完美体育官网自动输砂系统及其控制方法、以及存储介质pdf

　　完美体育官网自动输砂系统及其控制方法、以及存储介质pdf本申请公开了一种自动输砂系统及其控制方法，以及存储介质，所述自动输砂系统包括：运送平台、吊钩、控制单元和编码器，所述运送平台包括驱动单元和沿至少一个预设运送方向设置的运送轨道，所述吊钩连接于所述运送轨道上，所述控制单元与所述驱动单元通信连接，所述编码器基于所述驱动单元确定砂袋坐标位置；所述控制单元根据所述砂袋坐标位置和放砂口坐标位置，并基于所述驱动单元控制所述吊钩在所述运送轨道上往返运动，以将砂袋自所述砂袋坐标位置运输至放砂口并释放砂袋。从而，本发明能够减少手动作业量，并消除安全隐患。

　　(19)国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 116750655 A (43)申请公布日 2023.09.15 (21)申请号 8.8 B66C 13/08 (2006.01) B66C 13/22 (2006.01) (22)申请日 2023.06.15 B66C 13/44 (2006.01) (71)申请人 三一能源装备有限公司 B66C 7/02 (2006.01) 地址 412000 湖南省株洲市石峰区丁山路 办公楼201室 (72)发明人 向辉 (74)专利代理机构 深圳市世纪恒程知识产权代 理事务所 44287 专利代理师 王正楠 (51)Int.Cl. B66C 13/48 (2006.01) B65G 67/24 (2006.01) B66C 9/14 (2006.01) B66C 11/04 (2006.01) B66C 1/40 (2006.01) 权利要求书2页 说明书11页 附图3页 (54)发明名称 自动输砂系统及其控制方法、以及存储介质 (57)摘要 本申请公开了一种自动输砂系统及其控制 方法，以及存储介质，所述自动输砂系统包括：运 送平台、吊钩、控制单元和编码器，所述运送平台 包括驱动单元和沿至少一个预设运送方向设置 的运送轨道，所述吊钩连接于所述运送轨道上， 所述控制单元与所述驱动单元通信连接，所述编 码器基于所述驱动单元确定砂袋坐标位置；所述 控制单元根据所述砂袋坐标位置和放砂口坐标 位置，并基于所述驱动单元控制所述吊钩在所述 运送轨道上往返运动，以将砂袋自所述砂袋坐标 位置运输至放砂口并释放砂袋。从而，本发明能 够减少手动作业量，并消除安全隐患。 A 5 5 6 0 5 7 6 1 1 N C CN 116750655 A 权利要求书 1/2页 1.一种自动输砂系统，其特征在于，所述自动输砂系统包括：运送平台、吊钩、控制单元 和编码器，所述运送平台包括驱动单元和沿至少一个预设运送方向设置的运送轨道，所述 吊钩连接于所述运送轨道上，所述控制单元与所述驱动单元通信连接，所述编码器基于所 述驱动单元确定砂袋坐标位置； 所述控制单元根据所述砂袋坐标位置和放砂口坐标位置，并基于所述驱动单元控制所 述吊钩在所述运送轨道上往返运动，以将砂袋自所述砂袋坐标位置运输至放砂口并释放砂 袋。 2.如权利要求1所述的自动输砂系统，其特征在于，所述编码器包括：第一编码器、第二 编码器和第三编码器，所述驱动单元包括：第一电机、第二电机和第三电机，所述控制单元 分别与所述第一编码器、所述第二编码器、所述第三编码器、所述第一电机、所述第二电机 以及所述第三电机连接； 所述第一编码器与所述第一电机连接，所述第一编码器用于基于所述第一电机的转动 信息获取X轴控制信息，并将所述X轴控制信息发送至所述控制单元； 所述第二编码器与所述第二电机连接，所述第二编码器用于基于所述第二电机的转动 信息获取Y轴控制信息，并将所述Y轴控制信息发送至所述控制单元； 所述第三编码器与所述第三电机连接，所述第三编码器用于基于所述第三电机的转动 信息获取Z轴控制信息，并将所述Z轴控制信息发送至所述控制单元； 所述控制单元基于所述X轴控制信息、所述Y轴控制信息和所述Z轴控制信息获取各所 述砂袋坐标位置，并在检测到所述吊钩转运至所述放砂口时，向所述吊钩发送脱钩指令以 控制所述吊钩释放运输的砂袋落入所述放砂口以通过所述放砂口传送至储砂罐。 