无人值守智能装车系统诞生记

11月25日,泰安煤机公司在青岛港举办“无人值守智能化装车系统推介会”,将无人值守装车系统向全国推广,来自中国煤炭工业协会、山东煤炭工业协会,全国各大煤矿、煤机制造企业和与泰安煤机公司广泛合作的204个单位,共260余人参加会议。山东省工业测控工程技术研究中心专家、鉴定委员会主任张建中宣布:“通过对山能重装泰安煤机公司无人值守智能装车系统鉴定,通过质询讨论、材料审查,鉴定委员会认定,无人值守智能装车系统具有‘实现系统自动定量快速装车、实现实时远程监测、监控及故障预警’等创新点,该系统运行稳定可靠,经济和社会效益显著,属于国内首创,整体技术达到了国际先进水平!”

从构想到行动

装车站一直都是泰安煤机公司的拳头产品,从中国第一台装车站到快速装车、定量装车、三仓三轨,该公司一直在技术领域不断创新。在国内市场上也牢牢占据龙头地位。然而,随着近年来市场竞争的不断激烈,传统的装车站已经无法在竞争中取得优势,要想在众多厂商中取得突破,就必须在智能化创新上做出新成果!况且近年来一直面临着调试服务人员极具缺乏的严峻形势,迫切需要建立起一套不依赖客户提供条件,仅需现场人员配合就能与公司完成远程访问、人工智能自动装车功能,能为客户节省时间,提高工作效率的智能化装车系统。基于此种原因,泰安煤机公司积极响应国家智能制造和新旧动能转换的决策部署,推动行业内产品转型升级,积极探讨产业结构由低端迈向中高端延伸的途径和方式,组织技术人员大力攻关,将快速定量装车系统的经营方式由“产品制造”向“产品智造”转变,不断加大科技研发力度,在人工智能自动装车系统上做文章,利用“互联网+智慧能源”“工业物联网”“机器视觉”等前沿技术,提出了无人操作有人巡检的快速自动定量装车工作。2018年5月8日,在集团公司团委第三届“互联网+创新创业”大赛上,该公司电液装备事业部青年技术团队申报的“无人值守自动装车系统的研发与应用”项目获得大赛一等奖。这个项目,不仅仅是对装车系统智能升级的突破口,更是对集团公司立下的“军令状”。

一个构想的提出仅仅只是开始,如何将它实现,是泰安煤机公司电液青年技术团队必须攻克的难关。这支充满活力的团队,在不到一年的时间里,便完成了远程数据监控平台的搭建,实现了从山东到内蒙古近1000公里的数据链接,随后,他们又投入到无人值守系统的研发之中。

泰安煤机公司对这个项目十分重视,多次召开专题会议,对此项目的各项问题进行研究。技术人员分组讨论,各抒己见,互相补充。要实现无人值守,关键点是对溜槽的控制,针对溜槽的自动控制这一问题制定了对溜槽在油缸控制改造和电气检测控制两大方面的控制方案。在方案具体的设计实施过程中涉及到最新的网络技术、图像识别、视觉系统、三维建模等关键技术。如何通过增加一些电气设备,再配合程序的开发实现对溜槽的自动控制,成为电控小组讨论的课题;液压小组则讨论,怎样通过对油缸的控制从而实现溜槽放料量的控制等等问题。“电控系统相当于装车站的大脑,我们要做的,就是通过动态扫描技术让这个大脑自我运转,代替人工操作,实现整个装车站的无人值守自动装车。”电液装备事业部经理崔冰说。

从建设到运行

2019年6月27日,泰安煤机公司接到青岛港国际物资设备招标采购中心中标通知书,成为青岛港前港公司装车楼自动化改造项目中标单位。青岛港装车楼为单仓单轨装车系统,运行近十年,业主决定对装车系统进行改造升级。而这套装车站,也将成为泰安煤机公司改造的首套无人值守装车站,是该公司装车站产品从卖产品向卖解决方案上转变的标志性项目,也是装车站产品自动化改造程度最高的一个项目。改造后的装车站将采用机器视觉自动判别系统代替人工判断操作,通过图像识别检测列车速度,采用人工智能自学习算法与装车站程序联锁,控制配料闸门动作,实现无人值守、自动装车的效果。

