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方案提出的背景

中鐵十一局鐵二處現有分布于全國的拌合站50余座，每個拌合站由1-3臺拌合線組成。在實際的運行中存在如下的問題：

1、物料盤點時發現水泥“丟了”

在拌合站，一個雙機組的攪拌站1年時間內有1000噸左右的水泥“丟了”，丟到哪里了？眾多的猜疑，也引發了很多的管理問題。

物料入倉時是經過地磅稱量的，地磅的精度在±1%，是滿量程的±1%，也就是說一個100噸的地磅引起的誤差可能是2噸，每次40噸水泥進來，就可能誤差0.8噸；出料采用增量稱，盡管采用了一些稱重算法，但往往效果不佳，每次稱量的誤差也在100KG左右，每天下料若干次，引起的稱量誤差就更大了，就這樣，1000噸水泥沒有了。。。

2、粉塵排放及污染問題

商砼站在建設初期，為了防止氣力輸送過程中“冒倉”，在倉頂安裝了“安全閥”，在倉滿時，安全閥動作，大量水泥或粉煤灰通過“安全閥”泄壓，達到防止倉頂“掀頂”事故。但同時大量的水泥或粉煤灰外泄到空氣中，引發粉塵污染，且料倉高度均在15-20米以上的高空，粉塵飄逸面積大，對城市的空氣造成了較大面積的污染。

3、節能、降耗問題

在生產過程中，由于倉容存量一直是困擾商砼站管理的一個顯著問題，磅房操作工不斷的到現場，通過“敲錘”的方法獲取料位，決定是否送料，送料多少的問題。浪費了大量的人力，且磅房人員一直處于恐慌之中，因為“冒頂”是要罰款的。

一次冒頂事故，損失的水泥在2噸左右，清理冒出的水泥需要人工到倉頂進行，浪費人力、財力。

4、安全生產隱患問題

目前的倉內存量測量，流行的方法是在倉頂綁一根繩子，繩子上綁一個“鐵錘”，人工通過繩子調整鐵錘位置，通過擺動繩子進行敲擊，獲取物料平面的位置，該方法由于繩子在戶外，老化后斷裂，造成“鐵錘”落到頭頂，引發安全事故。

5、企業精細化管理的需要

對拌合站而言，每天或每周進行物料盤點是必要的工作，但由于缺乏必要的測量設備，停產盤點又影響工程進度，所以就形成了無料就送，以生產的混凝土推算消耗水泥的慣用方法，嚴重的影響了企業精細化管理的進程。

綜上，通過一種科學的方法，精確、及時的獲取倉內存量，用于指導是否送料、是否上料，已成為必須解決的一個問題，特提出此方案，全方位的解決拌合站的倉內存量測量問題。

二、粉料倉倉容測量系統方案

一、總體方案

2012年6月，我公司立項研發重錘式料位計，并于13年2月在水泥廠、白灰窯企業批量使用。2015年2月，受冀東水泥委托，研發商砼站的倉容測量系統，并與2015年2月起陸續在冀東水泥的攪拌站使用至今，期間北京的住總、建工、恒坤、中建等混凝土公司相繼合作，通過48家攪拌站6個月的市場檢驗，形成了一套完整的商砼站倉容測量與報警系統，系統總體方案如下：

二、系統組成

1、倉頂料位計

在倉頂的“特殊位置”安裝重錘式料位計，每個倉頂安裝1臺，通過無線網絡與安裝于磅房的控制系統聯網。

經過公司長期的實驗，我們研發了一套倉頂安裝位置計算軟件，經過現場測量倉的尺寸，通過軟件，計算實際的安裝位置，故此位置稱之為“特殊位置”。

2、倉頂阻旋開關

在倉頂垂直向下安裝阻旋開關，阻旋開關的電源取自于重錘式料位計，信號通過重錘式料位計進入控制系統。

3、磅房控制系統

在磅房安裝倉容控制系統軟件及觸摸屏，便于操作人員的操作。

4、現場報警裝置

在現場上料口安裝現場報警裝置，在倉滿及報警時可以提醒上料人員立即采取措施。

四、國家相關政策

以下為住建部文件的摘錄：

住房城鄉建設部關于發布行業標準《預拌混凝土綠色生產及管理技術規程》的公告

現批準《預拌混凝土綠色生產及管理技術規程》為行業標準，編號為JGJ/T328-2014，自2014年10月1日起實施。

本規程由我部標準定額研究所組織中國建筑工業出版社出版發行。

住房城鄉建設部

2014年4月16日

在該標準中5.2.3對料位計的使用提出了具體要求：

4.料位倉必須安裝料位儀，料位儀顯示部分裝置位置宜便于上料人員吹灰控制。

產品概述

重錘式料位計用于監測料斗、筒倉、儲罐等容器內粉末、顆粒和液體高度或近似重量的實時測量。它通過直接測量頂部無料空間距離，間接達到測量料層內物料高度 的目的，并且可以根據不同的工況選擇配置各種法蘭、重錘及操作界面或遠程通訊等，實現了人性化、科學化、合理化的設計宗旨。其中QHYC-Ⅰ系列用于冶金 行業的料位測量，QHLC-Ⅰ系列用于糧油加工業的料位測量，QHSN-Ⅰ系列用于水泥廠的料位測量。

工作原理

重錘式料位計的主要部件有：重錘、安裝法蘭、測量機構、吹灰裝置、導向輪、鋼絲繩、鋼絲繩卷筒、擺桿機構、控制單元、電機、測控單元、計量單元和電氣接口。

工作工程由控制器控制，操作員可設定控制器的自動、手動工作模式，傳感器接到探測命令時，電機正轉，經減速機構后帶動繞線筒轉動，鋼纜下放，重錘跟隨其下 降，當重錘降至料面時被料面托起而失重，鋼絲繩松馳，靈敏杠桿動作使霍爾元件動作，并將位置信號傳遞給控制器，控制器得到該信號后立即發出電機反轉命令， 重錘隨鋼絲繩上升返回，直到重錘回到倉頂原始位置，電機停轉，完成一次探測過程。

在此過程中，控制器通過檢測繞線筒轉動的碼數計算出重錘從倉頂到料面間的距離，并以4—20mA電流信號、標準的MODBUS串行通訊方式、干接點三種方式傳輸給DCS系統或外置顯示單元料位及報警信號。

外型尺寸與安裝方法

技術參數

◆供電電壓:220V±10%AC,50Hz

◆功率消耗:15VA連續,40VA間歇

◆環境溫度:-40°Fto150°F(-40°Cto65°C)

◆介質溫度:小于130°C

◆測量范圍:46.5m

◆測量速度:0.26m/s

◆精度:<測量距離的0.25%

◆重復性:20mm

◆分辨率:3.5mm

◆鋼纜:1.0mm(123kg張力)

◆重錘重量：0.89Kg

料位計數據采集及處理

現場安裝模擬圖

現場安裝直擊