3.如权利要求2所述的自动输砂系统，其特征在于，所述自动输砂系统还包括：破袋机 和传送带； 所述破袋机的入口与所述放砂口连通，所述破袋机的出口与所述传送带连接，所述破 袋机用于划开所述砂袋，并将所述砂袋内的砂料传送至所述传送带上，以供所述传送带将 所述砂料传送至所述储砂罐； 所述破袋机还用于将所述砂袋的废袋进行压缩后放入预设的废袋箱，并在检测到压缩 后的废袋达到预设的废袋量时，进行换箱流程。 4.如权利要求3所述的自动输砂系统，其特征在于，所述自动输砂系统还包括：雷达物 位计，所述雷达物位计设置于所述储砂罐中； 所述雷达物位计用于获取所述储砂罐内的砂料存量，并将所述砂料存量发送至所述控 制单元； 所述控制单元用于基于所述砂料存量和所述脱钩指令的发送个数确认用砂量。 5.如权利要求4所述的自动输砂系统，其特征在于，所述自动输砂系统还包括：多个变 频器，多个所述变频器至少包括：第一变频器、第二变频器、第三变频器和第四变频器； 所述第一变频器、所述第二变频器、所述第三变频器和所述第四变频器分别与所述控 制单元连接，所述第一变频器与所述第一电机连接、所述第二变频器与所述第二电机连接、 所述第三变频器与所述第三电机连接、所述第四变频器与所述传送带连接； 所述第一变频器用于接收所述控制单元发送的第一调节速度信号，并根据所述第一调 节速度信号控制所述第一电机的转动速度； 2 2 CN 116750655 A 权利要求书 2/2页 所述第二变频器用于接收所述控制单元发送的第二调节速度信号，并根据所述第二调 节速度信号控制所述第二电机的转动速度； 所述第三变频器用于接收所述控制单元发送的第三调节速度信号，并根据所述第三调 节速度信号控制所述第三电机的转动速度； 所述第四变频器用于接收所述控制单元发送的第四调节速度信号，并根据所述第四调 节速度信号控制所述传送带的传送速度。 6.如权利要求5所述的自动输砂系统，其特征在于，所述自动输砂系统还包括：通信单 元，所述通信单元与所述控制单元连接； 所述控制单元通过所述通信单元与配对的移动终端通信连接。 7.如权利要求1至6中任一项所述的自动输砂系统，其特征在于，所述自动输砂系统还 包括：出料闸板阀； 所述控制单元与所述出料闸板阀连接，所述控制单元用于控制所述出料闸板阀的开度 以控制砂料的出料速度。 8.一种自动输砂系统的控制方法，其特征在于，所述自动输砂系统包括：运送平台、吊 钩、编码器和控制单元，所述自动输砂系统的控制方法应用于所述控制单元，所述自动输砂 系统的控制方法包括： 基于所述运送平台，控制所述吊钩逐个钩起基于所述编码器确定的各砂袋坐标位置的 砂袋，并将所述砂袋转运至预设放砂口坐标位置的放砂口以基于所述吊钩释放各所述砂 袋； 基于所述运送平台，控制所述吊钩在至各所述砂袋坐标位置至所述放砂口坐标位置往 返运动，以循环将所述砂袋输送至所述放砂口。 9.如权利要求8所述的自动输砂系统的控制方法，其特征在于，所述自动输砂系统还包 括：雷达物位计和变频器，所述雷达物位计设置于储砂罐，所述控制单元分别与所述雷达物 位计和所述变频器连接； 所述自动输砂系统的控制方法，还包括： 通过所述雷达物位计获取所述储砂罐的砂料存量； 基于所述砂料存量调整所述变频器以控制输砂的速度。 10.一种存储介质365wm完美体育，其特征在于，所述存储介质为计算机可读存储介质，所述计算机可 读存储介质上存储有自动输砂系统的控制程序，所述自动输砂系统的控制程序被处理器执 行时实现如权利要求8或9所述的自动输砂系统的控制方法的步骤。 3 3 CN 116750655 A 说明书 1/11页 自动输砂系统及其控制方法、以及存储介质 技术领域 [0001] 本发明涉及输砂设备技术领域，尤其涉及一种自动输砂系统及其控制方法、以及 存储介质。 背景技术 [0002] 随着技术的发展，压裂是页岩气开发的主体技术，在进行每段加砂压裂工作时，需 要的用砂量大，因此，在压裂施工中需要同步补砂，才能保证每日压裂用砂量。 [0003] 现有技术中加砂时至少需要3个人工岗位，其中包括1名操控吊车的吊车司机、1名 需要站在储砂罐顶部监视砂袋的人员、还有1名站在货车上负责卸载和装袋的人员，由于储 砂罐是大型建筑容器，需要站在高空中进行监视工作。 [0004] 综上，传统的输砂的方法涉及到高空作业和吊装作业，存在很大的安全隐患，并且 需要工作人员多、人工手动作业量大。 发明内容 [0005] 本发明的主要目的在于提供一种自动输砂系统及其控制方法、以及计算机存储介 质，旨在实现输砂操作时人工操作量高，并且，存在安全隐患的技术问题。 [0006] 为实现上述目的，本发明提供一种自动输砂系统，自动输砂系统包括：运送平台、 吊钩、控制单元和编码器，所述运送平台包括驱动单元和沿至少一个预设运送方向设置的 运送轨道，所述吊钩连接于所述运送轨道上，所述控制单元与所述驱动单元通信连接，所述 编码器基于所述驱动单元确定各砂袋坐标位置； [0007] 所述控制单元根据所述砂袋坐标位置和放砂口坐标位置，并基于所述驱动单元控 制所述吊钩在所述运送轨道上往返运动，以将砂袋自所述砂袋坐标位置运输至放砂口并释 放砂袋。 [0008] 可选的，所述编码器包括：第一编码器、第二编码器和第三编码器，所述驱动单元 包括：第一电机、第二电机和第三电机，所述控制单元分别与所述第一编码器、所述第二编 码器、所述第三编码器、所述第一电机、所述第二电机以及所述第三电机连接； [0009] 所述第一编码器与所述第一电机连接，所述第一编码器用于基于所述第一电机的 转动信息获取X轴控制信息，并将所述X轴控制信息发送至所述控制单元； [0010] 所述第二编码器与所述第二电机连接，所述第二编码器用于基于所述第二电机的 转动信息获取Y轴控制信息，并将所述Y轴控制信息发送至所述控制单元； [0011] 所述第三编码器与所述第三电机连接，所述第三编码器用于基于所述第三电机的 转动信息获取Z轴控制信息，并将所述Z轴控制信息发送至所述控制单元； [0012] 所述控制单元基于所述X轴控制信息、所述Y轴控制信息和所述Z轴控制信息获取 各所述砂袋坐标位置，并在检测到所述吊钩转运至所述放砂口时，向所述吊钩发送脱钩指 令以控制所述吊钩释放运输的砂袋落入所述放砂口以通过所述放砂口传送至储砂罐。 [0013] 可选的，所述自动输砂系统还包括：破袋机和传送带； 4 4 CN 116750655 A 说明书 2/11页 [0014] 所述破袋机的入口与所述放砂口连通，所述破袋机的出口与所述传送带连接，所 述破袋机用于划开所述砂袋，并将所述砂袋内的砂料传送至所述传送带上，以供所述传送 带将所述砂料传送至所述储砂罐； [0015] 所述破袋机还用于将所述砂袋的废袋进行压缩后放入预设的废袋箱，并在检测到 压缩后的废袋达到预设的废袋量时，进行换箱流程。 [0016] 可选的，所述自动输砂系统还包括：雷达物位计，所述雷达物位计设置于所述储砂 罐中； [0017] 所述雷达物位计用于获取所述储砂罐内的砂料存量，并将所述砂料存量发送至所 述控制单元； [0018] 所述控制单元用于基于所述砂料存量和所述脱钩指令的发送个数确认用砂量。 [0019] 可选的，所述自动输砂系统还包括：多个变频器，多个所述变频器至少包括：第一 变频器、第二变频器、第三变频器和第四变频器； [0020] 所述第一变频器、所述第二变频器、所述第三变频器和所述第四变频器分别与所 述控制单元连接，所述第一变频器与所述第一电机连接、所述第二变频器与所述第二电机 连接、所述第三变频器与所述第三电机连接、所述第四变频器与所述传送带连接； [0021] 所述第一变频器用于接收所述控制单元发送的第一调节速度信号，并根据所述第 一调节速度信号控制所述第一电机的转动速度； [0022] 所述第二变频器用于接收所述控制单元发送的第二调节速度信号，并根据所述第 二调节速度信号控制所述第二电机的转动速度； [0023] 所述第三变频器用于接收所述控制单元发送的第三调节速度信号，并根据所述第 三调节速度信号控制所述第三电机的转动速度； [0024] 所述第四变频器用于接收所述控制单元发送的第四调节速度信号，并根据所述第 四调节速度信号控制所述传送带的传送速度。 [0025] 可选的，所述自动输砂系统还包括：通信单元，所述通信单元与所述控制单元连 接； [0026] 所述控制单元通过所述通信单元与配对的移动终端通信连接。 [0027] 可选的，所述自动输砂系统还包括：出料闸板阀； [0028] 所述控制单元与所述出料闸板阀连接，所述控制单元用于控制所述出料闸板阀的 开度以控制砂料的出料速度。 [0029] 此外，为实现上述目的，本发明还提供一种自动输砂系统的控制方法，所述自动输 砂系统包括：运送平台、吊钩、编码器和控制单元，所述自动输砂系统的控制方法应用于所 述控制单元，所述自动输砂系统的控制方法包括： [0030] 基于所述运送平台，控制所述吊钩逐个钩起基于所述编码器确定的各砂袋坐标位 置的砂袋，并将所述砂袋转运至预设放砂口坐标位置的放砂口以基于所述吊钩释放各所述 砂袋； [0031] 基于所述运送平台，控制所述吊钩在至各所述砂袋坐标位置至所述放砂口坐标位 置往返运动，以循环将所述砂袋输送至所述放砂口。 [0032] 可选地，所述自动输砂系统还包括：雷达物位计和变频器，所述雷达物位计设置于 储砂罐，所述控制单元分别与所述雷达物位计和所述变频器连接； 5 5 CN 116750655 A 说明书 3/11页 [0033] 所述自动输砂系统的控制方法，还包括： [0034] 通过所述雷达物位计获取所述储砂罐的砂料存量； [0035] 基于所述砂料存量调整所述变频器以控制输砂的速度。 [0036] 此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质 上存储有自动输砂系统的控制程序，所述自动输砂系统的控制程序被处理器执行时实现如 上所述的自动输砂系统的控制方法的步骤。 [0037] 相比于传统的仅依靠人工输砂的方式，本发明自动输砂系统包括：运送平台、吊 钩、控制单元和编码器，所述运送平台包括驱动单元和沿至少一个预设运送方向设置的运 送轨道，所述吊钩连接于所述运送轨道上，所述控制单元与所述驱动单元通信连接，所述编 码器基于所述驱动单元确定各砂袋坐标位置；所述控制单元根据所述砂袋坐标位置和放砂 口坐标位置，并基于所述驱动单元控制所述吊钩在所述运送轨道上往返运动365wm完美体育，以将砂袋自 所述砂袋坐标位置运输至所述放砂口并释放砂袋。 [0038] 通过所述自动输砂系统包括：运送平台、吊钩、编码器和控制单元，所述自动输砂 系统的控制方法应用于所述控制单元，所述自动输砂系统的控制方法包括：基于所述运送 平台，控制所述吊钩逐个钩起基于所述编码器确定的各砂袋坐标位置的砂袋，并将所述砂 袋转运至预设放砂口坐标位置的放砂口以基于所述吊钩释放各所述砂袋；基于所述运送平 台，控制所述吊钩在至各所述砂袋坐标位置至所述放砂口坐标位置往返运动，以循环将所 述砂袋输送至所述放砂口。从而，本发明实现了吊钩自动的将整车的砂袋转运至放砂口，从 而，极大程度上减少了人工操作量，并且，极大程度上消除了安全隐患。 附图说明 [0039] 图1是本发明实施例方案涉及的传统输砂方式示意图； [0040] 图2是本发明一种自动输砂系统的第一实施例的框架结构示意图； [0041] 图3是本发明一种自动输砂系统的第二实施例的框架结构示意图； [0042] 图4是本发明一种自动输砂系统的控制方法第一实施例的流程示意图； [0043] 图5是本发明一种自动输砂系统的应用示意图； [0044] 图6是本发明一种自动输砂系统的控制方法第二实施例的流程示意图。 [0045] 附图标号说明： [0046] 标号 名称 标号 名称 10 运送平台 20 吊钩 11 驱动单元 12 运送轨道 30 控制单元 40 编码器 50 传送带 61 第一变频器 62 第二变频器 63 第三变频器 64 第四变频器 70 出料闸板阀 80 雷达物料计 90 放砂口 100 储砂罐 110 破袋机 111 第一电机 112 第三电机 113 第二电机     6 6 CN 116750655 A 说明书 4/11页 [0047] 本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。 