[0001] 本文件涉及火力发电厂燃煤煤场管理领域，尤其涉及一种火电厂煤厂存储测量装置。

[0002] 目前各火力发电厂储煤场管理比较粗放，虽然是分类存放，但是各煤种之间相邻位置，由于自然堆积高度会出现坡体，各煤种之间会互相自然掺混，界限不清晰，在交汇处会出现两种或多种煤混在一起现象。

[0003] 按照上述方式反复向储煤场存储、置换和从储煤场取煤，无法确定各煤种之间界限，造成储煤场所储存的煤种热值与实际热值偏差较大。很难做到精细化管理，更难实现精准掺烧等系列问题。实用新型内容

[0004] 鉴于上述的分析，本申请旨在提出一种火电厂煤厂存储测量装置，以解决上述技术问题中的至少一个。

[0005] 本说明书一个或多个实施例提供了一种火电厂煤厂存储测量装置，包括：门式斗轮机、测距仪、激光扫描仪和驱动马达；

[0006] 所述门式斗轮机上设置有第一轨道，所述测距仪和所述激光扫描仪设置在所述第一轨道上；

[0007] 所述驱动马达同时驱动所述测距仪和所述激光扫描仪在所述第一轨道上做往复运动；

[0008] 所述门式斗轮机下面铺设有第二轨道，所述门式斗轮机下在所述轨道上做往复运动。

[0009] 进一步地，所述装置还包括：多个坐标点标识；

[0010] 所述多个坐标点标识均匀分布在所述第二轨道上。

[0011] 进一步地，所述测距仪和所述激光扫描仪拍摄角度相同。

[0012] 进一步地，所述装置还包括：无线设备；

[0013] 所述无线设备通过线缆与所述测距仪和所述激光扫描仪连接。

[0014] 进一步地，所述无线设备设置有存储器，所述存储器通过数据线与所述测距仪和所述激光扫描仪连接。

[0015] 进一步地，所述第一轨道的两端分别设置有限位器。

[0016] 进一步地，所述门式斗轮机上设置有横梁；

[0017] 所述横梁靠近煤堆的一侧为所述第一轨道。

[0018] 进一步地，所述装置还包括：供电设备；

[0019] 所述供电设备设置在所述横梁远离煤堆的一侧，分别与所述测距仪和所述激光扫描仪电连接。

[0020] 进一步地，所述供电设备包括：太阳能电池板和蓄电池；

[0021] 所述太阳能电池和所述蓄电池连接；

[0022] 所述蓄电池分别与所述测距仪和所述激光扫描仪电连接。

[0023] 进一步地，所述第二轨道包括：两条导轨；

[0024] 煤堆在所述两条导轨之间。

[0025] 与现有技术相比，本申请至少能实现以下技术效果：

[0026] 1、基于移动的门式斗轮机和测距仪测量煤堆曲面高度，基于移动的门式斗轮机和激光扫描仪获取煤堆曲面图像。再根据煤堆曲面高度和煤堆曲面图像得到，得到煤堆三维图像。通过上述方式可以每次堆煤进行区分，以确定煤堆中包括几个煤层以及各煤层的热值，从而使工作人员知道取到第几层煤可以满足热度的要求，最终实现了精准掺烧。

[0027] 2、根据预设热值、所述当前煤堆三维图像和所述煤层参数，调取相应的煤，并形成相应的煤堆，如此取煤时可以保证该煤堆能够满足热值需求，进一步实现了精准掺烧。

[0032] 为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书一个或多个实施例中的技术方案，下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图，对本说明书一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书一个或多个实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本文件的保护范围。

[0033] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、" 长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平 "、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

[0034] 此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二 "的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

