專利名稱：金屬熔煉車載配料監控裝置及配料方法
技術領域：
本發明涉及一種固體物料的分選和配料過程中應用的配料方法及監控裝置，特別涉及一種采用無源射頻標簽對固體物料的分選和配料過程進行全程監控的金屬熔煉車載配料監控裝置及配料方法。
背景技術：
目前，在固體料的分選和配料過程中，由于用于儲存固體物料的固體倉內的物料的情況實時發生變化，給分選和配料帶來很大的麻煩。以鋁冶煉為例。我國再生鋁工業在最近的幾年中發展很快，無論是產量還是生產規模，都居再生有色金屬之首，已經在我國鋁工業中占有重要的位置。但是，快速發展的再生鋁工業生產流程和技術仍然非常落后，從而制約了這一領域的發展。通常，廢舊鋁合金來源于廢品回收企·業，并經過簡單的人工分揀形成一系列的品種堆，在廢舊鋁合金熔煉時，需要根據產品鋁錠的工藝組成計算出各品種廢鋁的加料配比關系，在熔煉爐進行加料前按配比和總熔煉量進行配料，然后送入熔煉爐熔煉。實際應用條件下配料種類多、現場操作者隨時需進行補料工藝分析計算和記錄。現有廢鋁熔煉的配料技術中，其配料生產過程，通常采用叉車叉取廢鋁，運輸至地稱，稱料后再送放入料斗，人工計算配料差距和記錄最終配比。不斷產生的漏記、錯記、計算出錯致使配料指揮錯誤、人為編造配方數據，以及運錯、不安配方運輸廢鋁料的情況，最終導致事件追蹤、生產配方優化等工作不能開展，產品質量難以提高。以上情況說明，其他涉及產品質量的固體物料，在分選和配料的過程中，也會存在相同的問題，給生產過程帶來很大的困擾。

發明內容
本發明是針對現有技術中存在的諸多不足，提供一種結構簡單，能夠實現對固體倉內的固體物料的詳細信息進行實時監控，并以出倉物料的實際情況進行分選和配料，提高分選和配料的計量和存量的精確度的金屬熔煉車載配料監控裝置；同時也提供一種使用金屬熔煉車載配料監控裝置的配料方法。為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是金屬熔煉車載配料監控裝置包括收容倉庫、料斗、叉車、稱重傳感器、稱重模數轉換器、傳輸信號線、車載讀卡器、RFID卡、揚聲器、無線局域網、數據服務器、平板電腦及配料指揮軟件系統。收容倉庫根據固體物料的分類來決定收容倉庫的數目，RFID卡包括安裝于收容倉庫門口的RFID卡一和安裝于收容倉庫門外的RFID卡二,RFID卡一的數目與收容倉庫的數目對稱,在配料指揮軟件系統里每個RFID卡和收容倉庫都有對應的編碼，每個RFID卡的編碼和收容倉庫編碼一一對應，車載讀卡器安裝于叉車上，該車載讀卡器可讀取每個收容倉庫門口安裝的RFID卡一里的編碼，通過車載讀卡器讀取RFID卡二用于觸發數據服務器記錄存儲稱重傳感器稱取物料的重量數據，RFID卡二安裝于收容倉庫門口，稱重傳感器安裝于叉車上用于稱取叉車裝載固體物料后的重量，稱重模數轉換器將稱重傳感器測量固體物料后的重量后的重量數據轉化為平板電腦可以識別的計算機語言，平板電腦將處理后的信息通過無線局域網反饋至數據服務器，平板電腦的顯示器可顯示叉車所在配料區、原材料名稱、設定重量值、實際重、百分偏差，數據服務器將獲得的數據與預先設定的固體物料配比值判斷對比后，產生提示信號通過無線網絡傳送至平板電腦，與平板電腦電信號相連接的揚聲器播放語音提示指揮駕駛員操作叉車稱取指定的一種固體物料。指揮軟件系統安裝于儲存器中再安裝于平板電腦中，配料指揮軟件系統包括數據存儲模塊、配方管理模塊、配料計算模塊、RFID定位模塊、稱重模塊、狀態即時報告模塊。同時也提供了一種使用金屬熔煉車載配料監控裝置的配料方法，首先分選方法包括以下步驟
(1)運行入庫計量軟件
(2)叉車裝載分選好的廢鋁，按庫區張貼標識進入庫區，讀卡器依次讀到庫區外RFID標識編碼，讀到庫區編號信息，提示庫區類型，讀取叉車載料重量。 (3)叉車卸料后，離開庫區，讀卡器讀到庫區外RFID標識編碼，讀到叉車載料重量，將重量差值與本庫區存料進行總計、存入數據庫，提示完成存庫量。(4)重復以上過程，廢料入庫完成后，自動統計完畢。(5)定期可將數據庫導出，對出入庫量進行分析。該配料方法包括以下步驟
