计为 JWrada® PRO 工业级雷达物位计成功应用于矿山项目,实现高精度散料物位测量

项目背景

  随着全球矿业、基础设施建设以及新能源产业的快速发展,矿石、砂石骨料、煤炭及各类散装固体物料的需求持续增长。为了提高生产效率并降低运营成本,越来越多矿山企业开始推进智能矿山和数字化工厂建设。其中,料仓物位监测作为矿山自动化系统的重要组成部分,直接关系到生产连续性、设备利用率以及现场安全管理水平。

  在现代矿山生产过程中,从矿石开采、破碎、筛分到输送和储存,各环节均依赖大量缓冲仓、储料仓和转运料仓进行物料管理。企业需要实时掌握仓内物料存量,以便合理安排生产计划、优化设备运行并避免因满仓或空仓造成停机损失。

  然而,矿山行业长期面临复杂恶劣的测量环境。大量粉尘、剧烈振动、物料冲击、复杂钢结构以及不规则料面,都会对物位测量设备造成严重影响。传统机械式料位计、重锤料位计以及超声波物位计在此类工况下往往容易出现测量误差、维护频繁甚至设备损坏等问题。

  为了实现更加稳定、精准和智能化的物位监测,某大型矿山企业决定对其矿石破碎及输送系统进行升级,引入先进的工业级雷达物位测量技术。经过现场测试与多轮技术评估,深圳计为自动化自主研发的 JWrada® PRO 系列工业级雷达物位计 成功应用于该项目,为矿山散料物位监测提供了可靠保障。

计为 JWrada® PRO 工业级雷达物位计成功应用于矿山项目,实现高精度散料物位测量
计为 JWrada® PRO 工业级雷达物位计安装于矿山碎石缓冲仓示意图,实现高粉尘环境下的精准物位监测

项目需求分析

  该项目主要针对矿石破碎生产线中的碎石缓冲仓及转运料仓进行物位监测。作为矿山开采与选矿工艺的重要环节,缓冲仓和转运料仓承担着物料暂存、均衡供料以及保障生产连续运行的重要任务,其物位数据的准确性直接关系到整条生产线的运行效率和生产安全。客户现场处理的物料种类较多,包括石灰石、花岗岩、玄武岩、铁矿石以及铜矿石等典型矿石原料。这些物料普遍具有颗粒尺寸大、堆积状态不规则、流动性差以及下料冲击力强等特点,在装料和卸料过程中容易形成不均匀料面,给传统物位测量设备带来较大挑战。

  与此同时,由于料仓通常布置于破碎机与输送系统之间,长期处于连续生产状态,现场工况极为复杂。矿石在破碎、转运和下落过程中会产生大量扬尘,使料仓内部长期处于高浓度粉尘环境之中;破碎机和输送设备持续运行所产生的机械振动会通过钢结构传递至料仓本体;大块矿石下落时产生的强烈冲击也会对测量设备的稳定性造成影响。此外,料仓内部普遍存在加强筋、溜槽、钢结构支撑件等金属障碍物,容易形成复杂的虚假回波和多路径反射信号。同时,输送机、电机以及其他大型机械设备运行时产生的噪声和电磁干扰,也进一步增加了现场物位测量的难度。

  在过去的生产过程中,客户主要依靠人工巡检或简单的料位检测方式掌握料仓库存情况,不仅无法实时获取准确的物位数据,而且存在较大的安全隐患。操作人员需要定期登高查看料仓内部情况,劳动强度大,工作效率低,同时也增加了高空作业风险。由于无法及时掌握料仓内物料变化情况,现场时常出现满仓溢料、堵料以及空仓停机等问题,影响生产连续性并增加运营成本。

  为了进一步提升矿石破碎系统的自动化和数字化管理水平,客户计划在多个碎石缓冲仓和转运料仓上部署工业级雷达物位计,实现对物料库存和料位变化情况的全天候实时监测。通过持续获取准确可靠的物位数据,管理人员能够随时掌握料仓库存状态,及时调整生产节奏,避免因料仓过满导致的溢料损失以及因料仓缺料引起的设备停机问题,从而提高整条生产线的运行效率和资源利用率。