[0035] 煤场通常需要门式斗轮机进行取煤和堆煤的操作。工作时，门式斗轮机沿其轨道做往复运动，从而实现取煤和堆煤。基于门式斗轮机的工作方式和煤堆中含有多种煤的情况，本申请实施例提供了一种火电厂煤厂存储测量装置，包括：门式斗轮机、测距仪、激光扫描仪和驱动马达。门式斗轮机上设置有第一轨道，测距仪和激光扫描仪设置在第一轨道上。驱动马达同时驱动测距仪和激光扫描仪在第一轨道上做往复运动。门式斗轮机下面铺设有第二轨道，门式斗轮机下在轨道上做往复运动。

[0036] 具体地，如图1所示，火电厂煤厂存储测量装置，包括：测距仪1、激光扫描仪2、门式斗轮机3、驱动马达4、第一轨道5、限位器6、太阳能电池板 7、蓄电池8和无线设备9。其中，门式斗轮机3下面铺设有第二轨道31，第二轨道由两条导轨组成，煤堆在两条导轨之间。每条导轨上设置有多个坐标点标识32。多个坐标点标识32均匀分布在每一条导轨上。

[0037] 工作时，基于门式斗轮机3的移动和激光扫描仪2的移动，激光扫描仪2 采集煤堆在x方向上和y方向上的数据。基于门式斗轮机3的移动和测距仪1 的移动，测距仪1采集煤堆在z方向上的数据。测距仪1和激光扫描仪2拍摄角度相同以保证在同一方向上获取同一区域在x、y、z方向上的坐标，以便于在同一个坐标系下进行数据融合。

[0038] z方向上的坐标数据为测距仪测量的高度与测距仪与水平地面高度之差。虽然可以预先测量测距仪与水平地面的高度，但煤厂的地势复杂，不能保证门式斗轮机3运动的地面均为同一高度。因此，在门式斗轮机3移动的轨道上设置坐标点标识32用于校准煤堆高度。

[0039] 坐标点标识32在轨道上均匀分布，且相邻坐标点标识之间的阈值可以根据轨道的长度和煤堆的尺寸提前设定。此外，通过设置门式斗轮机3的移动速度以及测距仪1的移动速，保证测距仪1在一个运动周期内至少有一次通过坐标点标识的正上方。测距仪1通过坐标点标识正上方时，可以测得测距仪到坐标点标识的距离，该距离为当前周期内测距仪与水平地面的距离。

[0040] 无线设备9通过线缆与测距仪1和激光扫描仪2连接，以便于将测距仪1 和激光扫描仪2采集的数据发送给数据处理设备。由于网络可能存在延时，优选地，无线设备9设置有存储器，存储器通过数据线与测距仪和所述激光扫描仪连接，以便于暂时存储测距仪1和激光扫描仪2的数据，之后再根据预设通信周期将存储的数据发送给数据处理设备，以防止出现数据丢失。

[0041] 限位器6用于防止测距仪1和激光扫描仪2在移动过程中从第一轨道脱落。

[0042] 优选地，为了简化装置，将门式斗轮机3上的横梁靠近煤堆的一侧作为第一轨道5。如此，横梁远离煤堆的一侧可以设置供电设备和无线设备9。

[0043] 在本申请实施例中，供电设备包括：太阳能电池板7和蓄电池8。太阳能电池和蓄电池连接；蓄电池分别与测距仪和激光扫描仪电连接。供电设备为测距仪1、激光扫描仪2和无线设备9供电，供电方式如图2所示。在门式斗轮机3上设置太阳能电池板7为测距仪和扫描仪供电，以减少门式斗轮机上的布线。

[0044] 为了证明上述方案的可行性，本申请给出了下述实施例：

[0045] 实施例1

[0046] 步骤1、针对每一次堆煤后的煤堆，确定当前煤堆三维图像。

[0047] 在本申请实施例中，门式斗轮机通过多次堆煤的方式在煤场中设置有煤堆，每次堆煤形成一个煤层。

[0048] 在本申请实施例中，借助现有的门式斗轮机实现采集煤堆三维图像。具体地，在门式斗轮机的横梁上设置测距仪和激光扫描仪，其中，测距仪和激光扫描仪拍摄角度相同，并同时在所述门式斗轮机的横梁上做往复运动。门式斗轮机在轨道上移动，其移动方向垂直与测距仪和激光扫描仪的移动方向。

