專利名稱：鉀肥生產(chǎn)中鹽池鹽層分布自動(dòng)繪制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鉀肥生產(chǎn)中的原礦采收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鉀肥生產(chǎn)中鹽池鹽層
分布自動(dòng)繪制方法。
背景技術(shù)：
在鉀肥生產(chǎn)中，用于原礦采收的水采機(jī)并不具有探測鹽層厚度的功能。在實(shí)際采 收過程中只是通過采收航道記錄、觀察或者手動(dòng)測量來確定鹽層的厚度。這種方式費(fèi)時(shí)費(fèi) 力，不能提供準(zhǔn)確的鹽層分布數(shù)據(jù)，難以滿足大規(guī)模工廠的自動(dòng)化生產(chǎn)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鉀肥生產(chǎn)中鹽池鹽層分布自動(dòng)繪制方法，準(zhǔn)確的記錄鹽 池的鹽層厚度分布，為原礦采收及生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)參考。
本發(fā)明的一種鉀肥生產(chǎn)中鹽池鹽層分布自動(dòng)繪制方法，包括以下步驟
步驟一 在水采機(jī)上安裝測深儀和液位計(jì)； 將測深儀和液位計(jì)安裝在船體的水采機(jī)上，所述的測深儀的重錘延鋼絲繩垂直接 觸至鹽層的表面，測深儀測量水采機(jī)到鹽層的表面的距離h2，同時(shí)液位計(jì)測量水采機(jī)至鹽 池水面的距離h3 ;測深儀和液位計(jì)測量起點(diǎn)在同一水平線上或具有不變相對(duì)垂直距離d ;
步驟二 測深儀、液位計(jì)測量的電信號(hào)和GPS采集的水采機(jī)坐標(biāo)信息傳遞給PLC ;
當(dāng)測深儀的重錘接觸到鹽池鹽層，測深儀將水采機(jī)到鹽層表面的距離h2轉(zhuǎn)化為電 信號(hào)傳遞給PLC,液位計(jì)將水采機(jī)到鹽池水面的距離h3轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳遞給PLC ;
鹽池的邊定義為橫軸x和縱軸y，以平行于橫軸x或者縱軸y的帶狀水道作為航 道，航道的寬度與水采機(jī)的寬度相等； 通過GPS采集當(dāng)前水采機(jī)的坐標(biāo)信息[n， (a， b)]，水采機(jī)坐標(biāo)信息包括當(dāng)前的航 道n、橫軸x的坐標(biāo)值a和縱軸y的坐標(biāo)值b ;鹽池水面距池底高度^通過標(biāo)尺來測量；GPS 將采集到的當(dāng)前水采機(jī)的坐標(biāo)信息[n， (a，b)]傳遞給PLC; 步驟三PLC計(jì)算鹽層厚度，得到鹽層厚度信息，計(jì)算機(jī)繪制鹽池的鹽層分布圖；
在水采機(jī)行走時(shí)，測深儀的重錘每個(gè)單位時(shí)間下降一次，單位時(shí)間長度自行設(shè)定， 當(dāng)重錘接觸鹽層表面時(shí)，PLC接收并記錄測深儀到鹽層表面的距離hy液位計(jì)到鹽池水面距 離^和當(dāng)前水采機(jī)的坐標(biāo)信息[n， (a，b)];鹽池水面距池底高度^為已知；
1)當(dāng)測深儀和液位計(jì)測量起點(diǎn)在同一水平線上時(shí) PLC計(jì)算鹽層的厚度h為鹽池水面距池底高度^與水采機(jī)到鹽池水面的距離h3之 和再減去水采機(jī)到鹽層表面的距離&，如式(1)所示
h = (1) 2)當(dāng)測深儀和液位計(jì)測量起點(diǎn)具有不變相對(duì)垂直距離d時(shí)
i、測深儀比液位計(jì)高出d時(shí) PLC計(jì)算鹽層的厚度h為鹽池水面距池底高度^、水采機(jī)到鹽池水面的距離h3和相對(duì)距離d之和再減去水采機(jī)到鹽層表面的距離lv如式(2)所示
h = Wd-h2 (2)
i i 、液位計(jì)比測深儀高出d時(shí) PLC計(jì)算鹽層的厚度h為鹽池水面距池底高度^與水采機(jī)到鹽池水面的距離113之 和再減去水采機(jī)到鹽層表面的距離h2與相對(duì)距離d，如式(3)所示
