一种煤炭采样方法及采样车技术

本发明专利技术涉及煤样质检技术领域，具体公开了一种煤炭采样方法及采样车。该方法用于对煤堆采样，包括以下步骤：获取煤堆的形貌，并确定煤堆的体积；利用煤堆的密度计算煤堆的重量，再根据煤堆的重量确定采样单元，并在每个采样单元内获取多个子样采集区域坐标；采样车移动至一个子样采集区域附近；拍摄装置拍摄位于子样采集区域的煤堆；采样头采取子样采集区域的对应的煤炭样品；拍摄装置再次拍摄位于子样采集区域的煤堆。借助上述设置能够提高采样效率、采样精密度及现场适应性，进而降低人工成本并避免人为因素干扰。借助采样车上升降臂与机械手的设置能够提高采样头的灵活性，方便了采样头采取位置的选定。

【技术实现步骤摘要】
一种煤炭采样方法及采样车
本专利技术涉及煤样质检
，尤其涉及一种煤炭采样方法及采样车。
技术介绍
煤炭分析是煤炭利用的基础，煤炭采样是煤炭分析化验前提，煤炭采样的目的，是获得一个组成和特性都能代表被采样批煤的试验煤样，或者说其试验结果能代表被采样批煤组成和特性的试验煤样。采样的基本原则是被采样批煤的所有颗粒都能进入采样设备，每一颗粒都有相等的几率被采入试样中。煤炭采样必须尽量具有真实性、代表性，必须按照一定的采样标准，确定采样的方法、采样的数量等。商品煤采样途径可以分为：a.从皮带输送机的卸货点的下落煤流中采取子样；b.从皮带输送机的移动煤流中采样；c.从静止煤(火车、汽车、驳船和轮船载煤或煤堆)中采样，包括全深度采样和深部分层采样等。对于煤堆采样可以分为堆煤时(如轮船卸煤)采样和取煤时(装船时)采样，采样部位分为顶部采样和周边腰线采样。对于车辆装卸煤采样分为顶部采样和不同深度采样。从一批煤中采取的总样数和每个总样的子样数及采样位置需按照煤的标称粒度、数量和采样的精密度，根据煤炭采样标准确定。煤堆采样现有采样方法有如下几种：1.人工采样即人工手持采样铲按规定在不同的位置采取一定子样量，若干子样构成一个总样；2.螺旋管机械采样，分为固定或移动螺旋管采样，前者只用于车辆顶部采样，后者可用于车辆顶部和煤堆顶部采样；3.抓斗采样，分为固定式或移动式抓斗采样，前者只用于车辆顶部采样，后者可用于车辆顶部和煤堆顶部采样。然而，人工采样的工人劳动强度大，效率低，人为影响因素多，准确性差；存在着螺旋管采样过程中存在着细煤泄露和螺旋管易卡死、表层煤不能剔除、采样速度较慢以及煤堆顶部采样车难于到达等问题；抓斗采样存在细煤泄露，采样量不准确、样品暴露在外易被污染、只能进行采表层煤样以及煤堆顶部采样车难于到达等弊端。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种煤炭采样方法及采样车，以解决采样失真、精密度低以及人工干扰因素多的问题。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种煤炭采样方法，用于对煤堆采样，包括以下步骤：S1、获取所述煤堆的形貌，并确定所述煤堆的体积；S2、利用所述煤堆的密度计算所述煤堆的重量，再根据所述煤堆的重量确定采样单元，并在每个所述采样单元内获取多个子样采集区域坐标；S3、采样车移动至一个所述子样采集区域附近；S4、拍摄装置拍摄位于所述子样采集区域的所述煤堆；S5、采样头采取所述子样采集区域的对应的煤炭样品；S6、所述拍摄装置再次拍摄位于所述子样采集区域的所述煤堆。其中，所述采样车还包括扫描装置和计算设备，步骤S1包括如下步骤：S1.1、利用所述扫描装置扫描所述煤堆获得二维图像，利用所述计算设备对所述二维图像进行曲面拟合处理与数据计算。优选地，所述采样车还包括信息识别设备，步骤S1包括如下步骤：S1.2、利用所述信息识别设备读取所述煤堆的物料信息，所述物料信息包括所述煤堆的形貌、体积和密度。优选地，所述采样车还包括采样校准模块，在步骤S5之后包括如下步骤：S5.1、采样校准模块检测所述采样头采取位置是否位于所述子样采集区域内，当所述采取位置不位于所述子样采集区域内时，所述采样头卸落所述煤炭样品，返回步骤S5；否则继续步骤S6。优选地，所述采样车还包括摄影装置和用于检测所述采样车工作情况的工作检测模块，所述煤炭采样方法包括：所述摄影装置开始摄影所述采样车；所述工作检测模块检测所述采样车的工作情况；当所述采样车完成全部采样操作时，所述摄影装置停止摄影所述采样车；否则返回所述工作检测模块检测所述采样车的工作情况的步骤。