具体实施方式 [0048] 应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 [0049] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基 于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其 他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0050] 需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用 于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该 特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。 [0051] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解， 例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是 电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两 个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据 具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0052] 另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为 指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、 “第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方 案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合 出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保 护范围之内。 [0053] 本发明提供一种自动输砂系统，参照图2，本发明一种自动输砂系统的第一实施例 的框架结构示意图，自动输砂系统包括：运送平台10、吊钩20、控制单元30和编码器40，运送 平台10包括驱动单元11和沿至少一个预设运送方向设置的运送轨道12，吊钩20连接于运送 轨道12上，控制单元30与驱动单元11通信连接，编码器40基于驱动单元11确定各砂袋坐标 位置； [0054] 控制单元30根据砂袋坐标位置和放砂口坐标位置，并基于驱动单元11控制吊钩20 在运送轨道12上往返运动，以将砂袋自砂袋坐标位置运输至放砂口并释放砂袋。 [0055] 需要说明的是，参考图1，图1为传统输砂方式的示意图，传统输砂方式需要一到两 台吊车，将砂袋从货车上吊至砂罐顶部的破袋器，再下放砂袋，通过砂袋重力实现破袋，再 由吊车把空砂袋带回货车，并且，整个输砂过程需要三人配合操作，一人操作吊车将砂袋钩 起后转运到储砂罐100的顶部的破袋器，一人站在储砂罐100顶部监视破袋情况，一人在货 车协助卸袋和装袋，由于储砂罐100是大型较高容器，操作人员站在储砂罐100时安全隐患 非常大，并且在货车上协助时，安全隐患也非常大，基于此，本发明提出一种智能输砂的系 统。 [0056] 示例性地，参考图2，图2为自动输砂系统的一实施例的框架结构示意图，和，参考 图5，图5是本发明一种自动输砂系统的应用示意图，吊钩20连接在运送平台10的运送轨道， 用于将整车的砂袋钩起移送至放砂口90。