您的論文得到兩院院士關(guān)注控制管理文章編號:1008- 0570(2010)12- -3 -0081-02大型煤炭制樣機(jī)組的研制及應(yīng)用development and application of large scale coal sample producing system(秦皇島出入境檢驗(yàn)檢疫局張躍田浩ZHANG Yue TIAN Hao摘要:近幾年來,隨著煤炭內(nèi)貿(mào)的大幅增長及采祥設(shè)備的嚴(yán)重老化,迫切需要增設(shè)制樣系統(tǒng)以滿足頻繁的煤炭檢驗(yàn)工作。在充分吸取和總結(jié)20多年來在采制樣設(shè)備的引進(jìn)、使用和維修改造過程中所積累的知識和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,率先在國內(nèi)自行研制成功了大型全自動謀炭采制祥系統(tǒng)-一制樣機(jī)組。該制樣機(jī)組2004年10月14日已通過河北省檢驗(yàn)檢疫局驗(yàn)收，符合1IS013909標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量總評為優(yōu),并在秦皇島港所有煤炭碼頭中推廣應(yīng)用，效盛頗佳。目前正在申請中華人民共和國知識產(chǎn)權(quán)局專利。關(guān)鍵詞:煤炭;制樣機(jī)組;研制和應(yīng)用中圖分類號: TQ533文獻(xiàn)標(biāo)識碼: BAbstract : In reent years;as the development of domestic trade and the serious aging of euipmenls,we urgent needto add newsampling and sample making machines to satisty our frequent coal inspection lsksAcordingn to 20 years experience of samplingwork,including sampling coal, making samples and machine maintenance, we scsulll reearched and developed large scale bulkgoods lerminal fully automatic sampling sysem 一一Sampling Sets. The innovation passed the acceptance of Hebei Inspection an術(shù)Quarantine Bureau on Oectober 14h2004,and it meet the IS013909 standard very wll,plus that is achieved Super Good qulficatin.Recenuly, lhe Sampling Selts is developed and aplied very well in all Coal port in Qinhuangdao.It is now under the proces of appli創(chuàng)cation for patent of Stale Ielletual Property Ofice of the People' s Republic of China.Key words: Coal Sample making equipment sets' Research and Application新1引言2制樣機(jī)組在煤炭內(nèi)外貿(mào)易中的作用我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和使用國，煤炭國際貿(mào)易大型煤炭采制樣機(jī)組是在煤炭輸送過程中自動進(jìn)行采樣、和國內(nèi)貿(mào)易的健康發(fā)展離不開公正的第三方品質(zhì)檢驗(yàn)。由于煤制樣、化驗(yàn)、化驗(yàn)結(jié)果分析等采集系列信息的工具,用以確定該炭具有品質(zhì)和顆粒不均勻的特性,因此對于商品煤準(zhǔn)確采取具批煤的質(zhì)量。有代表性的樣品十分重要。該設(shè)備廣泛用于煤港、煤炭發(fā)電廠洗煤廠、發(fā)煤站、煤礦從整批煤炭中抽取一部分煤樣進(jìn)行化學(xué) 、物理性質(zhì)的檢驗(yàn)，等生產(chǎn) 及銷售單位。