1、前言
水泥生產(chǎn)過程中，熟料庫是生產(chǎn)運(yùn)行的中間環(huán)節(jié)，主要做為熟料暫時(shí)儲存點(diǎn)，精準(zhǔn)盤庫對水泥生產(chǎn)控制物料平衡、安全有序起著至關(guān)重要的作用。熟料庫通常庫容和直徑很大，由于料面的高低不平，傳統(tǒng)單點(diǎn)測量模式的料位計(jì)很難達(dá)到盤庫要求，回轉(zhuǎn)窯的熟料經(jīng)過冷卻機(jī)冷卻后送入熟料庫溫度一般還在100℃-200℃之間，也造成了料位測量困難，同時(shí)熟料庫熟料料位的高低及進(jìn)出料時(shí)料面狀況（起拱、掛壁）還關(guān)系著水泥生產(chǎn)能否高效安全進(jìn)行。隨著水泥生產(chǎn)自動化程度的不斷提高，如何實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地對熟料庫熟料盤庫，為有效控制水泥生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)創(chuàng)造條件，變得越來越重要，同時(shí)熟料庫料位及儲量透明化、可視化，也是智能水泥生產(chǎn)的重要的環(huán)節(jié)。

 
 
2、熟料庫盤庫技術(shù)的發(fā)展
傳統(tǒng)熟料庫盤庫主要是在熟料庫上的測量孔通過人工測量料位，條件好的會精確取6個(gè)均勻測量點(diǎn)，從各測量點(diǎn)的測量孔放繩或皮尺垂直測量空深（庫內(nèi)熟料到測量點(diǎn)間的距離），算出平均空深，從而算出熟料的平均高度、體積和重量。
這種盤庫方法的缺點(diǎn)是需要人工爬庫操作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力效率低，不能實(shí)時(shí)盤庫，工作環(huán)境惡劣不安全，測量點(diǎn)太少沒有代表性，測量標(biāo)準(zhǔn)隨意性大帶來了人為作弊的隱患。雖然后來部分熟料庫采用了雷達(dá)料位計(jì)取代了人工，在每個(gè)料位測量點(diǎn)都裝上了雷達(dá)料位計(jì)測量料位，但仍改變不了測量點(diǎn)太少，測量出的料位沒有代表性的缺點(diǎn)，而且無法顯示熟料的體積、重量。
隨著水泥生產(chǎn)智能化的不斷提高，對熟料庫料位及儲量的準(zhǔn)確性、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、料面狀態(tài)的真實(shí)性、遠(yuǎn)程可視化等要求也越來越高。現(xiàn)在國內(nèi)水泥廠已開始選用智能盤庫系統(tǒng)來測量熟料庫料位、熟料體積和重量，智能盤庫系統(tǒng)是以3D雷達(dá)掃描機(jī)器人為核心的熟料庫熟料計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)，能對熟料庫內(nèi)料面3D成像，動態(tài)畫面顯示，同時(shí)能顯示最高料位、最低料位、平均料位及熟料庫內(nèi)存儲熟料的體積和重量。實(shí)現(xiàn)對熟料庫熟料實(shí)時(shí)同步、遠(yuǎn)距離、高精度監(jiān)控，通過對熟料庫智能化盤庫管理，為水泥廠智能系統(tǒng)優(yōu)化提供決策支持。

 
3、智能盤庫系統(tǒng)
智能盤庫系統(tǒng)，是北京金德創(chuàng)業(yè)測控技術(shù)有限公司研發(fā)的3D雷達(dá)掃描機(jī)器人計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)，顛覆了傳統(tǒng)的料位檢測方式，使用電磁波技術(shù)對料面多點(diǎn)掃描、三維立體成像，是從料位檢測到體積、質(zhì)量、成像的變革！ 
 
3D雷達(dá)掃描機(jī)器人計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)工作原理：
根據(jù)軟件平臺的指令，利用多機(jī)械臂帶動雷達(dá)運(yùn)動，對散狀物料表面進(jìn)行連續(xù)掃描檢測，把數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，管理軟件把收到的數(shù)據(jù)通過三維的界面顯示出來。
在裝有管理軟件的電腦上能實(shí)時(shí)監(jiān)控物料表面狀態(tài)、體積、物料的平均高度、物料的最高和最低點(diǎn)以及物料質(zhì)量、電流輸出值等測量數(shù)據(jù)信息。

