本发明涉及磨煤机配件，具体为一种智能磨煤机石子煤斗及其控制系统。
背景技术：
1、随着燃煤发电机组自动化程度和办公效率的提高，制粉系统设备效率与安全性得到了很大提升，但磨煤机石子煤的排放仍存在排放不及时，石子煤排放情况对指导磨煤机工况调整存在严重滞后性的问题。如何通过磨煤机石子煤斗排放情况及时改善磨煤机工况，一直是燃煤机组保证制粉系统安全高效运行的管理方向；
2、当前磨煤机石子煤斗工作存在以下流程：电厂工作人员按规定设置石子煤斗自动冲洗时间，从而定时进行石子煤排放，若石子煤排放量大则会出现磨煤机堵塞情况；同时就地巡检人员定时对排放情况进行检查，若发现石子煤排放带煤粉，则通知集控人员提高磨煤机风量以提高磨煤机通风出力，若一直跑粉则会使锅炉效率下降；若发现石子煤排放带火星，则通知集控人员适当降低磨煤机出口温度并通知检修对磨煤机进行检查，若不及时处理则磨煤机存在爆燃风险。由于磨煤机工况复杂，加上巡检人员难以第一时间发现，导致对磨煤机的调整存在滞后性，磨煤机爆燃、堵塞风险增加，磨煤机跑煤粉锅炉低效运行时间增长；为解决现有技术中存在的上述问题，我们提出一种智能磨煤机石子煤斗及其控制系统。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种智能磨煤机石子煤斗及其控制系统，具有可靠的状态检测单元，能够对落入煤斗箱中的石子煤进行料位监测、带粉监测以及火星监测，微处理器用于接收各仪器传来的监测数据，并通过仪表盘对石子煤的状态进行显示，且微处理器能够根据监测数据向磨煤机发出相应的控制请求，进而自动参与磨煤机自动状态下煤量、风量、出口温度控制，实现改善磨煤机工况的目标；此外，本石子煤斗还具有防落灰设计以及减震组件，能够防止镜头模组落灰，有效证成像效果以及后续的监测精度，减震组件能够有效应对石子煤下落时冲力引起的震动，从而实现减震降噪的目的，可以有效解决背景技术中的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能磨煤机石子煤斗及其控制系统，包括煤斗箱、进料控制单元、状态检测单元和减震排料单元；
3、煤斗箱：为正方体结构，且在上端固定连接有方形的连接座，煤斗箱的前侧嵌设安装有仪表盘和微处理器，仪表盘和微处理器双向电连接；
4、进料控制单元：安装在连接座的内部及上侧；
5、状态检测单元：包含安装架、保护壳、视觉镜头一、补光灯、超声波测距仪、固定块和风扇，所述连接座的内部开设有圆形通道。且在连接座的下端口处安装有十字形的安装架，安装架通过四个端部处的固定块与连接座的下端固定连接，所述固定块为倒置的ω形结构，固定块通过两端的螺栓与连接座相固定，所述十字形安装架的中心交叉位置处固定连接有圆形的保护壳，保护壳的内部安装有视觉镜头一，所述固定块的下端中侧嵌设安装有风扇，四个风扇出风口均水平朝向视觉镜头一，保护壳的下端边缘安装有一圈补光灯，十字形安装架各段的中间位置处均安装有一个超声波测距仪；
6、减震排料单元：安装在煤斗箱内部的靠下位置处。
7、连接座用于将煤斗箱安装固定在磨煤机的排渣口处，煤斗箱用于对排出的石子煤进行收集，安装在煤斗箱前侧的微处理器用于接收各仪器传来的监测数据，并通过仪表盘对石子煤的状态进行显示，且微处理器能够根据监测数据向磨煤机发出相应的控制请求，进而自动参与磨煤机自动状态下煤量、风量、出口温度控制，实现改善磨煤机工况的目标。进料控制单元用于对石子煤的进料通道实现启闭控制，通过状态检测单元各组件能够对煤斗箱中收集到的石子煤进行料位监测、带粉监测以及火星监测，以确保各部分生产的安全有效进行；安装架用于视觉镜头一和超声波测距仪的安装，保护壳对视觉镜头一进行保护，视觉镜头一安装在煤斗箱上方的中心位置，能够有效监测到箱内石子煤是否带有火星，呈矩形分布的四个超声波测距仪，能够覆盖煤斗箱内四个区域的料位高度，避免采用单一检测点无法应对料位各处高低不平的情况，从而保证监测数据的准确性；固定块用于对安装架进行固定，且用于风扇的安装，风扇通过吹出风力，以防止视觉镜头一和超声波测距仪的检测端黏附灰尘，从而保证监测精度；补光灯受微处理器控制，在视觉镜头一执行监测时，补光灯会暂时关闭，通过使煤斗箱内部变暗来提高视觉镜头一对火星的捕捉效果；减震排料单元用于实现对石子煤的排放，且通过对接料部件进行减震处理，进而减少石子煤落下带来的震动噪音。