a、啟動金屬熔煉車載配料監控裝置，將配料品種η、比例、總重W和重量允差r通過平板電腦輸入指揮軟件系統中。b、確認啟動金屬熔煉車載配料監控裝置。C、平板電腦運行指揮軟件系統產生指令提示操作員駕駛叉車稱取配料品種η的重量，叉車駛出收容倉庫門口，叉車上安裝的讀卡器讀取RFID卡二成功后，觸發數據服務器存儲品種η的重量，平板電腦運行指揮軟件系統判斷品種η的重量允差與r的大小。Cl、判斷品種η的重量允差小于r，形成數據記錄于數據服務器并顯示(于平板電腦)，發出配料完成指令。c2、判斷品種η的重量允差大于r，計算品種η的運輸量，發出品種η的運輸指令，讀到品種η區的RFID卡，η區的RFID卡讀取成功后，發出品種η的稱重指令，完成品種η的稱重指令后讀取RFID卡二，觸發數據服務器更新品種η的當前重量及記錄。c21、車載讀卡器未讀到品種η區的RFID卡一時，平板電腦運行指揮軟件系統后獲得未讀取品種η區的RFID卡一的信息后，再次發出品種η的運輸指令，該指令通過與平板電腦電信號相連接的揚聲器播放操作提示的語音提示，操作者駕駛叉車再去讀取品種η區的RFID卡一，η區的RFID卡一讀取成功后，發出品種η的稱重指令，調節重量并獲取重量，讀取RFID卡二，觸發數據存儲器儲存數據，進一步更新品種η及總量，并記錄當前的重量數據。c22、RFID卡二未讀取成功時，平板電腦運行指揮軟件系統后獲得產生操作提示，通過揚聲器播放提示音讓操作者駕駛叉車再次運輸品種n，成功讀到品種η區的RFID卡一后，發出品種η的稱重指令，調節重量并獲取重量，讀取RFID卡二，觸發數據存儲器儲存數據，進一步更新品種η及總量的當前記錄重量。本發明提供的金屬熔煉車載配料監控裝置及配料方法與現有技術中相比，優點在于通過對固體物料進出收容倉庫的全過程跟蹤，通過對固體物料投入示蹤射頻標簽，標記各個點的產品的各種特性，為分選和配料作業環節提供準確的參考，提高分選和配料操作水平，降低了配料的失誤，提高了配料生產的效率。


圖I為本發明金屬熔煉車載配料監控裝置示意圖。圖2為本發明金屬熔煉車載配料監控裝置之叉車工作示意圖。圖3為本發明金屬熔煉車載配料監控裝置配料方法流程示意圖。圖4為本發明金屬熔煉車載配料監控裝置配料方法之配料指揮軟件系統工作流程不意圖。圖中收容倉庫I、收容倉庫A 11、收容倉庫B 12、收容倉庫C 13、叉車2、車載讀卡器 3、RFID 卡 4、RFID 卡一 41、RFID 卡二 42、RFID 卡 A 43、RFID 卡 B 44、RFID 卡 C 45、稱重傳感器5、平板電腦6。
具體實施例方式 結合附圖及用廢舊鋁合金回收冶煉的例子對本發明做進一步說明，參閱圖I與圖2，金屬熔煉車載配料監控裝置包括收容倉庫I、叉車2、車載讀卡器3、RFID卡4、稱重傳感器5、稱重模數轉換器(未顯示)、傳 輸信號線(未顯示)、平板電腦6、揚聲器(未顯示)、無線局域網(未顯示)、數據服務器(未顯示)和配料指揮軟件系統。收容倉庫以三個為例，收容倉庫I包括收容倉庫A 11、收容倉庫B 12和收容倉庫C 13，廢鋁按照下列的分類方法存庫鋁合金，鋁含量在97%以上，按成分種類細分為純招、招銅、招猛、招娃、招續、招續娃、招鋒續。各種廢料按此系列進打分類。收各倉庫A 11、收容倉庫B 12和收容倉庫C 13分別存放純鋁、鋁銅和鋁錳，RFID卡4包括RFID卡一 41和RFID 卡二 42，RFID 卡一 41 包括 RFID 卡 A 43,RFID 卡 B 44 和 RFID 卡 C 45，RFID 卡 A 43安裝于收容倉庫A 11門口，RFID卡B 44安裝于收容倉庫B 12門口，RFID卡C 45安裝于收容倉庫C 13門口，在配料指揮軟件系統里RFID卡A 43、RFID卡B 44、RFID卡C 45、收容倉庫A 11、收容倉庫B 12和收容倉庫C 13都有對應的編碼，RFID卡A 43的編碼和收容倉庫A 11的編碼對應，RFID卡A 44的編碼和收容倉庫A 12的編碼對應，RFID卡A 