阅读说明：本技术 一种筒仓结构及其工业物联方法 (Silo structure and industrial Internet of things method thereof ) 是由 蒋金明 吴洽优 陈均侨 陈铭林 黄松青 尧炼 于 2020-05-25 设计创作，主要内容包括：本发明创新的公开了一种筒仓结构及其工业物联方法,一方面,本发明提供了一种筒仓结构,包括筒仓、设置于筒仓下端的支撑腿、设置于筒仓内侧上端的布袋除尘器、设置于布袋除尘器上的布袋前后压差监测系统和分别设置于各支撑腿上的应变检测装置,所述应变检测装置、布袋除尘器和布袋前后压差监测系统分别与用于料位控制的控制终端信号连接,布袋除尘器与进料管连接,所述进料管上设置有进料控制系统,进料控制系统与控制终端信号连接,所述控制终端与云端信号连接,从而通过云端控制形成筒仓设备物料料位控制系统。另一方面,本发明提供了一种筒仓的工业物联方法。通过本发明能够监测筒仓物料的重量并且及时分享数据,提高智能化程度。(The invention discloses a silo structure and an industrial thing connection method thereof in an innovative way, and on one hand, the invention provides the silo structure which comprises a silo, supporting legs arranged at the lower end of the silo, a bag-type dust collector arranged at the upper end of the inner side of the silo, a bag-type front-back pressure difference monitoring system arranged on the bag-type dust collector and strain detection devices respectively arranged on the supporting legs, wherein the strain detection devices, the bag-type dust collector and the bag-type front-back pressure difference monitoring system are respectively in signal connection with a control terminal for material level control, the bag-type dust collector is connected with a feeding pipe, a feeding control system is arranged on the feeding pipe and is in signal connection with the control terminal, and the control terminal is in signal connection with a cloud end, so. In another aspect, the present invention provides an industrial internet of things method for a silo. The invention can monitor the weight of silo materials and share data in time, thereby improving the intelligent degree.)

一种筒仓结构及其工业物联方法

技术领域

本发明属于筒仓领域，尤其涉及一种筒仓结构，还涉及一种筒仓的工业物联方法。

背景技术

筒仓是贮存散装物料的仓库。工业筒仓用以贮存焦炭、水泥、食盐、食糖等散装物料。目前，传统的筒仓仓内物料的存量监测方式包括：通过罐底称重传感器监测的方式、通过罐顶导波雷达测距监测的方式、通过罐顶射频导纳测距监测的方式、通过罐顶自动吊绳测距监测的方式、通过罐顶人工吊绳测距监测的方式、通过支撑柱微变测量监测的方式、通过罐身阻尼料位计监测的方式等。这些方式都面临安全隐患大、误差大、使用寿命短、需频繁维护、应用成本高等问题，同时这些筒仓物料重量监测方式都是本地模式，数据需要靠人去收集或确认，无法实时分享和处理。

发明内容

本发明的目的一，提供一种筒仓结构，能够监测筒仓物料的重量并且及时分享数据，提高智能化程度。

本发明的目的二，提供一种该筒仓结构的工业物联方法。

为实现目的一，提供了一种筒仓结构，包括筒仓、设置于筒仓下端的支撑腿和设置于筒仓内侧上端的布袋除尘器，还包括设置于布袋除尘器上用于对布袋进出气口压差进行监测的布袋前后压差监测系统和分别设置于各支撑腿上用于对支撑腿的形变进行监测的应变检测装置，所述应变检测装置、布袋除尘器和布袋前后压差监测系统分别与用于料位控制的控制终端信号连接，所述布袋除尘器与进料管连接，所述进料管上设置有进料控制系统，所述进料控制系统与控制终端信号连接，所述控制终端与云端信号连接，从而通过云端控制形成筒仓设备物料料位控制系统。

优选地，所述应变检测装置为应变传感器。

优选地，所述布袋前后压差监测系统包括设置于布袋除尘器中布袋两侧用于检测布袋进出气口压力的压力传感器、与压力传感器信号连接的压差控制装置和设置于筒仓上端与压差控制装置信号连接的泄压阀，所述压差控制装置与控制终端信号连接。