h = hi+hfhfd (3) 鹽層厚度信息包含鹽層的厚度h和水采機(jī)的坐標(biāo)信息[n， (a， b)]，因此鹽層厚度 信息為[h，n， (a，b)]; 將鹽層厚度信息[h， n， (a， b)]傳給計(jì)算機(jī)， 計(jì)算機(jī)以鹽池的邊為橫軸x和縱軸y，以平行于橫軸x或者縱軸y的帶狀水道為航 道，繪制出鹽池圖；假設(shè)航道n為平行y軸，則認(rèn)為航道n中平行x軸的每一條水平線上的 鹽層厚度均相同，以鹽池的縱軸y為橫坐標(biāo)，鹽層厚度h為縱坐標(biāo)，繪制第n個(gè)航道的鹽層 分布圖；假設(shè)航道n為平行x軸，則認(rèn)為航道n中平行y軸的每一條水平線上的鹽層厚度均 相同，以鹽池的縱軸x為橫坐標(biāo)，鹽層厚度h為縱坐標(biāo)，繪制第n個(gè)航道的鹽層分布圖。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于繪制出鹽池中鹽層的厚度分布，對(duì)大規(guī)模自動(dòng)化生產(chǎn)具有指 導(dǎo)意義。


圖1是本發(fā)明的方法流程圖； 圖2是本發(fā)明中水采機(jī)、測深儀、液位計(jì)和鹽池的關(guān)系示意圖；
圖3是本發(fā)明的水采機(jī)的坐標(biāo)信息示意圖；
圖4是本發(fā)明實(shí)施例中計(jì)算機(jī)繪制的鹽池圖；
圖5是本發(fā)明實(shí)施例中第1個(gè)航道的鹽層分布圖。
圖中 1-水采機(jī)；2-測深儀；3-液位計(jì)；4-重錘；5-鹽池；6-鹽層；7-鋼絲繩；
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。 本發(fā)明是一種鉀肥生產(chǎn)中鹽池鹽層分布自動(dòng)繪制方法，流程如圖1所示，包括以 下步驟 步驟一 在水采機(jī)1上安裝測深儀2和液位計(jì)3 ; 如圖2所示，將測深儀2和液位計(jì)3安裝在船體的水采機(jī)1上，所述的測深儀2的 重錘4能夠延鋼絲繩7垂直接觸至鹽層6的表面，測深儀2能夠測量水采機(jī)1到鹽層6表 面的距離h2，同時(shí)液位計(jì)3能夠測量水采機(jī)1至鹽池水面的距離h3。測深儀2和液位計(jì)3 測量起點(diǎn)在同一水平線上或具有不變相對(duì)垂直距離d，相對(duì)垂直距離d不會(huì)因船體水平角 度的改變而改變，可以安裝在船體的同一側(cè)。 步驟二 測深儀2、液位計(jì)3測量的電信號(hào)和GPS采集的水采機(jī)1坐標(biāo)信息傳遞給 PLC。 當(dāng)測深儀2的重錘4接觸到鹽池鹽層6，測試儀2將水采機(jī)1到鹽層6表面的距離h2轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳遞給PLC,液位計(jì)3將測深儀2到鹽池水面的距離h3轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳遞 給PLC。 如圖3所示，鹽池5的邊定義為橫軸x和縱軸y，以平行于橫軸x或者縱軸y的帶 狀水道作為航道，航道的寬度一般與水采機(jī)1的寬度相等。因?yàn)樗蓹C(jī)1在采收的過程中 運(yùn)行的速度很慢， 一般為每分鐘1米到2米，因此可以實(shí)現(xiàn)采樣頻率大于鹽層分布的變化頻 率的兩倍，即滿足采樣定理。采樣定理又稱奈奎斯特定理，即在進(jìn)行模擬/數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換 過程中，當(dāng)采樣頻率fs. max大于信號(hào)中，最高頻率fmax的2倍時(shí)，即fs. max >= 2fmax， 則采樣之后的數(shù)字信號(hào)完整地保留了原始信號(hào)中的信息，一般實(shí)際應(yīng)用中保證采樣頻率為 信號(hào)最高頻率的5 10倍。 通過GPS采集當(dāng)前水采機(jī)1的坐標(biāo)信息[n， (a， b)]，水采機(jī)1坐標(biāo)信息包括當(dāng)前 的航道n、橫軸x的坐標(biāo)值a和縱軸y的坐標(biāo)值b。如圖2所示，鹽池水面距池底高度^通 過標(biāo)尺來測量，鹽池底面是人為建造，底面平整，因此鹽池水面距池底的高度^在特定長時(shí) 間內(nèi)保持不變。GPS將采集到得當(dāng)前水采機(jī)1的坐標(biāo)信息[n， (a， b)]傳遞給PLC。
