火电厂煤场推土机智能化管理系统构建研究

火电厂煤场推土机智能化管理系统构建研究

韩耀龙

广东大唐国际潮州发电有限责任公司 广东 潮州  521000

摘要：本文探讨了火电厂煤场推土机智能化管理系统的构建方法，旨在通过引入智能化技术，提升煤场作业效率，优化管理流程，降低运营成本。文章系统地分析了管理系统的总体设计思路、关键技术和系统实现过程，为火电厂煤场智能化管理提供了参考方案。

关键词： 火电厂；煤场推土机；智能化管理；管理系统构建；技术实现

一、引言

随着火电厂煤场管理需求的不断提高，传统的推土机作业方式逐渐显现出效率低、管理难度大、安全隐患多等问题。为提升煤场作业效率和安全性，降低人工成本，火电行业逐步引入智能化管理技术。通过构建煤场推土机智能化管理系统，可以实现推土机的精准控制、实时监控与数据分析，为火电厂的现代化管理提供技术支持，推动行业向自动化、智能化方向发展。

二、火电厂煤场推土机智能化管理系统的总体设计

2.1 系统设计原则

火电厂煤场推土机智能化管理系统的设计以“高效、安全、可靠、智能”为核心原则。首先，系统需具备高效处理数据与响应任务的能力，以适应煤场复杂的作业环境。其次，安全性是首要考虑因素，要求系统在极端天气、复杂地形等情况下确保推土机稳定作业。再次，系统必须具有高度的可靠性，保障其在高温、灰尘等严苛环境中的正常运行。最后，智能性要求系统在数据采集、分析与决策方面具备自适应调整能力，实现无人化、少人化管理。这些设计原则为系统提供了稳定的技术支撑，推动煤场管理向智能化方向发展。

2.2 系统功能需求分析

系统的功能需求涵盖了煤场推土机作业的全流程管理，主要包括数据采集、设备定位、实时监控、路径规划和远程控制等。数据采集功能需实现对煤量、煤质、设备状态等信息的自动监测，确保系统能够随时掌握煤场动态。设备定位与路径规划功能确保推土机能够精准到达目标区域，并按照设定路径高效作业。实时监控功能要求系统能通过视频和传感器对作业进行全程跟踪，及时反馈作业状态。此外，远程控制功能为操作人员提供远程干预的途径，确保在特殊情况下仍可保障设备安全。

2.3 系统结构框架

系统结构主要包括感知层、网络层、平台层和应用层四部分。感知层负责数据采集，通过安装在推土机上的传感器、摄像头等设备实现煤量、温度、湿度等实时监测。网络层利用5G或Wi-Fi等网络传输协议，确保各设备数据在实时、稳定的环境中传输。平台层则是系统的核心，负责数据存储、处理与分析，通过大数据平台对采集数据进行管理，生成报表与预警信息。应用层则面向用户，提供可视化监控界面与远程控制模块，使操作人员能够轻松监控和控制推土机的作业状态。

三、关键技术分析与实现

3.1 数据采集与传感器技术

数据采集是系统的基础，涉及温度、湿度、煤量和设备状态的实时监测。传感器技术在推土机智能化管理中尤为关键，通过安装各类传感器，可自动采集推土机的位置信息、煤量状况、设备运行状态等。光电、雷达、超声波等多种传感器结合，确保系统在恶劣环境下依然能准确获取数据。传感器采集的数据通过无线网络传输至平台层，支持后续的分析与决策。高精度的数据采集不仅提升了管理效率，还为推土机的精准控制和设备维护提供了有力支撑。

3.2 推土机定位与导航技术

推土机定位与导航技术是系统的关键，实现推土机在煤场中的自动导航和路径规划。通过GPS、北斗定位系统与惯性导航系统相结合，系统能够实时获取推土机的精准位置，并进行路径优化。基于煤场的地理信息，系统会动态规划最优行进路径，避免障碍物，提高作业效率。定位与导航技术还能在系统失去网络信号时，通过惯性导航维持一定精度，保障推土机作业连续性，确保智能化系统在复杂煤场环境中实现高效、自动的导航作业。

