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方案提出的背景

中鐵十一局鐵二處現(xiàn)有分布于全國(guó)的拌合站50余座，每個(gè)拌合站由1-3臺(tái)拌合線組成。在實(shí)際的運(yùn)行中存在如下的問(wèn)題：

1、物料盤(pán)點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)水泥“丟了”

在拌合站，一個(gè)雙機(jī)組的攪拌站1年時(shí)間內(nèi)有1000噸左右的水泥“丟了”，丟到哪里了？眾多的猜疑，也引發(fā)了很多的管理問(wèn)題。

物料入倉(cāng)時(shí)是經(jīng)過(guò)地磅稱(chēng)量的，地磅的精度在±1%，是滿(mǎn)量程的±1%，也就是說(shuō)一個(gè)100噸的地磅引起的誤差可能是2噸，每次40噸水泥進(jìn)來(lái)，就可能誤差0.8噸；出料采用增量稱(chēng)，盡管采用了一些稱(chēng)重算法，但往往效果不佳，每次稱(chēng)量的誤差也在100KG左右，每天下料若干次，引起的稱(chēng)量誤差就更大了，就這樣，1000噸水泥沒(méi)有了。。。

2、粉塵排放及污染問(wèn)題

商砼站在建設(shè)初期，為了防止氣力輸送過(guò)程中“冒倉(cāng)”，在倉(cāng)頂安裝了“安全閥”，在倉(cāng)滿(mǎn)時(shí)，安全閥動(dòng)作，大量水泥或粉煤灰通過(guò)“安全閥”泄壓，達(dá)到防止倉(cāng)頂“掀頂”事故。但同時(shí)大量的水泥或粉煤灰外泄到空氣中，引發(fā)粉塵污染，且料倉(cāng)高度均在15-20米以上的高空，粉塵飄逸面積大，對(duì)城市的空氣造成了較大面積的污染。

3、節(jié)能、降耗問(wèn)題

在生產(chǎn)過(guò)程中，由于倉(cāng)容存量一直是困擾商砼站管理的一個(gè)顯著問(wèn)題，磅房操作工不斷的到現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)“敲錘”的方法獲取料位，決定是否送料，送料多少的問(wèn)題。浪費(fèi)了大量的人力，且磅房人員一直處于恐慌之中，因?yàn)椤懊绊敗笔且P款的。

一次冒頂事故，損失的水泥在2噸左右，清理冒出的水泥需要人工到倉(cāng)頂進(jìn)行，浪費(fèi)人力、財(cái)力。

4、安全生產(chǎn)隱患問(wèn)題

目前的倉(cāng)內(nèi)存量測(cè)量，流行的方法是在倉(cāng)頂綁一根繩子，繩子上綁一個(gè)“鐵錘”，人工通過(guò)繩子調(diào)整鐵錘位置，通過(guò)擺動(dòng)繩子進(jìn)行敲擊，獲取物料平面的位置，該方法由于繩子在戶(hù)外，老化后斷裂，造成“鐵錘”落到頭頂，引發(fā)安全事故。

5、企業(yè)精細(xì)化管理的需要

對(duì)拌合站而言，每天或每周進(jìn)行物料盤(pán)點(diǎn)是必要的工作，但由于缺乏必要的測(cè)量設(shè)備，停產(chǎn)盤(pán)點(diǎn)又影響工程進(jìn)度，所以就形成了無(wú)料就送，以生產(chǎn)的混凝土推算消耗水泥的慣用方法，嚴(yán)重的影響了企業(yè)精細(xì)化管理的進(jìn)程。

綜上，通過(guò)一種科學(xué)的方法，精確、及時(shí)的獲取倉(cāng)內(nèi)存量，用于指導(dǎo)是否送料、是否上料，已成為必須解決的一個(gè)問(wèn)題，特提出此方案，全方位的解決拌合站的倉(cāng)內(nèi)存量測(cè)量問(wèn)題。

二、粉料倉(cāng)倉(cāng)容測(cè)量系統(tǒng)方案

一、總體方案

2012年6月，我公司立項(xiàng)研發(fā)重錘式料位計(jì)，并于13年2月在水泥廠、白灰窯企業(yè)批量使用。2015年2月，受冀東水泥委托，研發(fā)商砼站的倉(cāng)容測(cè)量系統(tǒng)，并與2015年2月起陸續(xù)在冀東水泥的攪拌站使用至今，期間北京的住總、建工、恒坤、中建等混凝土公司相繼合作，通過(guò)48家攪拌站6個(gè)月的市場(chǎng)檢驗(yàn)，形成了一套完整的商砼站倉(cāng)容測(cè)量與報(bào)警系統(tǒng)，系統(tǒng)總體方案如下：

二、系統(tǒng)組成

1、倉(cāng)頂料位計(jì)

在倉(cāng)頂?shù)摹疤厥馕恢谩卑惭b重錘式料位計(jì)，每個(gè)倉(cāng)頂安裝1臺(tái)，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與安裝于磅房的控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。