[0049] 步骤2、根据每一次堆煤得到的煤堆三维图像，将所述当前煤堆的三维图像划分为多个煤层。

[0050] 在本申请实施例中，分别为每一次得到的所述煤堆三维图像填充不同的颜色；在同一参考系下，将各所述煤堆三维图像叠加到一起得到各所述煤层。

[0051] 具体地，如图3所示，图像A为上一时刻的煤堆三维图像的截面，B为当前时刻的煤堆三维图像的截面。在同一坐标系下，将图像A和图像B的底部线条对齐，并叠放在一起，则图像B比图像A多出的部分即为煤层。以此类推，将每一次得到煤堆的三维图像按照上述方式叠加到一起得到各煤层。

[0052] 步骤3、为各所述煤层标注煤层参数。

[0053] 在本申请实施例中，煤层参数包括：煤层密度、煤层体积、煤层质量和煤层热值中的一个或多个。堆煤前，会对即将放入煤场的煤的参数进行测量，包括：煤密度、煤体积、煤质量和煤层热值中的一个或多个。由于煤堆中各煤层的煤可以视为成分单一，因此前期获得煤的参数可以视为煤层密度、煤层体积、煤层质量和煤层热值。

[0054] 基于煤堆三维图像和煤层，工作人员可以实现精确控制掺烧。

[0055] 实施例2

[0056] 煤堆已堆好，需要从煤堆取煤，并保证取出的煤的热值达到要求。

[0057] 此时根据火电厂煤厂存储测量装置获取煤堆的三维图像和煤层参数，工作人员确定各煤层在煤堆中的位置。根据热值要求和煤层参数，工作人员可以计算出需要从煤堆中取出多少煤。之后，工作人员以指令的方式输入各煤层在煤堆中的位置、预设掺烧热值、煤层参数和取煤量中的一个或多个，门式斗轮机就能计算目标煤层和目标取煤深度。最后，门式斗轮机根据目标煤层和目标取煤深度，调整取料落煤斗的取料角度和进入煤堆的位置，以完成从当前煤堆中取煤。通过上述方式取煤，可以保证掺烧的煤满足热值的要求，从而保证锅炉掺烧经济性和安全性。

[0058] 实施例3

[0059] 由于煤场场地限制等因素，进入储煤场煤种复杂，燃煤热值差异较大很难实现燃用设计煤种，给配煤掺烧工作带来较多问题，同时也带来煤场管理复杂问题。

[0060] 此时，工作人员可以基于获取到的煤堆三维图像，确定当前煤堆的热值，再根据预设热值，为现有的煤堆配煤，以使配煤后的煤堆满足预设热值。通过上述方式不仅可以提煤堆的热值，还可以在高热值的煤堆中掺入热值低的煤，从而兼顾精确控制掺烧和节省能源的目的。例如，如果当前煤堆热值不能满足预设热值，可以向当前煤堆补充热值高的煤。此时，基于当前煤堆三维图像和煤层参数，工作人员可以精确地计算出参入热值高的煤的数量，以实现兼顾精确控制掺烧和节省能源。同理，如果当前煤堆热值大于预设热值，可以向当前煤堆补充热值低的煤。此时，基于当前煤堆三维图像和煤层参数，工作人员可以精确地计算出参入热值低的煤的数量，以实现兼顾精确控制掺烧和节省能源。

[0061] 具体地，根据当前煤堆三维图像和煤层参数，确定当前煤堆的热值；根据预设热值和当前煤堆的热值，确定待补充煤的种类和质量；根据待补充煤的种类和质量，调取相应的煤；根据煤层的次序，将调取的煤堆成煤堆。

[0062] 上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。