使用者根據(jù)該批煤炭的化驗(yàn)結(jié)果(如全水、其抽取過程就叫煤炭采樣。所抽取的這部分煤炭叫煤樣。采樣內(nèi)水 、灰分、硫發(fā)熱量等煤質(zhì)情況)對環(huán)境影響做出正確評估，是煤炭品質(zhì)檢驗(yàn)的首要環(huán)節(jié),也是最易產(chǎn)生誤差的過程。據(jù)統(tǒng)用以指導(dǎo)生產(chǎn) ,提高經(jīng)濟(jì)利益。同時，根據(jù)煤炭的質(zhì)量,也可作為計(jì),由采樣所產(chǎn)生的誤差占煤炭品質(zhì)檢驗(yàn)總誤差的85%左右。煤炭 貿(mào)易買賣雙方的結(jié)算依據(jù)。傳統(tǒng)的手工采樣不僅勞動強(qiáng)度大,而且采樣精度低。因此,手工近年來,人們的質(zhì)量意識、環(huán)境意識越來越強(qiáng),許多單位對采樣正逐步被機(jī)械自動化采樣所代替。機(jī)械自動化采制樣系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效 益的要求越來越高,對環(huán)境等方面的要求也越來越嚴(yán)格?？梢栽诟咚龠\(yùn)行的煤流中采取樣品，規(guī)避了人工采樣容易產(chǎn)生因此,煤炭港口 、發(fā)煤站、洗煤廠、煤礦電廠、焦化廠、鋼鐵廠等的誤差,減少了人力,確保了采樣人員的安全和煤炭運(yùn)輸設(shè)備的單位紛紛安裝使用煤 炭采制樣設(shè)備,從而達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益,控正常運(yùn)轉(zhuǎn)。制污染物排放,保護(hù)交易雙方的根本利益的目的。秦皇島港是我國最大的煤炭輸出港,20多年來,隨著秦皇島3目前國內(nèi)技術(shù)狀況及使用情況港煤二期、煤三期和煤四期港口建設(shè),相繼配套引進(jìn)了8套機(jī)械化采制樣設(shè)備,這些設(shè)施的引進(jìn)和使用,極大的促進(jìn)了煤炭內(nèi)、目前國內(nèi)的采制樣系統(tǒng)基本上都是用各種單--功能的設(shè)外貿(mào)易事業(yè)的發(fā)展。21世紀(jì)是技術(shù)創(chuàng)新的世紀(jì),我們在掌握煤備,即用皮帶機(jī)及溜槽等 輔助設(shè)備制成系統(tǒng)，這樣的結(jié)果造成系炭采制祥國際標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,充分吸取和總結(jié)了20多年來在采統(tǒng)龐大 占用面積大、機(jī)房結(jié)構(gòu)大、基礎(chǔ)成本高、浪費(fèi)材料、系統(tǒng)制樣設(shè)備引進(jìn)使用和維修改造過程中所積累的知識和經(jīng)驗(yàn),提故障點(diǎn)多、維修量大等缺點(diǎn),不僅浪費(fèi)許多人力.物力和財(cái)力,而出了走國產(chǎn)化自行研制之路,充分發(fā)揮秦皇島檢驗(yàn)檢疫局在人且樣品中國煤化工佳的技術(shù)要求，影響煤炭才、技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)上的優(yōu)勢,率先在國內(nèi)研制大型全自動煤炭采制檢驗(yàn)最YHCNMHG樣系統(tǒng)-- -制樣機(jī)組。45進(jìn)制樣機(jī)組的工藝流程及特點(diǎn)下面以港口裝船生產(chǎn)線的采制樣系統(tǒng)為例加以說明。張躍:高級工程師《PLG技術(shù)應(yīng)履200例》(C中國自控網(wǎng)郵局訂閱號:82-946 360元1年-81 -控制管理《微計(jì)算機(jī)信息>(管控-體化)2010年第26卷第12-3期(-)I藝流程.進(jìn)人破碎機(jī),經(jīng)幾秒鐘的時間將樣品破碎完畢;通過給料皮帶機(jī)該系統(tǒng)組成部分為一級采樣, 二級縮分,一級破碎,樣 品收集將煤樣 整形拉長，進(jìn)入制樣機(jī)組。及其他輔助設(shè)備組成一個完整的制樣系統(tǒng)如圖一所示。機(jī)組采用圓盤.刮板式縮分,也可根據(jù)制樣量和精度要求采通過以上流程,在一定時間內(nèi)就可以完成-個子樣的制備用- -級或二級縮分。過程。1、-級破碎,-級縮分機(jī)組(二)特點(diǎn)下面以如圖三所示的一級破碎、-級縮分機(jī)組 并以每個樣縮分機(jī)縮分能力低,一臺縮分機(jī)只能進(jìn)行-次縮分,需要在品重 52kg.2m 帶寬.4.8m/s帶速6000h流率的皮帶機(jī)流程為采制樣系統(tǒng)中使用兩臺或多臺縮分機(jī)進(jìn)行采樣縮分才能獲得例進(jìn)行介紹。 