步驟三PLC計(jì)算鹽層6厚度，得到鹽層厚度信息，計(jì)算機(jī)繪制鹽池5的鹽層分布 圖。 在水采機(jī)1行走時(shí)，測深儀2的重錘4每個(gè)單位時(shí)間下降一次，單位時(shí)間長度可以 自由設(shè)定，當(dāng)重錘4接觸鹽層6表面時(shí)，PLC接收并記錄水采機(jī)1到鹽層表面的距離&、水 采機(jī)1到鹽池水面距離h3和當(dāng)前水采機(jī)1的坐標(biāo)信息[n， (a， b)]。鹽池水面距池底高度 ^為已知。 1)當(dāng)測深儀2和液位計(jì)3測量起點(diǎn)在同一水平線上時(shí) PLC計(jì)算鹽層6的厚度h為鹽池水面距池底高度^與水采機(jī)1到鹽池水面的距離 、之和再減去水采機(jī)1到鹽層表面的距離112，如式(1)所示
h = (1) 2)當(dāng)測深儀2和液位計(jì)3測量起點(diǎn)具有不變相對(duì)垂直距離d時(shí)
i、測深儀2比液位計(jì)3高出d時(shí) PLC計(jì)算鹽層6的厚度h為鹽池水面距池底高度h"水采機(jī)1到鹽池水面的距離 h3和相對(duì)距離d之和再減去水采機(jī)1到鹽層表面的距離112，如式(2)所示
h = Wd-h2 (2)
ii、液位計(jì)3比測深儀2高出d時(shí) PLC計(jì)算鹽層6的厚度h為鹽池水面距池底高度^與水采機(jī)1到鹽池水面的距離 h3之和再減去水采機(jī)1到鹽層表面的距離h2與相對(duì)距離d，如式(3)所示
h = hi+hfhfd (3) 鹽層厚度信息包含鹽層6的厚度h和水采機(jī)的坐標(biāo)信息[n， (a， b)]，因此鹽層厚 度信息為[h，n， (a，b)]。 將鹽層厚度信息[h， n， (a， b)]傳給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)以鹽池5的長度或者寬度為橫
軸x或者縱軸y，以平行于橫軸x或者縱軸y的帶狀水道為航道，繪制出鹽池圖； 假設(shè)航道n為平行y軸，則認(rèn)為航道n中平行x軸的每一條水平線上的鹽層6厚
度均相同，以鹽池5的縱軸y為橫坐標(biāo)，鹽層厚度h為縱坐標(biāo)，繪制第n個(gè)航道的鹽層分布圖。
假設(shè)航道n為平行x軸，則認(rèn)為航道n中平行y軸的每一條水平線上的鹽層厚度 均相同，以鹽池5的縱軸x為橫坐標(biāo)，鹽層厚度h為縱坐標(biāo)，繪制第n個(gè)航道的鹽層分布圖。
實(shí)施例假設(shè)鹽池5的長度為2000米，寬度為1000米，高度大于2米，使用本發(fā)明 所述的方法進(jìn)行鹽池鹽層分布自動(dòng)繪制，以鹽池5的長度為x軸，寬度為y軸，航道寬度為 10米，平行于y軸，航道的數(shù)量n = 200，則計(jì)算機(jī)繪制的鹽池圖如圖4所示，橫坐標(biāo)為鹽池 的長度2000m，縱坐標(biāo)為鹽池的寬度lOOOm，航道分為200個(gè)。 第1個(gè)航道的鹽層分布圖如圖5所示，橫坐標(biāo)為鹽池的寬度lOOOm，縱坐標(biāo)為鹽層 的厚度，第l個(gè)航道中平行x軸的每一條水平線上的鹽層厚度均相同，根據(jù)得到的鹽層厚度 信息[h，n，(a，b)]，將鹽層厚度h按照橫坐標(biāo)繪制。依次繪制第2、3……200個(gè)航道的鹽層 分布圖。
權(quán)利要求
鉀肥生產(chǎn)中鹽池鹽層分布自動(dòng)繪制方法，其特征在于，包括以下步驟步驟一在水采機(jī)上安裝測深儀和液位計(jì)；將測深儀和液位計(jì)安裝在船體的水采機(jī)上，所述的測深儀的重錘延鋼絲繩垂直接觸至鹽層的表面，測深儀測量水采機(jī)到鹽層的表面的距離h2，同時(shí)液位計(jì)測量水采機(jī)至鹽池水面的距離h3；測深儀和液位計(jì)測量起點(diǎn)在同一水平線上或具有不變相對(duì)垂直距離d；步驟二測深儀、液位計(jì)測量的電信號(hào)和GPS采集的水采機(jī)坐標(biāo)信息傳遞給PLC；當(dāng)測深儀的重錘接觸到鹽池鹽層，測深儀將水采機(jī)到鹽