汽車煤采樣機異常情況分析與改進

張文有

【摘 要】分析火電廠汽車煤采樣機使用過程中遇到的典型異常情況，在人員、硬件、軟件等方面提出改進建議，提升采樣機安全、穩定運行水平，有利于采樣機向全自動集中控制方向的發展。

【關鍵詞】采樣機；異常情況；分析；改進

0 前言

1.采樣大車；2.采樣小車；3.采樣裝置；4.運煤車輛

隨著火電廠對入廠煤采樣要求的提高，汽車煤采樣機可以有效避免人為誤差，提高采樣精密度，減輕勞動強度提高工作效率，汽車煤采樣機在火電廠應用越來越廣泛，如何使采樣機安全、穩定、可靠運行，是我們必須面對的問題。

汽車煤采樣機工作流程如圖1所示：運煤車輛進入采樣區域，停穩車輛，等待采樣機；采樣值班員確認車型信息后，采樣機自動采樣，隨著采樣機大車的縱向移動和小車的橫向移動，帶動采樣頭到達指定位置，采樣頭隨升降裝置由煤面伸入煤車底部，同時采樣頭螺旋軸帶動螺旋葉片轉動，被采煤經螺旋葉片被提升至采樣頭頂部后，大部分煤由棄樣口回到煤車，小部分煤由留樣口進入集樣斗，然后經過破碎、縮分形成煤樣。

每輛運煤汽車載煤約20噸，一個裝機1200MW火電廠一天耗煤約15000噸，需要采樣750次，雖然完成一輛汽車煤的采樣只需4分鐘，但采樣過程需要采樣機與運煤車輛、采樣值班員與運煤司機之間的協調一致，如果兩者配合不好，非常容易引發異常情況，下面對兩起典型異常情況進行分析。

1 異常情況

1.1 采樣機大車脫軌

采樣開始后采樣頭已隨升降裝置已經由煤面伸入運煤車底部，由于運煤司機不熟悉采樣流程，沒有確認采樣頭還在煤車上方，發動車輛就往前開，在采樣值班員大聲呼叫下，運煤司機才把車停住，此時運煤車拖拽采樣頭已經前行了約1米，致使采樣機大車脫軌，大車軌道、小車軌道、拖纜軌道變形，其他設備不同程度損壞，所幸未造成人員受傷。

1.2 采樣頭打壞運煤車輛

采樣頭下降過程中，由于采樣定位不準確，致使采樣頭偏離正常位置，采樣機的保護限位沒有動作，采樣機值班員沒有采取抬升措施，采樣頭在錯誤的、危險的區域下降打到運煤車輛的駕駛室頂部，運煤司機聽到異響后，按下緊停按鈕，采樣機雖然停止運行，但損失已經造成，煤車駕駛室頂部變形嚴重且左側車門玻璃擠壓破裂。

2 原因分析

2.1 運煤司機對采樣流程不熟悉，安全意識淡薄，沒有確認采樣頭已離開煤車就開車前進，造成采樣機被拖拽而損壞。

2.2 采樣機前方的擋車器沒有接入采樣機控制程序，采樣開始時不能自動下落，擋車器動作不可靠且無故障報警，程序無閉鎖。

2.3 車輛停靠位置不準確，運煤車輛車頭部分（包括車頭、車頭和車廂連接部分）停放在采樣頭運行的危險區域。

2.4 采樣定位不準確，采樣大車行走計數器計數錯誤，致使大車行走偏離目標區域，不能及時修正，也無故障報警。

2.5 采樣機視頻監控沒有實現全區域覆蓋，存在視角盲區，且監控畫面不清晰，不方便采樣值班員進行全方位監控。

2.6 對采樣監控畫面信息采集不全面，采樣監控畫面不能模擬顯示采樣區域和采樣點位置，且沒有設定采樣點的前、后、左、右邊界坐標報警值，不能及時進行聲光報警發出警告提示。

2.7 采樣區域的確定主要依靠車型數據，車型數據錯誤，沒有及時發現，也沒有采取有效預防措施。

3 改進措施

3.1 及時向供煤單位、運輸單位、運煤司機通報運煤車輛采樣流程相關規定及注意事項，在煤車進入采樣區域前的醒目位置懸掛采樣流程圖，并提示采樣過程中的注意事項。運煤司機嚴格遵守“停車、熄火、下車、刷卡”規定；采樣結束后，運煤司機“確認采樣頭不在煤車上方才能離開”。

3.2 在采樣機前方增加“停車位”指示牌，引導運煤司機把車輛停在規定位置，確保運煤車輛車頭部分（包括車頭、車頭和車廂連接部分）停放在采樣螺旋不能到達的區域，使得車頭部分處于絕對（下轉第123頁）（上接第116頁）安全區域。

3.3 在采樣區域增加車長指示牌，為采樣值班員核對車型信息、判斷車輛停靠位置是否正確提供參考標志。

3.4 對采樣機擋車器控制程序進行優化，配置擋車器地感線圈，采集擋車器起落信號，將擋車器狀態引入采樣機控制程序，采樣時擋車器自動下落，擋車器狀態不正常時禁止采樣，并發故障報警。并在擋車器橫桿上加裝醒目提示語、反光條，方便車輛司機看清擋車器。

3.5 對采樣機視頻監控進行調整改造，實現采樣區域視頻監控全覆蓋，并且全部更換為高清攝像頭，使監控畫面清晰、完整，方便采樣值班員進行全方位監控。

3.6 對采樣監控畫面優化，采樣監控畫面模擬顯示采樣區域和采樣點位置，讓值班員提前知道采樣點分布位置，并且設定好采樣點的前、后、左、右邊界坐標，如果采樣實際坐標超出預先設定邊界坐標值發出聲光報警。

3.7 在車輛信息界面增加“確認”和“退回”按鈕，如果車型數據錯誤點“退回”按鈕，需重新進行車型數據設定；如果車型數據正確，點擊“確認”按鈕后，數據上傳到采樣系統，采樣接收到反饋回來信號，車型信息自動清空。如果1分鐘內沒有點擊“確認”或“退回”按鈕，車輛信息自動清空。

3.8 增加采樣大車行走校正開關，并對采樣控制進行優化，及時糾正采樣大車的偏離，確保采樣大車走位準確。

3.9 車廂探測使用兩個超聲波檢測，只有兩個超聲波同時檢測到車廂信號時才認為檢測有效，否則為無效，防止超聲波檢測誤報。并且對采樣控制程序進行優化，自動計算從采樣開始點到車廂尾部的距離，根據車型數據自動判斷車輛停靠位置是否正確。如果未停到指定位置，發出“未準備好”提示，采樣流程中斷，采樣機返回采樣開始位，待運煤司機把車輛停到位后，才能進行采樣。

4.0 人員操作要求。采樣值班員在采樣過程必須認真監視采樣頭位置，不能離開控制臺，不能干與采樣無關的事，遇到采樣頭打到拉筋、車幫、車頭等不安全位置，提前采取提升措施。

4 改進效果

針對運行中遇到的問題，在硬件、軟件等方面進行優化改進，通過自動計算、邏輯閉鎖、聲光報警等措施，提升采樣機安全、穩定運行水平，在此基礎上實現了無人自動采樣和采樣集中控制，效果良好。