它的工作流程是:將采到的52kg樣品直接通過給規(guī)定的最終樣品重量;制樣系統(tǒng)中所使用的輔助設(shè)備數(shù)量多,占料溜 槽進(jìn)入破碎機(jī),經(jīng)約4s混樣破碎后排人縮分機(jī),縮分后的用空間大,工藝流程長,致使制樣過程中煤的水分散失量大,從而煤樣 大部分經(jīng)棄料溜槽返回到港口主皮帶上,將獲得的一小部影響煤炭品質(zhì)檢驗(yàn)的準(zhǔn)確性。同時,設(shè)備成本高,安裝維修量大。分樣 品通過溜槽排人煤樣收集器?？s分機(jī)的縮分比是可調(diào)的,可根據(jù)樣品量的要求調(diào)整開口大小,可獲得不同的縮分比。//只圖3圖1工藝流程圖2.-級破碎,二級縮分。創(chuàng)圖中1、港務(wù)局運(yùn)輸主皮帶(BJ1-1)2、初采器(中部采樣器)如果制樣精度要求很高,但煤樣:量很大,且煤質(zhì)均勻性很差,3、運(yùn)輸皮帶4、計(jì)量皮帶機(jī)5溜槽6.-次縮分機(jī)7、樣品溜槽則- 級縮分方法達(dá)不到精 密度要求。為提高制樣精度,可減小每新8、為計(jì)量給料機(jī)9、溜槽10、錘式破碎機(jī)11、出料溜槽12、計(jì)量- -級縮分比,采用-級破碎、二級縮分。給料機(jī)13溜槽14、二次縮分機(jī)15、樣品溜槽16、樣品收集器一級破碎 、二級縮分的機(jī)組(如圖四所示)如同一級破碎、17、二次縮分棄料溜槽18.- -次縮分棄料溜槽19棄煤皮帶運(yùn)- -級縮分 機(jī)組的結(jié)構(gòu)及工作原理,只是將兩個圓盤刮板式縮分輸機(jī)20棄料斗提機(jī)21運(yùn)輸皮帶機(jī)機(jī)串聯(lián)到一起,上下兩縮分機(jī)的刮板轉(zhuǎn)向相反。經(jīng)二級縮分可將4自行研制機(jī)組工藝流程及特點(diǎn)每級縮分比減小一半,同樣實(shí)現(xiàn)整個機(jī)組縮分比要求,獲得精度高的最終煤樣。新設(shè)計(jì)的制樣機(jī)組可以把全部制樣過程壓縮到- -臺組合機(jī)上,為便于維修,采用積木式組合機(jī)組,很方便能將機(jī)組分解。(-)工藝流程改進(jìn)后的設(shè)備系統(tǒng)如圖二所示。與圖一比較,它省略了圖一中的4、5.6.7.8及18設(shè)備系統(tǒng)環(huán)節(jié),所有分布機(jī)組的工作由- -個制樣機(jī)組來完成,從而大大減少輔助設(shè)備占用空間及占地面積;所有分布機(jī)組的工作由-個制樣機(jī)組來完成,從而大大減少輔助設(shè)備占用空間及占地面積;減少了機(jī)房制作及各種不銹鋼溜槽的制作;大大減少了資金投入,且便于維修與保養(yǎng)。圖4在制樣過程中,制樣系統(tǒng)就是要所獲得樣品的質(zhì)量與整個子樣的平均質(zhì)量相同,只有充分破碎與混合使整個樣品質(zhì)地均勻,才能從中取出任何一部分質(zhì)地都是相近的樣品。制樣機(jī)組在破碎和縮分過程中都具備了混樣功能，從而提高了樣品的代表性。水分是樣品最重要指標(biāo)之一。那種工作流程長的流程(如圖中國煤化工很大，而自行研制的制樣圖2工藝流程圖J樣過程,保證了在整個制樣過HYHCNM H G代表性。水分損失在過去流程圖中，機(jī)組采用單輥式破碎機(jī)。該機(jī)可含料破碎,可將的組成系統(tǒng)中 一直是一個未解難題,用自行研制的制樣機(jī)組與采集到的初級子樣不用計(jì)量給料皮帶機(jī)均勻送料,一-次經(jīng)溜槽(下轉(zhuǎn)第91頁)- 82- 360元1年郵局訂閱號:82-946《現(xiàn)場總線技術(shù)應(yīng)用200例》您的論文得到兩院院士關(guān)注信息安全1.可減少給料皮帶機(jī)及溜槽等輔助設(shè)備的計(jì)量,大大降低4結(jié)束語成本，較少了占用空間降低了設(shè)備故障率。文中構(gòu)造了基于改進(jìn)ELGamal體制盲簽名的電子現(xiàn)金方2.采集到的初級子樣可以在破碎機(jī)內(nèi)混合樣品,經(jīng)破碎后案,將ELCamal算法和盲簽名結(jié)合起來提高了簽名的安全性和排出的樣品能得到質(zhì)地比較均勻的效果。(因?yàn)榇髩K煤和細(xì)粒度系統(tǒng)性能，具有很強(qiáng)的可匿性、不可偽造性和不可重復(fù)性,具有的煤,其品質(zhì)差異很大)。