45的編碼和收容倉庫A 13的編碼對應，車載讀卡器安裝于叉車上，該車載讀卡器讀取RFID卡A43,RFID卡B 44和RFID卡C 45里的編碼反饋給安裝配料指揮系統的數據服務器，配料指揮軟件系統安裝于數據服務器中，稱重傳感器安裝于叉車上用于稱重叉車裝載固體物料后的重量，稱重模數轉換器將稱重傳感器測量固體物料后的重量數據轉化為平板電腦可以識別的計算機語言，平板電腦將處理后的信息通過無線局域網反饋至數據服務器，數據服務器將獲得的重量數據與預先在配料指揮軟件系統設定的固體物料配比值判斷對比后，產生提示信號通過無線網絡傳送至平板電腦，與平板電腦電信號相連接的揚聲器播放語音提示指揮駕駛員操作叉車稱取指定的一種固體物料。作為優選，指揮軟件系統安裝于SD卡中再安裝于平板電腦中。同時也提供了一種金屬熔煉車載配料監控裝置的配料方法，結合圖3與圖4，首先分選方法包括以下步驟
(1)運行入庫計量軟件
(2)叉車裝載分選好的廢鋁，按庫區張貼標識進入庫區，讀卡器依次讀到庫區外RFID標識編碼，讀到庫區編號信息，提示庫區類型，讀取叉車載料重量。
(3)叉車卸料后，離開庫區，讀卡器讀到庫區外RFID標識編碼，讀到叉車載料重量，將重量差值與本庫區存料進行總計、存入數據庫，提示完成存庫量。(4)重復以上過程，廢料入庫完成后，自動統計完畢。 (5)定期可將數據庫導出，對出入庫量進行分析。該配料方法包括以下步驟
a、啟動金屬熔煉車載配料監控裝置，將配料品種η、比例、總重W和重量允差r通過平板電腦輸入指揮軟件系統的配方管理模塊中，配料計算模塊讀取配料數據，。b、確認啟動金屬熔煉車載配料監控裝置。C、平板電腦運行指揮軟件系統產生指令提示操作員駕駛叉車稱取配料品種η的重量，叉車駛出收容倉庫門口，叉車上安裝的讀卡器讀取RFID卡二成功后，觸發數據服務器存儲品種η的重量，平板電腦運行指揮軟件系統，稱重模塊將品種η的重量數據傳輸至配料計算模塊，配料計算模塊計算判斷品種η的重量允差與r的大小，同時數據存儲模塊儲存數據。Cl、判斷品種η的重量允差小于r，形成數據記錄于數據服務器并顯示(于平板電腦)，狀態即時報告模塊發出配料完成提示。c2、判斷品種η的重量允差大于r，優選的，操作建議模塊按百分偏差最大項的物料輸出操作提示信息，計算品種η的運輸量，發出品種η的運輸指令，讀到品種η區的RFID卡，η區的RFID卡讀取成功后，發出品種η的稱重指令，完成品種η的稱重指令后讀取RFID卡二，觸發數據服務器更新品種η的當前重量及記錄。c21、車載讀卡器未讀到品種η區的RFID卡一時，平板電腦運行指揮軟件系統后獲得未讀取品種η區的RFID卡一的信息后，再次發出品種η的運輸指令，該指令通過與平板電腦電信號相連接的揚聲器播放操作提示的語音提示，操作者駕駛叉車再去讀取品種η區的RFID卡一，η區的RFID卡一讀取成功后，發出品種η的稱重指令，調節重量并獲取重量，讀取RFID卡二，觸發數據存儲器儲存數據，進一步更新品種η及總量，并記錄當前的重量數據。c22、RFID卡二未讀取成功時，平板電腦運行指揮軟件系統后獲得產生操作提示，通過揚聲器播放提示音讓操作者駕駛叉車再次運輸品種n，成功讀到品種η區的RFID卡一后，發出品種η的稱重指令，調節重量并獲取重量，讀取RFID卡二，觸發數據存儲器儲存數據，進一步更新品種η及總量的當前記錄重量。
權利要求
1.一種金屬熔煉車載配料監控裝置，其特征在于金屬熔煉車載配料監控裝置包括收容倉庫、料斗、叉車、稱重傳感器、稱重模數轉換器、傳輸信號線、車載讀卡器、RFID卡、揚聲器、無線局域網、數據服務器、平板電腦及配料指揮軟件系統； RFID卡包括安裝于收容倉庫門口的RFID卡一和安裝于收容倉庫門外的RFID卡二，RFID卡一的數目與收容倉庫的數目對稱，在配料指揮軟件系統里每個RFID卡和收容倉庫都有對應的編碼； 車載讀卡器安裝于叉車上，該車載讀卡器可讀取每個收容倉庫門口安裝的RFID卡一里的編碼，通過車載讀卡器讀取RFID卡二用于觸發數據服務器記錄存儲稱重傳感器稱取物料的重量數據； 稱重傳感器安裝于叉車上，平板電腦將處理后的信息通過無線局域網反饋至數據服務器； 平板電腦的顯示器可顯示叉車所在配料區、原材料名稱、設定重量值、實際重、百分偏差; 數據服務器將獲得的數據與預先設定的固體物料配比值判斷對比后，產生提示信號通過無線網絡傳送至平板電腦，與平板電腦電信號相連接的揚聲器播放語音提示指揮駕駛員操作叉車稱取指定的一種固體物料； 指揮軟件系統安裝于儲存器中再安裝于平板電腦中，配料指揮軟件系統包括數據存儲模塊、配方管理模塊、配料計算模塊、RFID定位模塊、稱重模塊、狀態即時報告模塊。
