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方案提出的背景

中鐵十一局鐵二處現(xiàn)有分布于全國的拌合站50余座，每個拌合站由1-3臺拌合線組成。在實際的運行中存在如下的問題：

1、物料盤點時發(fā)現(xiàn)水泥“丟了”

在拌合站，一個雙機組的攪拌站1年時間內有1000噸左右的水泥“丟了”，丟到哪里了？眾多的猜疑，也引發(fā)了很多的管理問題。

物料入倉時是經過地磅稱量的，地磅的精度在±1%，是滿量程的±1%，也就是說一個100噸的地磅引起的誤差可能是2噸，每次40噸水泥進來，就可能誤差0.8噸；出料采用增量稱，盡管采用了一些稱重算法，但往往效果不佳，每次稱量的誤差也在100KG左右，每天下料若干次，引起的稱量誤差就更大了，就這樣，1000噸水泥沒有了。。。

2、粉塵排放及污染問題

商砼站在建設初期，為了防止氣力輸送過程中“冒倉”，在倉頂安裝了“安全閥”，在倉滿時，安全閥動作，大量水泥或粉煤灰通過“安全閥”泄壓，達到防止倉頂“掀頂”事故。但同時大量的水泥或粉煤灰外泄到空氣中，引發(fā)粉塵污染，且料倉高度均在15-20米以上的高空，粉塵飄逸面積大，對城市的空氣造成了較大面積的污染。

3、節(jié)能、降耗問題

在生產過程中，由于倉容存量一直是困擾商砼站管理的一個顯著問題，磅房操作工不斷的到現(xiàn)場，通過“敲錘”的方法獲取料位，決定是否送料，送料多少的問題。浪費了大量的人力，且磅房人員一直處于恐慌之中，因為“冒頂”是要罰款的。

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頂進行，浪費人力、財力。

4、安全生產隱患問題

目前的倉內存量測量，流行的方法是在倉頂綁一根繩子，繩子上綁一個“鐵錘”，人工通過繩子調整鐵錘位置，通過擺動繩子進行敲擊，獲取物料平面的位置，該方法由于繩子在戶外，老化后斷裂，造成“鐵錘”落到頭頂，引發(fā)安全事故。

5、企業(yè)精細化管理的需要

對拌合站而言，每天或每周進行物料盤點是必要的工作，但由于缺乏必要的測量設備，停產盤點又影響工程進度，所以就形成了無料就送，以生產的混凝土推算消耗水泥的慣用方法，嚴重的影響了企業(yè)精細化管理的進程。

綜上，通過一種科學的方法，精確、及時的獲取倉內存量，用于指導是否送料、是否上料，已成為必須解決的一個問題，特提出此方案，全方位的解決拌合站的倉內存量測量問題。

二、粉料倉倉容測量系統(tǒng)方案

一、總體方案

2012年6月，我公司立項研發(fā)重錘式料位計，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)商砼站的倉容測量系統(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48家攪拌站6個月的市場檢驗，形成了一套完整的商砼站倉容測量與報警系統(tǒng)，系統(tǒng)總體方案如下：

二、系統(tǒng)組成

1、倉頂料位計

在倉頂?shù)摹疤厥馕恢谩卑惭b重錘式料位計，每個倉頂安裝1臺，通過無線網(wǎng)絡與安裝于磅房的控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。

經過公司長期的實驗，我們研發(fā)了一套倉頂安裝位置計算軟件，經過現(xiàn)場測量倉的尺寸，通過軟件，計算實際的安裝位置，故此位置稱之為“特殊位置”。

2、倉頂阻旋開關

在倉頂垂直向下安裝阻旋開關，阻旋開關的電源取自于重錘式料位計，信號通過重錘式料位計進入控制系統(tǒng)。

3、磅房控制系統(tǒng)

在磅房安裝倉容控制系統(tǒng)軟件及觸摸屏，便于操作人員的操作。

4、現(xiàn)場報警裝置

在現(xiàn)場上料口安裝現(xiàn)場報警裝置，在倉滿及報警時可以提醒上料人員立即采取措施。

四、國家相關政策

以下為住建部文件的摘錄：

住房城鄉(xiāng)建設部關于發(fā)布行業(yè)標準《預拌混凝土綠色生產及管理技術規(guī)程》的公告

現(xiàn)批準《預拌混凝土綠色生產及管理技術規(guī)程》為行業(yè)標準，編號為JGJ/T328-2014，自2014年10月1日起實施。

本規(guī)程由我部標準定額研究所組織中國建筑工業(yè)出版社出版發(fā)行。

住房城鄉(xiāng)建設部

2014年4月16日

在該標準中5.2.3對料位計的使用提出了具體要求：

4.料位倉必須安裝料位儀，料位儀顯示部分裝置位置宜便于上料人員吹灰控制。

產品概述

重錘式料位計用于監(jiān)測料斗、筒倉、儲罐等容器內粉末、顆粒和液體高度或近似重量的實時測量。它通過直接測量頂部無料空間距離，間接達到測量料層內物料高度 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程通訊等，實現(xiàn)了人性化、科學化、合理化的設計宗旨。其中QHYC-Ⅰ系列用于冶金 行業(yè)的料位測量，QHLC-Ⅰ系列用于糧油加工業(yè)的料位測量，QHSN-Ⅰ系列用于水泥廠的料位測量。

工作原理

重錘式料位計的主要部件有：重錘、安裝法蘭、測量機構、吹灰裝置、導向輪、鋼絲繩、鋼絲繩卷筒、擺桿機構、控制單元、電機、測控單元、計量單元和電氣接口。

工作工程由控制器控制，操作員可設定控制器的自動、手動工作模式，傳感器接到探測命令時，電機正轉，經減速機構后帶動繞線筒轉動，鋼纜下放，重錘跟隨其下 降，當重錘降至料面時被料面托起而失重，鋼絲繩松馳，靈敏杠桿動作使霍爾元件動作，并將位置信號傳遞給控制器，控制器得到該信號后立即發(fā)出電機反轉命令， 重錘隨鋼絲繩上升返回，直到重錘回到倉頂原始位置，電機停轉，完成一次探測過程。

在此過程中，控制器通過檢測繞線筒轉動的碼數(shù)計算出重錘從倉頂?shù)搅厦骈g的距離，并以4—20mA電流信號、標準的MODBUS串行通訊方式、干接點三種方式傳輸給DCS系統(tǒng)或外置顯示單元料位及報警信號。

外型尺寸與安裝方法

技術參數(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)

◆介質溫度:小于130°C

◆測量范圍:46.5m

◆測量速度:0.26m/s

◆精度:<測量距離的0.25%

◆重復性:20mm

◆分辨率:3.5mm

◆鋼纜:1.0mm(123kg張力)

◆重錘重量：0.89Kg

料位計數(shù)據(jù)采集及處理

現(xiàn)場安裝模擬圖

現(xiàn)場安裝直擊