  与此同时,客户希望借助高精度雷达物位测量技术实现生产过程的自动化控制。通过将实时物位数据传输至PLC、DCS及SCADA系统,控制系统能够根据料仓库存情况自动控制输送设备、给料机及相关工艺设备的启停,实现生产流程的智能联动与自动调节,减少人为干预,提高生产连续性和运行稳定性。

  此外,客户还希望通过数字化监测系统减少现场人工巡检频率,降低操作人员进入危险区域和登高检查的需求,从而提升作业安全水平。所有料仓物位数据均可在中央控制室进行集中显示和管理,管理人员无需前往现场即可实时了解各个料仓的运行状态,实现库存管理、设备管理以及生产调度的数字化和可视化,为建设智慧矿山和智能选矿系统提供可靠的数据支撑。


为什么选择计为 JWrada® PRO 雷达物位计

计为 JWrada® PRO 工业级雷达物位计成功应用于矿山项目,实现高精度散料物位测量
JWrada® PRO 系列采用先进的 80GHz FMCW 调频连续波雷达技术,软件自研,有自主研发的APP可以进行调试与监控

  经过与多家国际品牌产品对比测试后,客户最终选择了计为 JWrada® PRO 系列工业级雷达物位计

80GHz 高频毫米波技术

  JWrada® PRO 系列采用先进的 80GHz FMCW 调频连续波雷达技术。

  相比传统 26GHz 雷达产品,具有明显优势:

  • 波束角更小
  • 能量更加集中
  • 回波信号更强
  • 抗干扰能力更高

  对于矿山料仓而言,仓内通常存在大量钢结构、支撑梁以及复杂安装环境。普通物位计容易接收到来自仓壁和内部结构的虚假回波,从而导致测量不稳定。

  JWrada® PRO 凭借超窄波束角,可精准聚焦目标料面,有效避开周围干扰物,即使在复杂仓体内部依然能够准确识别真实料位。


智能回波处理技术应对恶劣工况

 矿山行业是典型的高粉尘、高振动工况环境。在矿石经过破碎机处理后进入料仓时,会产生大量扬尘,同时伴随着持续的机械振动和物料冲击。这些复杂工况容易对传统物位测量仪表造成干扰,常见问题包括虚假回波增多、测量数据波动、信号丢失以及仪表误报警,从而影响生产过程的连续性和数据的可靠性。

  针对上述问题,计为 JWrada® PRO 系列雷达物位计搭载了自主研发的智能回波处理算法,能够有效应对矿山现场的复杂干扰条件。核心功能包括虚假回波学习、多层回波分离、动态目标跟踪以及干扰信号过滤。通过这些先进功能,仪表能够在持续落料和高浓度粉尘环境下精准锁定真实料面位置,即使面对大颗粒物料冲击、粉尘浓度高和金属结构反射等复杂情况,也能保证测量数据的长期稳定性和准确性。

  此外,JWrada® PRO 系列在算法优化的基础上,能够自动识别和区分目标回波与干扰回波,实现多层料面同时测量和动态变化追踪,为矿石破碎系统提供可靠的物位数据支持。配合内置蓝牙模块和“计为智控”APP,现场工程师可实时调试和监控设备状态,并可将一台设备的参数批量复制至其他仪表,极大提升了设备维护和管理效率。


非接触测量降低维护成本

  传统机械式料位计在矿山及粉体物料储仓中应用时,通常需要与物料直接接触。长期运行过程中,机械式料位计容易出现磨损、卡滞、挂料以及腐蚀等问题,不仅维护频繁,而且在停机检修时会产生较高的生产损失和运营成本。这种接触式测量方式在面对坚硬矿石、大颗粒碎石或高磨损介质时尤其容易损坏,影响测量精度和设备寿命。

  相比之下,计为 JWrada® PRO 系列雷达物位计采用完全非接触式测量原理。雷达天线安装于料仓顶部,无需与物料直接接触,即使在高冲击、高磨损的矿石料仓中,也不会受到物料磨损的影响。非接触式设计不仅显著降低了后期维护成本,还有效延长了设备的使用寿命,同时保证了测量数据的长期稳定性和准确性,为矿山破碎系统的连续、高效运行提供了可靠保障。