为如实掌握装车现场遇到的问题,做到对症下药,工程技术人员多次前往新疆、内蒙、甘肃、宁夏等矿区和曹妃甸、天津港、青岛港、日照港等港口,到设备使用一线与现场的管理人员、操作工、维修工交流讨论,对现场进行勘察,倾听客户的意见,白天走访晚上开会总结,对客户提出的一条条建议进行整理汇总,并拿出解决思路;去广州、深圳、江苏走访厂家进行方案调研;又到北京、上海、武汉落实关键技术节点的接口和传感器的配套厂家。晚上赶飞机,白天交流谈判,经常一熬几天,程序开发工作人员更是通宵达旦建模、写算法、做编程,时而争论的面红耳赤,时而又喜笑颜开,一个个字母、一条条字符组成了屏幕上一行行整齐的代码。技术人员半年来奔走于青岛–泰安两地,一项项技术参数输入程序,一件件器材安装到位,调试人员反复验证,安装人员紧密配合,青岛港装车站作为正在运行的老站改造项目,所有的改造工程都需要在现场仅有的不装车的短暂几小时内进行,时间紧,任务重,现场停车检修时,他们就集中人力安装设备,送电对点,现场有装车任务的时候他们就根据实际工况对已经就位的设备、装置进行软硬件的验证,制定修正方案、进行软件联机测试,现场一群人因为一套装置的安装调试干到深夜两三点已经是常态。

从2019年7月开始改造硬件设备陆续进场,经过大家的日夜奋战,泰安煤机公司历时四个多月完成了青岛港装车站无人值守智能装车系统的机器视觉自动判别系统、人工智能自学习算法、PLC控制系统的逻辑控制、火车车厢编号图像识别系统、火车车厢编号比对系统、铁牛牵引远程控制系统六大组成部分硬软件的安装和调试,终于成功实现了青岛港装车站人工智能全自动装车。

无人值守智能装车系统投入使用后,运转良好,试验期间客户根据现场使用效果进行了如下反馈:自无人值守智能装车系统使用以来,在装车楼只留一人进行巡检,本系统中所用材料、设备和施工工艺均符合工业控制的行业标准,并适应码头的现场环境,保证系统能够全天候(24小时)不间断可靠运行。通过自动装车保证了港口的运料量,取得了显著的经济技术效益,运行效果得到了客户的肯定。

从自身到市场

快速定量装车系统是集机械、电气、液压于一体的可以连续定量装运散装物料的装车设备,在矿山、港口、冶金、粮食等行业的高速发展中,发挥着重要作用。随着我国物流运输业快速不断的发展,对快速定量装车系统的要求不断提高,快速定量装车系统正在向着自动化、智能化方向发展,由于软、硬件技术的不断进步,快速定量装车系统的智能化也越来越成为现实。泰安煤机公司作为装车系统生产的龙头企业,始终处于行业领先地位。为在激烈的市场竞争中脱颖而出,该公司斥资千万,打造了专业的装车站自动化生产流水线,多个岗位可以实现机器代人,与传统生产能力相比提高290%,人均生产能力提高217%,全面提升劳动效率,减轻工人劳动强度,提高产品质量,自动化程度迈上了新的台阶,可以满足大批量订单生产;为了开拓更大的市场以及增加装车站产品的市场竞争力,公司不断把装车站技术在实践中进步,通过对快速定量装车站进行模块化设计,提高设计效率,强化设备通用性,达到不同项目之间零部件的更换和替代,做到产品精细模块化定制,解决装车站整体批量化生产的难题,将装车站产品推向多样化、系列化和定制化,以满足客户不断变化的需求。装车站控制设备是整个系统的“大脑”,该公司采用美国AB、德国西门子等著名PLC品牌,实现对产品核心技术的自主化开发,完成对设备的运行控制和数据监测、故障信息和装卸车信息的管理,在实际运行中装车速度快、精度高、污染小、自动化程度高,深受客户欢迎。

山能重装泰安煤机公司无人值守智能装车推介会已经落下帷幕,但因此带来的余热却丝毫未减,咨询电话声声不断,前来询问的客户也络绎不绝。据悉,已有10座装车站新站建造订单,6座老站达成智能改造意向,合同金额近1亿元。

 

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