堆取料机防碰撞控制系统

煤场堆取料机定位系统的建立目的：通过定位堆取料机在轨道的位置，以及定位堆取料机取煤区域的位置，从而实时获取各区域的取煤位置信息，计算各区域向原煤仓的输煤量和不同煤种的储煤量。有了堆取料机精确的位置信息以后，还能实现堆取料机的防碰撞保护，避免生产安全事故的发生。
目前堆取料机位置检测大多采用的是人眼定位、激光位移传感器、行走限位开关、RFID方式、加装刻度标尺精确定位系统的检测技术。

以上几种位置检测方式均存在一定的缺陷，具体表现为：

a.人眼定位受制于眼睛健康状况和精神状态，环境影响比较大，作业时间长；

b.激光位移传感器在不洁净环境会失去作用，轨道沉降导致车辆走行抖动会使反光板靶位不准，亦会导致位置检测不准；

c. 行走限位开关由于是点定位，对连续性位置检测存在盲区；

d. RFID方式是无线点定位，存在漏读现象, 延时较大；

e. 加装刻度条方式成本高，安装复杂，在现场恶劣的环境下容易磨损。

1. 封闭煤场内部堆取料机定位解决方案

堆取料机在封闭煤场内部无法采用卫星定位技术，基于室内的各种定位技术中目前精度、的为UWB定位技术。UWB无线定位的一般精度为10cm，精度可达到5cm以内。

UWB无线定位原理：无线基站位置已知，标签发出无线脉冲信号，根据标签到达每个基站的时间乘以光速，得到标签至每个基站的距离，再通过算法求解，最终得到标签的位置，从而实现标签定位。

通过在每个封闭煤场顶部和马道上安装多个室内定位基站，在堆取料机上安装定位终端，实现堆取料机的精确定位。通过堆取料机定位系统的精确定位信息，实现按计划的堆取料机取煤规范管理，当取煤区域与计划取煤区域位置不符合时，实现系统的自动声光报警，提示堆取料机操作员。实时监控斗轮机的位置信息，降低堆取料机撞击风险。

2. 露天煤场堆取料机定位解决方案
露天煤场堆取料机主要采用差分基站定位技术，利用基于载波相位观测值的实时动态定位（RTK）技术，能够实时地提供测站点在坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集北斗/GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果。