8、进一步的，所述状态检测单元还包含镜头模组二、镜头刷、卡槽和动推杆，所述煤斗箱左右两侧内壁的中部位置处均嵌设安装有一个镜头模组二，镜头模组二的外侧安装有镜头刷，镜头刷通过侧边的卡板与镜头模组二侧面的卡槽滑动连接，所述镜头模组二的下侧安装有两个电动推杆一，电动推杆一的伸缩端伸向镜头模组二的内部且与镜头刷侧边卡板固定连接。左右两侧的镜头模组二对下落过程石子煤的带粉情况进行监测，下落过程中煤粉与石子煤在竖直面上形成速度差，且根据外形差异，镜头模组二能够有效识别出石子煤中夹杂的煤粉，从而对煤粉的量进行监测，镜头刷在电动推杆一的带动下能够上下滑动，从而能够对镜头模组二黏附的灰尘进行刷除。
9、进一步的，所述进料控制单元包含螺栓通孔和连接通道，所述连接座的上端中部固定连接有圆形的连接通道，连接通道与连接座内部的圆形通道竖直对应且内径相同，所述连接座下端的四角位置处均开设有扇形区域，连接座上端的四角位置处均开设有一个螺栓通孔。连接通道用于和磨煤机的排渣口相对接，螺栓通孔用于螺栓紧固件的安装，从而将连接座与磨煤机相固定。
10、进一步的，所述进料控制单元还包含挡板滑槽、通道挡板、联动板和液压缸，所述连接座内部的中间层开设有横向的挡板滑槽，挡板滑槽的内部滑动连接有左右两个通道挡板，每个通道挡板的外侧均固定连接有一个联动板，所述连接座的左右两侧均嵌设安装有一组液压缸，每组的两个液压缸横向设置，且伸缩端分别与联动板前后两端的内侧固定连接。挡板滑槽用于通道挡板的安装，两侧的液压缸通过联动板带动通道挡板实现开合。
11、进一步的，所述减震排料单元包含安装滑槽、承托杆架、电子秤和承托板，所述煤斗箱内壁的靠下位置处均开设有一个安装滑槽，安装滑槽开设在四侧内壁的中间位置处，所述承托杆架为十字形结构且其各段分别滑动连接在相应侧安装滑槽的内部，所述承托杆架的中心位置处安装固定有电子秤，电子秤的上端安装固定有方形的承托板，承托板与煤斗箱的内壁滑动连接。安装滑槽用于承托杆架的安装，承托杆架用于电子秤的安装，承托板用于对接料台进行承托，电子秤用于测取落入的石子煤的重量，进而通过质量数据与距离数据相配合的方式，提高对料位监测的准确度。
12、进一步的，所述减震排料单元还包含竖滑杆、阻尼器和弹簧，四侧内壁上的安装滑槽中均固定连接有竖滑杆，所述承托杆架的端部均安装有一个阻尼器，承托杆架通过阻尼器与竖滑杆滑动连接，每个竖滑杆的外侧均套置有一个弹簧，弹簧的上端顶在阻尼器的下侧。石子煤下落时带来的冲力会导致承托板上下震动，弹簧用于对传递到承托杆架上的力进行缓冲，阻尼器使震动的力逐渐减弱，从而实现减震降噪的目的。
13、进一步的，所述减震排料单元还包含接料台、冲料槽、安装块和喷嘴，所述承托板的上端固定连接有接料台，接料台的上端为向中间聚束的斜面，且在接料台的中部开设有横向的冲料槽，冲料槽的截面为圆形结构，且在左端口处安装固定有安装块，安装块的内部固定连接有喷嘴，喷嘴的两端分别从安装块的左右两侧伸出。接料台两侧向中间聚拢的斜面能够有利于石子煤滑向中间侧的冲料槽，安装块用于喷嘴的安装，喷嘴在左侧朝右喷出高压水，将冲料槽中的石子煤向外冲出。
14、进一步的，所述减震排料单元还包含增压水泵和托板架，所述煤斗箱的左端靠下位置处固定连接有托板架，托板架的上端安装固定有增压水泵，增压水泵的进水口朝前，增压水泵的出水端通过皮管与喷嘴的左侧相连通。托板架用于增压水泵的安装，增压水泵通过抽取外部水源并进行加压处理，使喷嘴喷出的水柱能够有足够的冲力。