3D雷達(dá)掃描機(jī)器人計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)主要特點(diǎn)是：
1）、基于電磁波超高頻技術(shù)，采用140G調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)進(jìn)行測量，可以解決熟料庫里粉塵大的測量難題。
2）、三維立體成像，能精準(zhǔn)測量物位、體積、質(zhì)量，料倉內(nèi)的料面情況可以通過三維成像的方式真實(shí)顯示出來，能同時(shí)顯示庫存熟料物位、體積、質(zhì)量，隨時(shí)監(jiān)測倉內(nèi)物料的變化情況，為做出合理的生產(chǎn)決策提供依據(jù)，提高生產(chǎn)管理水平以及操作效率。
3）、控制維護(hù)簡單，3D雷達(dá)掃描機(jī)器人測量系統(tǒng)可以在大型料場的物料上方隨意設(shè)置測量點(diǎn)，對物料進(jìn)行分塊掃描，自動合成，實(shí)現(xiàn)智能化管理。
4）、具有學(xué)習(xí)功能，對有特殊物件影響測量結(jié)果的區(qū)域進(jìn)行智能屏蔽
5）、極大提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和企業(yè)管理水平，真實(shí)的反映產(chǎn)品成本和企業(yè)財(cái)務(wù)狀況，實(shí)時(shí)的對庫存熟料的精確測量，可讓上百萬乃至千萬元的資金真實(shí)地反映在財(cái)務(wù)報(bào)表上，這對于合理安排生產(chǎn)、提高企業(yè)競爭力和降低成本有不可低估的作用。
6）、可以從根本上解決企業(yè)先進(jìn)的設(shè)備和管理水平與傳統(tǒng)的人工盤庫方式極不匹配的矛盾。局域網(wǎng)的建立、數(shù)碼料庫的完善，可以為企業(yè)全面提高經(jīng)濟(jì)效益和管理水平創(chuàng)造良好的條件。
 

 
4、應(yīng)用案例
1）甘肅某水泥廠
熟料庫為直徑60m，高38m，混凝土結(jié)構(gòu)高19.5m，堆料角為33°,進(jìn)料為中心進(jìn)料，倉底23個(gè)出料口，三條皮帶匯聚一條出料皮帶的形式。
原倉頂部僅配備一臺雷達(dá)料位計(jì)測量料位，由核算人員憑借經(jīng)驗(yàn)根據(jù)該料位計(jì)顯示的料位高度測算倉內(nèi)水泥熟料的重量，誤差較大，嚴(yán)重影響該廠對水泥熟料的清算。后該廠配備了3D雷達(dá)掃描機(jī)器人盤庫系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)了對熟料庫內(nèi)料位和料面狀態(tài)的精準(zhǔn)測量，同時(shí)系統(tǒng)可顯示出熟料庫內(nèi)熟料的體積和重量，而且可以通過料面模擬畫面觀察出料皮帶是否存在堆料、下料不暢通的情況，也可以通過觀察邊緣料位堆積情況推測是否存在板結(jié)情況。

 
 
附檢測數(shù)據(jù)記錄表格(現(xiàn)場生產(chǎn)每天大約進(jìn)料5000噸左右）：

2）江西某水泥廠
江西某水泥總廠相鄰共2個(gè)熟料分廠，分廠間熟料轉(zhuǎn)運(yùn)通過周轉(zhuǎn)熟料庫暫時(shí)儲存，因分廠間需要經(jīng)濟(jì)核算，因此對周轉(zhuǎn)熟料庫的熟料計(jì)量特別重視。熟料庫直徑60米，料面高低不平，溫度高、粉塵大，準(zhǔn)確計(jì)量庫內(nèi)有多少熟料非常困難，原來方法是在熟料庫上均勻開了6個(gè)測量孔，通過各測量孔用人工打尺的辦法來測量空深，算出平均料深來估算體積和重量，這種辦法很難保證測量精度，兩廠之間均對測量結(jié)果存疑。
在安裝使用3D雷達(dá)掃描機(jī)器人智能盤庫系統(tǒng)后，經(jīng)過實(shí)際測量對比，該設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控孰料庫內(nèi)進(jìn)出料變化，中控室電腦屏幕上可實(shí)時(shí)顯示孰料庫內(nèi)料面的三維圖像、體積等信息，不需要有專門的工作人員現(xiàn)場監(jiān)測即可實(shí)時(shí)盤庫，提高了生產(chǎn)的效率，也解決了兩廠之間的熟料量測量數(shù)據(jù)矛盾的問題。



   

5、總結(jié)
3D雷達(dá)掃描機(jī)器人智能盤庫系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了熟料庫料位實(shí)時(shí)動態(tài)數(shù)據(jù)的采集、處理，3D成像畫面展示，同時(shí)顯示最高料位、最低料位、平均料位及體積和質(zhì)量，做到了生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化、過程透明化、現(xiàn)場無人化，解決了目前水泥熟料庫盤庫方法存在的各種缺陷，有效避免了可能出現(xiàn)的料倉堵口，滿倉，設(shè)備毀壞等影響生產(chǎn)事故的發(fā)生，同時(shí)可將熟料庫料位信息與控制物料平衡、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng) 、皮帶控制系統(tǒng)等對接聯(lián)動，為整體調(diào)度提供有效的監(jiān)控、管理手段，助力安全、高效生產(chǎn)，在水泥廠具有良好的應(yīng)用前景。