而且需要的樣品只是其中的一小部分,較大的推廣應(yīng)用價值。樣品混合均勻,能為下一級縮分提供保障條件即可加大縮分比，參考文獻(xiàn)又能保證獲得樣品的代表性。[]Chaum D. Blind signatures for untraceable payments. Advances6自行研制機(jī)組的應(yīng)用及效益in Cryptology: Proceedings of CRYPTO '82. Plenum Press, 1983,199- -203自行研制機(jī)組只涉及-種采樣用縮分機(jī),煤樣的二組縮分[2]EIGamal T. A public-key cryptosystem and a signature scheme在同一臺縮分機(jī)內(nèi)完成縮分能力高,不僅提高了縮分效率,減少based on discrete logarithms [J]. IEEE Transactions Information了設(shè)備數(shù)量,而且第一縮分和第二縮分流程被大大縮短;煤樣的Theory. 1985, 31(4): 469- 472水分散失量降低對煤樣品質(zhì)的測量更準(zhǔn)確可靠,提高了煤樣檢[3]張先紅，數(shù)字簽名原理及技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004測精度。同時該機(jī)組具有結(jié)構(gòu)簡單，,制造成本低,安裝方便等優(yōu)[4KIROVSKID, JOJICN. Cryptographically secure identity certi-點(diǎn),深受廣大用戶的信賴。目前主要應(yīng)用于煤港碼頭、發(fā)電廠、礦:ates [C] Proceedings of IEEE Intemational Conference on A-山等。以秦港煤四期碼頭卸車采制樣系統(tǒng)新增一套制樣 機(jī)組為cous2ics, Speech, and Signal processing. Montreal, Canada: IEEE,例,如果從國外引進(jìn)成套設(shè)備,每套約需支付人民幣1100萬元,2004: 413 - 416[5]陳愷,魏仕民，肖國鎮(zhèn)電子現(xiàn)金系統(tǒng)的研究與發(fā)展.西安電子與采用自行研制的制樣機(jī)組相比，僅此-套設(shè)備即可節(jié)省投資近800萬元。不僅給企業(yè)降低了制造成本,還在滿足工藝要求情科技大學(xué)學(xué)報(bào)000.274);:510-514[6]S Canard,A Gouget. Divisible e -cash systems can be truly況下系統(tǒng)的簡化使用設(shè)備維修更加方便;更重要的是由于系統(tǒng)主anonymous [A] .Advances in Cryplology -EUROCRYPT'07 [C].流程的縮短煤樣的水分流失小,提高了煤樣品質(zhì)檢測精度。此外,由于新研制的制樣機(jī)組設(shè)備成本的廉價和高精度的檢測質(zhì)Barcelona, Spain: Springer- -Verlag, 2007, :482- -497量,吸引了眾多客戶的青睞,紛紛前來報(bào)檢,使得煤炭采制樣的生術(shù)[7]史有輝，李偉生.盲簽名研究綜述I]計(jì)算機(jī)工程與科學(xué),產(chǎn)經(jīng)營在激烈的市場競爭中,采樣量非但沒有下滑,而且20082005,27(7):83-85,[8]Dennis Kugler. f-line Payment with Audiable Tracing [C].Fi-年內(nèi)貿(mào)煤采樣增產(chǎn)1100余萬噸,以每噸采樣收費(fèi)0.5元計(jì)算,增創(chuàng)nancial Cryptography-FC 02. Berlin: Springer -Verlag, 2002: 42 -55.收550余萬元經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。[9]馬馳,王麗君,張玉軍.-種新的基于橢圓曲線的簽密方案[].微計(jì)算機(jī)信息,2010,3- 3:68- -70。[]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).