2.如權利要求I所述的金屬熔煉車載配料監控裝置，其特征在于收容倉庫根據固體物料的分類來決定收容倉庫的數目。
3.如權利要求I所述的金屬熔煉車載配料監控裝置，其特征在于指揮軟件系統安裝于SD卡中再安裝于平板電腦中。
4.一種基于RFID射頻標簽的實時監控裝置的配料方法，首先分選方法包括以下步驟 (1)運行入庫計量軟件 (2)叉車裝載分選好的廢鋁，按庫區張貼標識進入庫區，讀卡器依次讀到庫區外RFID標識編碼，讀到庫區編號信息，提示庫區類型，讀取叉車載料重量。
5.(3)叉車卸料后，離開庫區，讀卡器讀到庫區外RFID標識編碼，讀到叉車載料重量，將重量差值與本庫區存料進行總計、存入數據庫，提示完成存庫量。
6.(4)重復以上過程，廢料入庫完成后，自動統計完畢。
7.(5)定期可將數據庫導出，對出入庫量進行分析。
8.該配料方法包括以下步驟 a、啟動金屬熔煉車載配料監控裝置，將配料品種η、比例、總重W和重量允差r通過平板電腦輸入指揮軟件系統中； b、確認啟動金屬熔煉車載配料監控裝置； C、平板電腦運行指揮軟件系統產生指令提示操作員駕駛叉車稱取配料品種η的重量，叉車駛出收容倉庫門口，叉車上安裝的讀卡器讀取RFID卡二成功后，觸發數據服務器存儲品種η的重量，平板電腦運行指揮軟件系統判斷品種η的重量允差與r的大小； Cl、判斷品種η的重量允差小于r，形成數據記錄于數據服務器并顯示(于平板電腦)，發出配料完成指令；c2、判斷品種η的重量允差大于r，計算品種η的運輸量，發出品種η的運輸指令，讀到品種η區的RFID卡，η區的RFID卡讀取成功后，發出品種η的稱重指令，完成品種η的稱重指令后讀取RFID卡二，觸發數據服務器更新品種η的當前重量及記錄； c21、車載讀卡器未讀到品種η區的RFID卡一時，平板電腦運行指揮軟件系統后獲得未讀取品種η區的RFID卡一的信息后，再次發出品種η的運輸指令，該指令通過與平板電腦電信號相連接的揚聲器播放操作提示的語音提示，操作者駕駛叉車再去讀取品種η區的RFID卡一，η區的RFID卡一讀取成功后，發出品種η的稱重指令，調節重量并獲取重量，讀取RFID卡二，觸發數據存儲器儲存數據，進一步更新品種η及總量，并記錄當前的重量數據； c22、RFID卡二未讀取成功時，平板電腦運行指揮軟件系統后獲得產生操作提示，通過揚聲器播放提示音讓操作者駕駛叉車再次運輸品種η，成功讀到品種η區的RFID卡一后，發出品種η的稱重指令，調節重量并獲取重量，讀取RFID卡二，觸發數據存儲器儲存數據，進一步更新品種η及總量的當前記錄重量。
全文摘要
本發明涉及固體物料的分選和配料應用領域，涉及一種金屬熔煉車載配料監控裝置及配料方法，上述金屬熔煉車載配料監控裝置包括收容倉庫、叉車、稱重傳感器、稱重模數轉換器、傳輸信號線、車載讀卡器、RFID卡、揚聲器、無線局域網、數據服務器、平板電腦及配料指揮軟件系統；同時也提供一種使用金屬熔煉車載配料監控裝置的配料方法。本發明的優點在于通過對固體物料進出收容倉庫的全過程跟蹤，為配料作業環節提供準確的參考，提高分選和配料操作水平。
文檔編號G01G23/18GK102879075SQ20121038898
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月15日 優先權日2012年10月15日
發明者丁文捷, 楊文禮, 李宏燕, 朱學軍, 謝翠芳 申請人:寧夏瑞銀工貿有限公司