蓝牙无线调试提升项目效率

  在矿山项目中,料仓通常高度较高,传统仪表的调试和参数设置往往需要操作人员攀爬至料仓顶部,打开仪表盖,使用按键进行设置,并连接手操器完成各项参数调试。整个过程不仅耗时,而且存在一定的高空作业安全风险,对于大型料仓或连续生产现场尤其不便。

  计为 JWrada® PRO 系列内置蓝牙 5.0 模块,配合“计为智控”微信小程序及国际版 APP(JW Tools),工程师可以直接通过手机完成仪表的所有调试工作,包括参数配置、量程设置、回波曲线查看、故障诊断以及软件升级等。无需打开仪表盖即可完成全部操作,单台设备现场调试时间通常仅需 2 分钟。通过这一设计,大幅提升了矿山项目的实施效率,同时显著降低了现场作业风险,为高空作业环境提供了安全可靠的解决方案。

计为 JWrada® PRO 工业级雷达物位计成功应用于矿山项目,实现高精度散料物位测量
计为智控APP实现 JWrada® 雷达物位计无线调试与远程监控

参数批量复制功能助力快速部署

  本项目涉及多个料仓监测点位,客户希望尽可能缩短调试周期并提高现场效率。为此,计为工程师首先对一台设备完成全部参数配置,包括量程设定、回波调试、报警阈值以及数据输出设置。完成后,通过蓝牙 APP 的一键复制功能,工程师能够将已配置的参数快速同步至其他同类型设备,无需逐台重复设置。这不仅避免了人为操作误差,还确保了所有测点参数保持一致性和精度。在矿山项目这种大规模、多点位部署场景中,该功能大幅缩短了调试时间,降低了人工成本,同时保证了现场数据的可靠性和生产连续性。


现场运行效果

  设备投入运行后,矿山项目现场取得了显著的效果。首先,借助 JWrada® PRO 系列工业级雷达物位计,管理人员能够实时监测料仓库存,随时掌握仓内物料高度变化情况,有效避免了满仓溢料和空仓停机问题,从而保障了生产的连续性和安全性。

  在提高生产效率方面,生产系统可根据实时物位数据自动调整输送机和破碎设备的运行状态,实现生产节奏优化。实时监测和自动控制相结合,使整个破碎系统能够更加高效地运作,提升了矿山整体作业效率。

  由于采用了非接触式测量方式,设备在长期运行过程中维护成本明显降低。无需与物料直接接触,有效减少了磨损和设备损坏,降低了维护频率和停机时间,为企业节约了运营成本。

  此外,该系统大幅提升了安全管理水平。操作人员无需频繁登高检查料仓,减少了高空作业风险,有效保障了员工的安全。在数字化矿山建设方面,物位数据可以实时上传至 PLC、DCS 及 SCADA 系统,帮助企业建立智能化生产管理平台,实现集中监控和远程管理。

  在项目运行期间,客户对计为 JWrada® PRO 系列的稳定性和可靠性给予高度评价。客户特别认可以下优势:测量精度高、抗粉尘能力强、抗振动性能优异、安装简便、蓝牙无线调试方便、参数批量复制效率高以及长期运行稳定。基于良好的使用效果,客户表示未来将在更多矿石仓、骨料仓及转运料仓中继续采用计为雷达物位测量方案,实现矿山作业的全面智能化升级。


结语

  随着智慧矿山和工业数字化建设不断推进,传统物位测量方式正逐步向高精度、非接触式和智能化方向升级。

  计为 JWrada® PRO 系列工业级雷达物位计凭借 80GHz 高频毫米波技术、智能回波处理算法、蓝牙无线调试以及卓越的抗粉尘和抗干扰能力,已成功应用于矿山、砂石骨料、水泥、冶金及散料仓储等众多行业。

  未来,深圳计为自动化将持续推动国产高端雷达物位测量技术的发展,为全球矿山行业提供更加安全、高效、可靠的物位测量解决方案。

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