層表面的距離h2轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳遞給PLC，液位計(jì)將水采機(jī)到鹽池水面的距離h3轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳遞給PLC；鹽池的邊定義為橫軸x和縱軸y，以平行于橫軸x或者縱軸y的帶狀水道作為航道，航道的寬度與水采機(jī)的寬度相等；通過GPS采集當(dāng)前水采機(jī)的坐標(biāo)信息[n，(a，b)]，水采機(jī)坐標(biāo)信息包括當(dāng)前的航道n、橫軸x的坐標(biāo)值a和縱軸y的坐標(biāo)值b；鹽池水面距池底高度h1通過標(biāo)尺來測量；GPS將采集到的當(dāng)前水采機(jī)的坐標(biāo)信息[n，(a，b)]傳遞給PLC；步驟三PLC計(jì)算鹽層厚度，得到鹽層厚度信息，計(jì)算機(jī)繪制鹽池的鹽層分布圖；在水采機(jī)行走時(shí)，測深儀的重錘每個(gè)單位時(shí)間下降一次，單位時(shí)間長度自行設(shè)定，當(dāng)重錘接觸鹽層表面時(shí)，PLC接收并記錄測深儀到鹽層表面的距離h2、液位計(jì)到鹽池水面距離h3和當(dāng)前水采機(jī)的坐標(biāo)信息[n，(a，b)]；鹽池水面距池底高度h1為已知；1)當(dāng)測深儀和液位計(jì)測量起點(diǎn)在同一水平線上時(shí)PLC計(jì)算鹽層的厚度h為鹽池水面距池底高度h1與水采機(jī)到鹽池水面的距離h3之和再減去水采機(jī)到鹽層表面的距離h2，如式(1)所示h＝h1+h3-h2(1)2)當(dāng)測深儀和液位計(jì)測量起點(diǎn)具有不變相對(duì)垂直距離d時(shí)i、測深儀比液位計(jì)高出d時(shí)PLC計(jì)算鹽層的厚度h為鹽池水面距池底高度h1、水采機(jī)到鹽池水面的距離h3和相對(duì)距離d之和再減去水采機(jī)到鹽層表面的距離h2，如式(2)所示h＝h1+h3+d-h2(2)ii、液位計(jì)比測深儀高出d時(shí)PLC計(jì)算鹽層的厚度h為鹽池水面距池底高度h1與水采機(jī)到鹽池水面的距離h3之和再減去水采機(jī)到鹽層表面的距離h2與相對(duì)距離d，如式(3)所示h＝h1+h3-h2-d(3)鹽層厚度信息包含鹽層的厚度h和水采機(jī)的坐標(biāo)信息[n，(a，b)]，因此鹽層厚度信息為[h，n，(a，b)]；將鹽層厚度信息[h，n，(a，b)]傳給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)以鹽池的長度或者寬度為橫軸x或者縱軸y，以平行于橫軸x或者縱軸y的帶狀水道為航道，繪制出鹽池圖；假設(shè)航道n為平行y軸，則認(rèn)為航道n中平行x軸的每一條水平線上的鹽層厚度均相同，以鹽池的縱軸y為橫坐標(biāo)，鹽層厚度h為縱坐標(biāo)，繪制第n個(gè)航道的鹽層分布圖；假設(shè)航道n為平行x軸，則認(rèn)為航道n中平行y軸的每一條水平線上的鹽層厚度均相同，以鹽池的縱軸x為橫坐標(biāo)，鹽層厚度h為縱坐標(biāo)，繪制第n個(gè)航道的鹽層分布圖。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鉀肥生產(chǎn)中鹽池鹽層分布自動(dòng)繪制方法，包括以下步驟步驟一，在水采機(jī)上安裝測深儀和液位計(jì)；步驟二，測深儀、液位計(jì)測量的電信號(hào)和GPS采集的水采機(jī)坐標(biāo)信息傳遞給PLC；步驟三，PLC計(jì)算鹽層厚度，得到鹽層厚度信息，計(jì)算機(jī)繪制鹽池的鹽層分布圖；本發(fā)明繪制出鹽池中鹽層的厚度分布，對(duì)大規(guī)模自動(dòng)化生產(chǎn)具有指導(dǎo)意義。
文檔編號(hào)G01B21/08GK101704686SQ20091009380
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者劉義良, 劉鑫, 安翠娟, 張旭, 張洪軍, 王玨, 趙明智, 路惠惠, 鄒而樣, 鄒通敏, 陳 峰 申請(qǐng)人:北京金自天正智能控制股份有限公司