1.2 研究课题目的和意义

我们深知煤炭能源在我国经济中的重要作用，高度重视其使用的安全性和高效率性，并且随着国家生产过程自动化水平的不断提高，我们就不能还运用古老又危险的方法，而是将自动化技术运用其中。在煤炭的生产运送等过程中一般需要煤仓作为存储或缓存。首先要设置一定容量的煤仓，然后要保持一定的煤仓存量，即储煤量。对燃料系统的正常运行和生产，实时监控其变化就变得尤为重要。煤仓在进煤与出煤时，如果不加以有效的检测，很容易出现空仓与满仓的现象。出现满仓现象时，清理满仓的煤量则需要相当多的人力、物力。这样就浪费了时间、降低了效率。煤的位置过低时，可能会破坏溜口、闸门或者漏风。煤量供给不足时会导致锅炉灭火停机，造成企业经济损失、影响人民生活。[10]在大型煤炭生产企业中，把各个煤仓存量测量值实时反馈给总调度室，总调度室可以根据现场所需，实时调控。这样可以合理安排各个煤仓的进煤与出煤，从而大大提高生产效率。为了保障生产过程安全、高效，需要解决煤仓内存量的实时检测和报警问题，因此煤矿能源现场一直对新型存量测量工具有需求，也希望有更加简便、安全、快捷的检测方法。于是这次的设计也就有了现实的使用价值。文献综述

1.3 煤仓存量检测系统发展概况

煤仓存量的检测技术不是一蹴而就的，而是在一步一步的研究 创新中发展起来，近年来，煤仓存量的准确检测还是一个重要的技术发展点和突破点。

从八十年代中期以来到现在，料位高度检测方法在不停的变更。刚投入使用的初代产品大多是机械类，如磁浮子开关等。这类的产品只能间断测量，而且有的还需要人的控制，而不是设备自身就能实现所需功能。到九十年代左右，运用了新型的电容物位计监测产品，相比于之前科技水平变高，使用方便，但是受众小，专用型推广困难。近年，机器视觉、激光等方法不断出现在大众视野，技术的先进而且纯熟，但是由于价格原因和安全因素而推广存在困难。

综合80年代到近年的测量煤仓存量测量方式，方法主要包括：重锤式、超声波式、雷达式、机器视觉、激光式等。在社会上广泛应用的主要有重锤式料位计、超声波料位计、雷达料位计、电容式料位计以及激光式料位计等。主要介绍使用较广的三种方式：

重锤式料位计的测量方法可靠、获得的数据相对接近所测煤位高度。但是运煤的速度较快、运煤量超过所能接收的煤量时，重锤的标记就无法获得。虽然重锤式料位计类型很多、厂家也很多。但是其技术稳定性还需要加强，大面积的推广就遇到困难。

雷达料位计的测距原理和超声波测距相似，也是需要利用雷达的反射进行工作。相比于超声波测距，可靠性增强、近距离也可以获得稳定结果。电波传播速度也是会受到温度、湿度等影响，也会存在误差。大气介质不均匀也会影响、所以粉尘、烟雾也是影响因素。对于煤仓的实际环境，也需要考虑这些因素。

电容式物位计依据电容感应原理，将物位参数变化转化为电信号。其良好的结构可适用于 高温、高压、强腐蚀的环境。广泛应用于液位测量。虽然简单但是价格较高、精度较低。

1.4 设计内容和要求

1.4.1 设计要求

（1）利用超声波测距功能，检测物料高多。

（2）配合多点高度检测，计算存储体积。

（3）用数码管实时显示煤仓存量体积。

（4）设有开始停止键和实时声光报警电路。