炭機(jī)械化采樣(GB/T1949.1-2004).作者簡介:常永寬(1985-),男,河南安陽人,碩士研究生。研究方北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社2008.向:信息交換平臺及存儲安全技術(shù)。[2]段云龍煤炭試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)及其說明北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1991.Biography:CHANG Yong -kuan (1985 - )， male, Henan[3]楊維明,徐萍萍陳建新等PLC在配料稱重控制系統(tǒng)中的應(yīng)用province, Xi' an university of architecture and technology. Title:[].微計(jì)算機(jī)信息.2005,2-0:Research of A blind signature E -Cash scheme based on im-作者簡介:張躍(1954年-),男(漢族)河北省秦皇島人,畢業(yè)于哈proved ELGamal. Major:Computer Application Technology. Re-爾濱工程大學(xué)船舶電氣自動化專業(yè),大學(xué)本科,秦皇島出入境檢search area: information exchange platform and storage security驗(yàn)檢疫局煤炭檢測技術(shù)中心高級工程師，主要從事煤炭采制樣technology.設(shè)備管理。(710055陜西西安西安建筑科技大學(xué)信息與控制工程學(xué)院)Biography:ZHANG Yue (1954-), Male (the Han nationality),常永寬邊根慶Qinhuangdao, Hebei Province. Graduated from. Harbin Engi-(710055陜西西安 西安建筑科技大學(xué)管理學(xué)院)邵必林neering University, major of marine electrical automation, bache-( School of Info. and Contr. Eng., Xi'an Univ. of Arch.or. Senior Engineer in Coal Inspection Technology Center of& Tech., Xi'an, 710055, China) CHANG Yong -kuanQinhuangdao Entry - Exit Inspection and Quarantine Bureau. Ma-BIAN Gen-qingjored in equipment management of coal sample collection and(School of Mana, Xi'an Univ. of Arch, Xi' an 710055, China)production.(066000河北秦皇島出入境檢驗(yàn)檢疫局)張躍田浩SHAO Bi-lin通訊地址:(710055陜西西安建筑科技大學(xué)信息與控制工程學(xué)(Qihuangdao entry - exit inspection & quarantine bureau,院)常永寬066000, China) ZHANG Yue TIAN Hao(收稿日期:2010.05.10(修稿8期:2010.08.10)通訊地址:(066000河北秦皇島建設(shè)大街東段188號)張躍(收稿日期:2010.04.27(修稿日期:2010.07.2)(上接第82頁)中國爆化到)>將出版，采樣器可組成- 個結(jié)構(gòu)簡單投資少、效果良好的新型制樣機(jī)組,很好地解決了這一問題。自行研制制樣機(jī)組的投資可比原來PYHCNMH費(fèi)),匯至的舊系統(tǒng)節(jié)約資金約50%,占地面積及空間都可大大減少,安裝地址:北京市海淀區(qū)中關(guān)村南大街乙12號天作1號簡單,維護(hù)方便,是組成采制樣系統(tǒng)理想的選擇。樓B座812室微計(jì)算機(jī)信息郵編: 100081(二)特點(diǎn)|電話:010-62132436010-82168297(T/F)《PLC技術(shù)顧用200例》C中國自控網(wǎng)郵局訂閔號:82946 360元1年-91-