3.3 数据处理与实时监控技术

数据处理与实时监控技术是系统的管理核心，通过大数据分析平台处理煤场中采集的各类数据。系统将采集到的环境信息、设备状态信息进行清洗、存储，并生成分析结果。实时监控技术结合视频监控和数据监控，实现作业现场的全覆盖监督，保障推土机作业的精确度和安全性。数据处理过程可识别潜在风险并发出预警信号，确保管理人员能及时发现异常状况，提高煤场管理的安全性和智能化程度。

3.4 安全与远程控制技术

安全与远程控制技术为系统的安全保障提供支持。基于网络远程控制模块，系统允许操作人员通过远程控制平台对推土机进行应急干预，确保在突发情况下保障设备与人员安全。系统安全功能包括防碰撞系统、作业区域设定、自动停机等，降低操作风险。远程控制技术使操作人员可在安全区域内实现对推土机的操作与监控，减少人工暴露于高风险区域，为煤场的智能化和少人化管理提供了有效的技术支持。

四、系统实现与优化

4.1 系统软硬件集成

系统实现中软硬件集成至关重要，确保传感器、控制模块与平台层无缝协同。系统集成了多种传感器模块、摄像头、GPS等硬件，并通过软件算法实现数据处理和设备控制。系统软件包括监控界面、数据分析平台和设备控制系统，形成一体化的综合管理平台。通过软硬件集成，使推土机在智能管理系统中实现高效运行，并能够实现远程操作与状态监控，显著提升了系统稳定性与功能适用性。

4.2 数据管理与分析功能实现

系统的数据管理与分析功能对海量数据进行高效管理，确保数据的实时性与准确性。通过构建数据仓库，系统将推土机的运行数据、环境数据存储、分类，形成完整的历史数据库。数据分析模块运用人工智能算法对采集数据进行统计分析，生成设备健康、作业效率等多维度报表，协助煤场管理者进行科学决策。数据分析功能还可对潜在风险进行预测，实现提前预警，提高煤场安全管理水平。

4.3 系统优化与性能测试

系统优化与性能测试是保障系统高效稳定运行的重要环节。系统上线前通过性能测试验证数据处理、传输和远程控制的响应速度，确保满足煤场的实时管理需求。系统优化过程中，针对数据延迟、传感器精度等问题进行调试，提升系统响应和容错能力。优化工作还包括提升数据处理算法的效率，以适应煤场的复杂环境，确保推土机智能管理系统能够长期高效运行。

4.4 实施效果与展望

系统实施效果表现在作业效率、成本控制和安全性提升方面。智能化管理系统的应用大幅降低了煤场推土机的人工操作强度，提高了作业精准度，实现了作业过程中的实时监控与远程控制。未来，随着物联网、人工智能等技术的进一步发展，系统智能化程度将继续提升，推动煤场无人化、自动化管理，助力火电厂向数字化、智能化转型，为行业现代化管理提供更广阔的前景。

五、结论

本文构建的火电厂煤场推土机智能化管理系统，通过引入传感器、实时监控、数据处理和远程控制等关键技术，实现了对煤场推土机的高效管理。系统不仅优化了煤场的作业流程，还大幅提升了推土机的作业效率和安全性，减少了人为干预导致的操作风险。研究表明，通过采用智能化管理系统，火电厂能够有效降低煤场运营成本，提高资源利用效率，提升整体运营的智能化水平。未来，随着人工智能和物联网技术的进一步发展，系统的智能化程度有望继续提升，实现更加精准的煤场设备管理。同时，可以通过引入更多的智能化控制模块，为火电厂煤场的自动化和无人化操作提供更全面的支持，从而推动传统火电行业的数字化转型和升级。

参考文献

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