优选地，所述采样车还包括用于调节所述采样车的速度的调速装置和用于发送所述采样车的坐标的定位装置，所述煤炭采样方法包括：所述定位装置检测所述采样车之间间距；对比两个所述采样车的坐标的间距与间距安全阈值的大小，当两个所述采样车的坐标的间距小于或者等于间距安全阈值时，所述调速装置调节所述采样车的速度，然后返回所述定位装置检测所述采样车之间间距的步骤；否则直接返回所述定位装置检测所述采样车之间间距的步骤。优选地，所述采样车还包括用于检测所述采样车的工作状态的故障检测模块及与所述故障检测模块通信连接的报警模块，所述煤炭采样方法包括：所述故障检测模块检测所述采样车的工作状态；当所述采样车故障时，所述报警模块发出报警；否则返回所述故障检测模块检测所述采样车的工作状态的步骤。一种采样车，能应用于上述的煤炭采样方法中，所述采样车包括所述采样头和采样车体；所述采样头用于采取所述煤炭样品；所述采样车体包括车体主体、用于驱动所述车体主体的行走单元、升降臂、机械手及设于所述车体主体上的煤斗，所述车体主体、所述升降臂、所述机械手依次转动连接，所述采样头安装于所述机械手上，所述煤斗用于收纳所述煤炭样品。优选地，所述采样头包括采样管，所述采样管的两端均转动连接有多个刺片，当所述采样头处于第一状态时，所述刺片封闭所述采样管的两端，使多个所述刺片与所述采样管围成采样腔，所述采样腔用于收集所述煤炭样品，且所述采样腔的两端均与外部环境连通。优选地，所述采样头包括内筒体和套设于所述内筒体上的外筒体，所述内筒体一端与所述机械手相连，另一端凸设有锥形件，所述外筒体与所述内筒体转动连接，所述内筒体设有用于收集所述煤炭样品的内筒体腔，所述内筒体侧面开设有连通所述内筒体腔的内筒体孔，所述外筒体侧面开设有外筒体孔，当所述外筒体孔与所述内筒体孔连通/隔断时，所述内筒体腔打开/封闭。本专利技术的有益效果：该采样方法能够根据煤堆形貌和重量，自动计算确定出采取的采样单元并确定采样子样的数量及子样采集区域坐标，进而确定了采样操作的目标位置，该方法实现了对煤堆顶部、腰部及底部和车辆顶部及不同深度的自动化采样，提高了采样精度，降低了采样系统偏差的同时还降低了工人劳动强度，提高了采样效率，且由于采样方案及执行通过监测系统生成，能够有效地避免人为干扰因素，拍摄装置的设置实现了采样过程全程监测，利于按照国家标准继续精确采样，实现采样问题回查和纠偏，保证采样的正确性。采样车利用采样车体上的行走单元、升降臂和机械手能使采样头准确地采集位于不同位置、不同深度的煤炭样品，从而提高了采样的精度，降低了采样的偏差，同时采样车易于与控制系统相连接，从而使得采样车的动作能够自动完成，让采样车的采样操作效率能够进一步地提高。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的采样头第一状态的结构示意图；图2是本专利技术实施例一提供的采样头第二状态的结构示意图；图3是本专利技术实施例一提供的采样车的结构示意图；图4是本专利技术实施例二提供的采样头的结构示意图；图5是本专利技术实施例二提供的采样车的结构示意图；图6是本专利技术实施例提供的煤堆煤炭采样方法的流程图；图7是本专利技术实施例提供的列车煤炭采样方法的流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤炭采样方法，用于对煤堆采样，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、获取所述煤堆的形貌，并确定所述煤堆的体积；/nS2、利用所述煤堆的密度计算所述煤堆的重量，再根据所述煤堆的重量确定采样单元，并在每个所述采样单元内获取多个子样采集区域坐标；/nS3、采样车移动至一个所述子样采集区域附近；/nS4、拍摄装置拍摄位于所述子样采集区域的所述煤堆；/nS5、采样头(100)采取所述子样采集区域的对应的煤炭样品；/nS6、所述拍摄装置再次拍摄位于所述子样采集区域的所述煤堆。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤炭采样方法，用于对煤堆采样，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获取所述煤堆的形貌，并确定所述煤堆的体积；
S2、利用所述煤堆的密度计算所述煤堆的重量，再根据所述煤堆的重量确定采样单元，并在每个所述采样单元内获取多个子样采集区域坐标；
S3、采样车移动至一个所述子样采集区域附近；
S4、拍摄装置拍摄位于所述子样采集区域的所述煤堆；
S5、采样头(100)采取所述子样采集区域的对应的煤炭样品；
S6、所述拍摄装置再次拍摄位于所述子样采集区域的所述煤堆。