15、进一步的，所述减震排料单元还包含出料口、料口挡板和电动推杆二，所述煤斗箱的右侧且与冲料槽横向对应的位置处开设有方形的出料口，出料口的上侧滑动连接有料口挡板，电动推杆二嵌设安装有在煤斗箱的右侧壁中，且电动推杆二的伸缩端朝下与料口挡板的上侧固定连接。电动推杆二用于控制料口挡板的升降，从而实现对出料口的开闭控制。
16、进一步的，所述控制系统包含料位监测、带粉监测以及火星监测三部分组成，各部分的运行原理如下：
17、a.通过石子煤称重或超声波测距得出料位数值，当石子煤煤斗料位过高时，若装置处于自动状态，则由微处理器向磨煤机发出控制信号，启动排放程序，关闭下料通道，并打开出料口挡板；监测模块对煤斗内部料位进行实时检测，以预防出现料位过高的情况；
18、b.通过图像处理技术，采集识别匹配亮度情况，实现带粉监测，当监测到落下的石子煤中带有火星时，若装置处于自动状态，则由微处理器向磨煤机发出控制信号，启动降温程序：开大冷风、关小热风门，使磨煤机出口温度降低；监测模块对煤斗内部石子煤进行实时检测，以及时发现排出的石子煤中带有火星的情况；
19、c.通过图像处理技术，采集识别匹配灰度情况，实现带粉监测，当检测到落下的石子煤中带有大量煤粉时，则由微处理器向磨煤机发出控制信号，启动风量调控：开大热门、冷风调门，使风量设置值升高；监测模块对煤斗内部石子煤进行实时检测，以及时发现排出的石子煤中煤粉含量超标的情况；
20、d.若自动调控程序执行超时，则发出复位报警信息，请求手动干预；当装置处于手动状态下，监测装置仅发出报警信息。
21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本智能磨煤机石子煤斗及其控制系统，具有以下好处：
22、1、具有可靠的状态检测单元，能够对落入煤斗箱中的石子煤进行料位监测、带粉监测以及火星监测，安装在煤斗箱前侧的微处理器用于接收各仪器传来的监测数据，并通过仪表盘对石子煤的状态进行显示，且微处理器能够根据监测数据向磨煤机发出相应的控制请求，进而自动参与磨煤机自动状态下煤量、风量、出口温度控制，实现改善磨煤机工况的目标；
23、2、具有针对于镜头模组的防落灰设计，以保证成像效果以及后续的监测精度：固定块的下端中侧嵌设安装有风扇，四个风扇出风口均水平朝向视觉镜头一，风扇通过吹出风力，以防止视觉镜头一和超声波测距仪的检测端黏附灰尘；在左右两侧的镜头模组二处，镜头刷在电动推杆一的带动下能够上下滑动，从而能够对镜头模组二黏附的灰尘进行刷除；
24、3、具有减震组件，当石子煤下落时，带来的冲力会导致承托板上下震动，弹簧用于对传递到承托杆架上的力进行缓冲，阻尼器使震动的力逐渐减弱，从而实现减震降噪的目的；
25、4、本发明具有可靠的状态检测单元，能够对落入煤斗箱中的石子煤进行料位监测、带粉监测以及火星监测，微处理器用于接收各仪器传来的监测数据，并通过仪表盘对石子煤的状态进行显示，且微处理器能够根据监测数据向磨煤机发出相应的控制请求，进而自动参与磨煤机自动状态下煤量、风量、出口温度控制，实现改善磨煤机工况的目标；此外，本石子煤斗还具有防落灰设计以及减震组件，能够防止镜头模组落灰，有效证成像效果以及后续的监测精度，减震组件能够有效应对石子煤下落时冲力引起的震动，从而实现减震降噪的目的。
1.一种智能磨煤机石子煤斗及其控制系统，其特征在于：包括煤斗箱(1)、进料控制单元(3)、状态检测单元(4)和减震排料单元(5)；
2.根据权利要求1所述的一种智能磨煤机石子煤斗及其控制系统，其特征在于：所述状态检测单元(4)还包含镜头模组二(48)、镜头刷(49)、卡槽(410)和电动推杆一(411)，所述煤斗箱(1)左右两侧内壁的中部位置处均嵌设安装有一个镜头模组二(48)，镜头模组二(48)的外侧安装有镜头刷(49)，镜头刷(49)通过侧边的卡板与镜头模组二(48)侧面的卡槽(410)滑动连接，所述镜头模组二(48)的下侧安装有两个电动推杆一(411)，电动推杆一(411)的伸缩端伸向镜头模组二(48)的内部且与镜头刷(49)侧边卡板固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种智能磨煤机石子煤斗及其控制系统，其特征在于：所述进料控制单元(3)包含螺栓通孔(35)和连接通道(36)，所述连接座(2)的上端中部固定连接有圆形的连接通道(36)，连接通道(36)与连接座(2)内部的圆形通道竖直对应且内径相同，所述连接座(2)下端的四角位置处均开设有扇形区域，连接座(2)上端的四角位置处均开设有一个螺栓通孔(35)。