經(jīng)過(guò)公司長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)，我們研發(fā)了一套倉(cāng)頂安裝位置計(jì)算軟件，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量倉(cāng)的尺寸，通過(guò)軟件，計(jì)算實(shí)際的安裝位置，故此位置稱(chēng)之為“特殊位置”。

2、倉(cāng)頂阻旋開(kāi)關(guān)

在倉(cāng)頂垂直向下安裝阻旋開(kāi)關(guān)，阻旋開(kāi)關(guān)的電源取自于重錘式料位計(jì)，信號(hào)通過(guò)重錘式料位計(jì)進(jìn)入控制系統(tǒng)。

3、磅房控制系統(tǒng)

在磅房安裝倉(cāng)容控制系統(tǒng)軟件及觸摸屏，便于操作人員的操作。

4、現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警裝置

在現(xiàn)場(chǎng)上料口安裝現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警裝置，在倉(cāng)滿(mǎn)及報(bào)警時(shí)可以提醒上料人員立即采取措施。

四、國(guó)家相關(guān)政策

以下為住建部文件的摘錄：

住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于發(fā)布行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)拌混凝土綠色生產(chǎn)及管理技術(shù)規(guī)程》的公告

現(xiàn)批準(zhǔn)《預(yù)拌混凝土綠色生產(chǎn)及管理技術(shù)規(guī)程》為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，編號(hào)為JGJ/T328-2014，自2014年10月1日起實(shí)施。

本規(guī)程由我部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所組織中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版發(fā)行。

住房城鄉(xiāng)建設(shè)部

2014年4月16日

在該標(biāo)準(zhǔn)中5.2.3對(duì)料位計(jì)的使用提出了具體要求：

4.料位倉(cāng)必須安裝料位儀，料位儀顯示部分裝置位置宜便于上料人員吹灰控制。

產(chǎn)品概述

重錘式料位計(jì)用于監(jiān)測(cè)料斗、筒倉(cāng)、儲(chǔ)罐等容器內(nèi)粉末、顆粒和液體高度或近似重量的實(shí)時(shí)測(cè)量。它通過(guò)直接測(cè)量頂部無(wú)料空間距離，間接達(dá)到測(cè)量料層內(nèi)物料高度 的目的，并且可以根據(jù)不同的工況選擇配置各種法蘭、重錘及操作界面或遠(yuǎn)程通訊等，實(shí)現(xiàn)了人性化、科學(xué)化、合理化的設(shè)計(jì)宗旨。其中QHYC-Ⅰ系列用于冶金 行業(yè)的料位測(cè)量，QHLC-Ⅰ系列用于糧油加工業(yè)的料位測(cè)量，QHSN-Ⅰ系列用于水泥廠的料位測(cè)量。

工作原理

重錘式料位計(jì)的主要部件有：重錘、安裝法蘭、測(cè)量機(jī)構(gòu)、吹灰裝置、導(dǎo)向輪、鋼絲繩、鋼絲繩卷筒、擺桿機(jī)構(gòu)、控制單元、電機(jī)、測(cè)控單元、計(jì)量單元和電氣接口。

工作工程由控制器控制，操作員可設(shè)定控制器的自動(dòng)、手動(dòng)工作模式，傳感器接到探測(cè)命令時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，經(jīng)減速機(jī)構(gòu)后帶動(dòng)繞線筒轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼纜下放，重錘跟隨其下 降，當(dāng)重錘降至料面時(shí)被料面托起而失重，鋼絲繩松馳，靈敏杠桿動(dòng)作使霍爾元件動(dòng)作，并將位置信號(hào)傳遞給控制器，控制器得到該信號(hào)后立即發(fā)出電機(jī)反轉(zhuǎn)命令， 重錘隨鋼絲繩上升返回，直到重錘回到倉(cāng)頂原始位置，電機(jī)停轉(zhuǎn)，完成一次探測(cè)過(guò)程。

在此過(guò)程中，控制器通過(guò)檢測(cè)繞線筒轉(zhuǎn)動(dòng)的碼數(shù)計(jì)算出重錘從倉(cāng)頂?shù)搅厦骈g的距離，并以4—20mA電流信號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS串行通訊方式、干接點(diǎn)三種方式傳輸給DCS系統(tǒng)或外置顯示單元料位及報(bào)警信號(hào)。

外型尺寸與安裝方法

技術(shù)參數(shù)

◆供電電壓:220V±10%AC,50Hz

◆功率消耗:15VA連續(xù),40VA間歇

◆環(huán)境溫度:-40°Fto150°F(-40°Cto65°C)

◆介質(zhì)溫度:小于130°C

◆測(cè)量范圍:46.5m

◆測(cè)量速度:0.26m/s

◆精度:<測(cè)量距離的0.25%

◆重復(fù)性:20mm

◆分辨率:3.5mm

◆鋼纜:1.0mm(123kg張力)

◆重錘重量：0.89Kg

料位計(jì)數(shù)據(jù)采集及處理

現(xiàn)場(chǎng)安裝模擬圖

現(xiàn)場(chǎng)安裝直擊