优选地，所述进料控制系统包括与控制终端信号连接的进料控制器和设置于进料管上与进料控制器信号连接的进料阀。

优选地，所述筒仓下端设置有出料管，所述出料管上设置有排料控制系统，所述排料控制系统包括设置于出料管上的排料阀和分别与排料阀和控制终端信号连接的排料控制器。

为实现目的二，本发明提供了一种筒仓的工业物联方法，包括以下处理步骤，

步骤1：控制终端实时接收布袋前后压差监测系统的信号和各应变检测装置的信号，同时控制终端将监测数据实时发送到云端并且通过云端进行通信，进行实时远程监控；

步骤2：所述控制终端根据接收到的布袋前后压差监测系统信号获得筒仓内压力大小，当压力超过设定值时，则控制关闭进料并且控制对筒仓进行泄压，直到筒仓内压力降低到恢复工作设定值；同时，云端实时将各应变检测装置信号进行计算获得筒仓的重量，从而获得筒仓的装料量；

步骤3：在筒仓的装料量未达到设定值时，所述云端通过控制终端根据实时收到的布袋前后压差监测系统信号对筒仓内压力进行监测，直到筒仓的装料量达到设定值，云端通过控制终端控制停止进料。

优选地，在步骤2和步骤3中，所述云端通过将接收到的各应变检测装置的信号乘以微变形采样值修正系数r进行修正，微变形采样值修正系数r计算公式为，r＝10K+1K²+0.1K³，其中K为传递关系系数。

优选地，所述传递关系系数K的计算公式为，K＝at1/at2，其中，at1为支撑腿使用材质的线性膨胀系数，at2为传感器使用材质的线性膨胀系数。

优选地，所述云端中根据支撑腿的温度、应变检测装置的检测数据对应的实际数据建立标准温度-受压曲线；在工作时，每隔设定时间，测若干组支撑腿的温度并且将每组温度发送到云端，通过标准温度-受压曲线计算获得标准压力，然后与各应变检测装置检测信号所示的压力进行比较，若偏差在设定范围内，则应用检测信号，若偏差超出设定范围，则进行修正；标准温度-受压曲线为y＝ax²+bx+c，其中，y为压力，x为环境温度，a、b和c分别为函数关系系数。

优选地，在步骤3中，管理者通过移动设备或电脑与云端连接进行远程监控，云端实时将监测数据发送到管理者的移动设备或电脑进行实时显示及提醒。

本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

在本发明中通过对筒仓内压差的检测及实现通过应变检测装置检测筒仓物料的重量并且通过云端进行计算及远程操控，使得操作智能方便，能够监测筒仓物料的重量并且及时分享数据，提高智能化程度。在本发明中通过检测布袋进出气口压力分析爆仓的压力差范围，自动打开关闭泄压阀能够有效提高安全性和除尘效果。在本发明中实现了筒仓的各项属性和特征数据化，数据上传云端，分享和计算，实现物与人之间构建紧密的联系。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，本发明提供了一种筒仓结构，包括筒仓2、设置于筒仓2下端的支撑腿1、设置于筒仓2内侧上端的布袋除尘器3上、设置于布袋除尘器3上用于对布袋进出气口压差进行监测的布袋前后压差监测系统4和设置于筒仓2的各支撑腿1上用于对支撑腿1的形变进行监测的应变检测装置5，应变检测装置5、布袋除尘器3和布袋前后压差监测系统4分别与用于料位控制的控制终端6信号连接，布袋除尘器3与进料管21连接，进料管21上设置有进料控制系统7，进料控制系统7与控制终端6信号连接，控制终端6与云端信号连接。从而通过云端控制形成筒仓设备物料料位控制系统。应变检测装置5为应变传感器。

在本实施例中，当某个应变检测装置5的检测数据与其他应变检测装置5的检测数据偏差超过设定值时，云端通过向管理者使用的设备发送信号进行报错提醒，以便及时维修处理。控制终端6可以设置于支撑腿1上。通过筒仓设备物料料位控制系统使得应变检测装置5、布袋除尘器3、布袋前后压差监测系统4和进料控制系统7能够协调配合工作，提高补料、卸料的数据测量记录及安全性，同时能够提高数据的共享和分析决策，提高远程控制的效率。