4.根据权利要求1所述的一种智能磨煤机石子煤斗及其控制系统，其特征在于：所述进料控制单元(3)还包含挡板滑槽(31)、通道挡板(32)、联动板(33)和液压缸(34)，所述连接座(2)内部的中间层开设有横向的挡板滑槽(31)，挡板滑槽(31)的内部滑动连接有左右两个通道挡板(32)，每个通道挡板(32)的外侧均固定连接有一个联动板(33)，所述连接座(2)的左右两侧均嵌设安装有一组液压缸(34)，每组的两个液压缸(34)横向设置，且伸缩端分别与联动板(33)前后两端的内侧固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种智能磨煤机石子煤斗及其控制系统，其特征在于：所述减震排料单元(5)包含安装滑槽(51)、承托杆架(53)、电子秤(54)和承托板(55)，所述煤斗箱(1)内壁的靠下位置处均开设有一个安装滑槽(51)，安装滑槽(51)开设在四侧内壁的中间位置处，所述承托杆架(53)为十字形结构且其各段分别滑动连接在相应侧安装滑槽(51)的内部，所述承托杆架(53)的中心位置处安装固定有电子秤(54)，电子秤(54)的上端安装固定有方形的承托板(55)，承托板(55)与煤斗箱(1)的内壁滑动连接。
6.根据权利要求5所述的一种智能磨煤机石子煤斗及其控制系统，其特征在于：所述减震排料单元(5)还包含竖滑杆(52)、阻尼器(56)和弹簧(57)，四侧内壁上的安装滑槽(51)中均固定连接有竖滑杆(52)，所述承托杆架(53)的端部均安装有一个阻尼器(56)，承托杆架(53)通过阻尼器(56)与竖滑杆(52)滑动连接，每个竖滑杆(52)的外侧均套置有一个弹簧(57)，弹簧(57)的上端顶在阻尼器(56)的下侧。
7.根据权利要求5所述的一种智能磨煤机石子煤斗及其控制系统，其特征在于：所述减震排料单元(5)还包含接料台(58)、冲料槽(59)、安装块(510)和喷嘴(511)，所述承托板(55)的上端固定连接有接料台(58)，接料台(58)的上端为向中间聚束的斜面，且在接料台(58)的中部开设有横向的冲料槽(59)，冲料槽(59)的截面为圆形结构，且在左端口处安装固定有安装块(510)，安装块(510)的内部固定连接有喷嘴(511)，喷嘴(511)的两端分别从安装块(510)的左右两侧伸出。
8.根据权利要求7所述的一种智能磨煤机石子煤斗及其控制系统，其特征在于：所述减震排料单元(5)还包含增压水泵(513)和托板架(514)，所述煤斗箱(1)的左端靠下位置处固定连接有托板架(514)，托板架(514)的上端安装固定有增压水泵(513)，增压水泵(513)的进水口朝前，增压水泵(513)的出水端通过皮管与喷嘴(511)的左侧相连通。
9.根据权利要求1所述的一种智能磨煤机石子煤斗及其控制系统，其特征在于：所述减震排料单元(5)还包含出料口(515)、料口挡板(516)和电动推杆二(517)，所述煤斗箱(1)的右侧且与冲料槽(59)横向对应的位置处开设有方形的出料口(515)，出料口(515)的上侧滑动连接有料口挡板(516)，电动推杆二(517)嵌设安装有在煤斗箱(1)的右侧壁中，且电动推杆二(517)的伸缩端朝下与料口挡板(516)的上侧固定连接。
10.根据权利要求1所述的一种智能磨煤机石子煤斗及其控制系统，其特征在于：所述控制系统包含料位监测、带粉监测以及火星监测三部分组成，各部分的运行原理如下：
