直接控制和報警提示。同時,系統(tǒng)會記錄操作人員和控制時間以及控制結(jié)果。問題處理后,系統(tǒng)可以在原裝載量下繼續(xù)裝載,業(yè)務不會丟失。操作屏幕和定量裝載控制器可以設置停止按鈕,停止裝載操作。