布袋前后压差监测系统4包括设置于布袋除尘器3中布袋两侧用于检测布袋进出气口压力的压力传感器、与压力传感器信号连接的压差控制装置41和设置于筒仓2上端与压差控制装置41信号连接的泄压阀42，压差控制装置41与控制终端6信号连接。

进料控制系统7包括与控制终端6信号连接的进料控制器72和设置于进料管21上与进料控制器72信号连接的进料阀71。筒仓2下端设置有出料管22，出料管22上设置有排料控制系统8，排料控制系统8包括设置于出料管22上的排料阀82和分别与排料阀82和控制终端6信号连接的排料控制器81。

在本实施例中，控制终端6为PLC或单片机，压差控制装置41、进料控制器72和排料控制器81为PLC，可以通过一组，压差控制装置41、进料控制器72和排料控制器81控制多个筒仓2的集中控制管理，提高控制管理的协调性。控制终端6通过无线通信模块61与云端无线信号连接。云端可以为阿里云平台。

如图2所示，本发明还提供了一种筒仓的工业物联方法，还包括以下处理步骤，

步骤1：控制终端6实时接收布袋前后压差监测系统4的信号和各应变检测装置1的信号，同时控制终端6将监测数据实时发送到云端并且通过云端进行通信，进行实时远程监控；

步骤2：控制终端6根据接收到的布袋前后压差监测系统4信号获得筒仓2内压力大小，当压力超过设定值时，则控制关闭进料并且控制对筒仓进行泄压，直到筒仓内压力降低到恢复工作设定值；同时，云端实时将各应变检测装置信号进行计算获得筒仓2的重量，从而获得筒仓2的装料量；

步骤3：在筒仓2的装料量未达到设定值时，云端通过控制终端6根据实时收到的布袋前后压差监测系统4信号对筒仓2内压力进行监测，直到筒仓2的装料量达到设定值，云端通过控制终端6控制停止进料。

在步骤2和步骤3中，云端通过将接收到的各应变检测装置5的信号乘以微变形采样值修正系数r进行修正，微变形采样值修正系数r计算公式为，r＝10K+1K²+0.1K³，其中K为传递关系系数。

传递关系系数K的计算公式为，K＝at1/at2，其中，at1为支撑腿使用材质的线性膨胀系数，at2为传感器使用材质的线性膨胀系数。

云端中根据支撑腿1的温度、应变检测装置的检测数据对应的实际数据建立标准温度-受压曲线；在工作时，每隔设定时间，测若干组支撑腿1的温度并且将每组温度发送到云端，通过标准温度-受压曲线计算获得标准压力，然后与各应变检测装置检测信号所示的压力进行比较，若偏差在设定范围内，则应用检测信号，若偏差超出设定范围，则进行修正；标准温度-受压曲线为y＝ax²+bx+c，其中，y为压力，x为环境温度，a、b和c分别为函数关系系数。

在步骤3中，管理者通过移动设备或电脑与云端连接进行远程监控，云端实时将监测数据发送到管理者的移动设备或电脑进行实时显示及提醒。从而，管理者能够实时查看各数据，进行远程管理。

在本实施例中，工作时，应变检测装置5、布袋前后压差监测系统4实时对状态进行监测，并且通过控制终端6发送到云端进行处理，同时，控制终端6将处理好的数据发送个管理者进行数据同步；当布袋前后压差监测系统4获得筒仓2内压力大小超过设定值时，则控制关闭进料阀71并且控制泄压阀42打开对筒仓进行泄压，直到筒仓2内压力降低到恢复工作设定值；同时，云端实时将各应变检测装置信号进行计算获得筒仓2的重量，从而获得筒仓2的装料量，在筒仓2的装料量未达到设定值时，云端通过控制终端6根据实时收到的布袋前后压差监测系统4信号对筒仓2内压力进行控制，直到筒仓2的装料量达到设定值，云端通过控制终端6控制关闭进料阀71停止进料。通过本发明能够有效提高监测筒仓物料的重量的实时精确并且及时分享数据，提高智能化程度。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。