2.根据权利要求1所述的煤炭采样方法，其特征在于，所述采样车还包括扫描装置和计算设备，步骤S1包括如下步骤：
S1.1、利用所述扫描装置扫描所述煤堆获得二维图像，利用所述计算设备对所述二维图像进行曲面拟合处理与数据计算。


3.根据权利要求1所述的煤炭采样方法，其特征在于，所述采样车还包括信息识别设备，步骤S1包括如下步骤：
S1.2、利用所述信息识别设备读取所述煤堆的物料信息，所述物料信息包括所述煤堆的形貌、体积和密度。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的煤炭采样方法，其特征在于，所述采样车还包括采样校准模块，在步骤S5之后包括如下步骤：
S5.1、采样校准模块检测所述采样头(100)采取位置是否位于所述子样采集区域内，当所述采取位置不位于所述子样采集区域内时，所述采样头(100)卸落所述煤炭样品，返回步骤S5；否则继续步骤S6。


5.根据权利要求1-3中任一项所述的煤炭采样方法，其特征在于，所述采样车还包括摄影装置和用于检测所述采样车工作情况的工作检测模块，所述煤炭采样方法包括：
所述摄影装置开始摄影所述采样车；
所述工作检测模块检测所述采样车的工作情况；
当所述采样车完成全部采样操作时，所述摄影装置停止摄影所述采样车；否则返回所述工作检测模块检测所述采样车的工作情况的步骤。


6.根据权利要求1-3中任一项所述的煤炭采样方法，其特征在于，所述采样车还包括用于调节所述采样车的速度的调速装置和用于发送所述采样车的坐标的定位装置，所述煤炭采样方法包括：
所述定位装置检测所述采样车之间间距；
对比两个所述采样车的坐标的间距与间距安全阈值的大小，当两个所述采样车的坐标的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李向利，王永超，张帅，刘国强，兰永超，刘占宾，马延龙，华夏，巩志坚，
申请(专利权)人：力鸿检验集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11