操作人员通过控制单元30控制吊钩移动至第一预 7 7 CN 116750655 A 说明书 5/11页 设砂袋坐标位置，编码器40与驱动单元11连接，从而编码器40获取驱动单元的驱动信息，并 将驱动信息发送至控制单元30，控制单元30基于驱动信息确认第一预设砂袋坐标位置，控 制单元30基于第一预设砂袋坐标位置推算出第二预设砂袋坐标位置、第三预设砂袋坐标位 置以及第N预设砂袋坐标位置，并提前预设的放砂口坐标位置，控制单元根据控制吊钩20在 运送轨道12上往返运动，将第一预设砂袋坐标位置的第一砂袋转运至放砂口坐标位置的放 砂口90，并返回至第二预设砂袋坐标位置钩起第二砂袋，将第二砂袋转运至放砂口90，从 而，将整车的砂袋转运至放砂口90，需要说明的是，控制单元30在检测到吊钩移动至放砂口 坐标位置时，向吊钩20发送脱钩指令以控制吊钩将砂袋释放至放砂口90，吊钩将整车上的 砂袋钩起，并将砂袋转运至放砂口90，放砂口90可以理解为吊钩投放砂袋的位置。 [0057] 需要说明的是，运送平台10可以是多轨道运送平台也可以是单轨道运送平台，运 送平台10为单轨道运送平台时，编码器基于驱动单元确定砂袋坐标位置，控制单元根据砂 袋坐标位置、放砂口坐标位置，和基于驱动单元控制吊钩20在该轨道上往返运动，从而，将 以将砂袋从砂袋坐标位置运输至放砂口并释放砂袋。运送平台10为多轨道运送平台时，多 个编码器基于各自对应的多个驱动单元确定砂袋坐标位置，控制单元根据砂袋坐标位置、 放砂口坐标位置，和基于多个驱动单元控制吊钩20在多个运送轨道上往返运动，从而，将以 将砂袋从砂袋坐标位置运输至放砂口并释放砂袋。 [0058] 可选的，在一些可行的实施例中，参照图3，编码器40包括：第一编码器、第二编码 器和第三编码器，驱动单元11包括：第一电机、第二电机和第三电机，所述控制单元30分别 与所述第一编码器、所述第二编码器、所述第三编码器、所述第一电机、所述第二电机以及 所述第三电机连接； [0059] 第一编码器与第一电机连接，第一编码器用于基于第一电机的转动信息获取X轴 控制信息，并将X轴控制信息发送至控制单元； [0060] 第二编码器与第二电机连接，第二编码器用于基于第二电机的转动信息获取Y轴 控制信息，并将Y轴控制信息发送至控制单元； [0061] 第三编码器与第三电机连接，第三编码器用于基于第三电机的转动信息获取Z轴 控制信息，并将Z轴控制信息发送至控制单元； [0062] 控制单元30基于X轴控制信息、Y轴控制信息和Z轴控制信息获取各砂袋坐标位置， 并在检测到吊钩20转运至放砂口90时，向吊钩20发送脱钩指令以控制吊钩20释放运输的砂 袋落入放砂口90以通过放砂口传送至储砂罐100。 [0063] 在本实施例中，输砂过程不需要通过摄像头，仅通过电机上设置的编码器，通过电 机转动的方向和电机转动的路程长度等电机转动信息。提出一种多轨道运输平台，多轨道 运输平台可以为包括X、Y、Z轴的运输平台，获取吊钩20在XYZ坐标轴上的位置，输砂系统至 少包括三个电机，分别为第一电机、第二电机和第三电机，第一电机控制X轴方向、第二电机 控制Y轴方向、第三电机控制Z轴方向，将第一编码器设置在第一电机上，以获取第一电机的 转动信息，将第二编码器设置在第二电机上，以获取第二电机的转动信息，将第三编码器设 置在第三电机上，以获取第三电机的转动信息，从而，获取X轴、Y轴、Z轴的控制信息，通过第 一编码器、第二编码器和第三编码器和预设的坐标原点，获取吊钩在X、Y、Z坐标上的位置， 使得吊钩在X、Y、Z坐标上针对整车里的砂袋位置、放砂口位置进行定位，并且，控制单元控 制第一电机、第二电机、和第三电机转动，从而，控制吊钩在砂袋位置和放砂口位置之间循 8 8 CN 116750655 A 说明书 6/11页 环将砂袋转运至放砂口90。 [0064] 另外，需要说明的是，坐标原点为通过按键功能设定，将吊钩放置在一位置，并按 下原点按键时将该位置设定为坐标的原点(0，0，0)，操作人员继续将吊钩放置在放砂口位 置之后，按下放砂口设定按钮时，吊钩基于该原点设定放砂口坐标位置，放砂口坐标位置为 放砂口在X、Y、Z坐标上的坐标位置，或者，操作人员直接将放砂口90设定为坐标原点，操作 人员将吊钩放置在放砂口位置之后，按下放砂口设定按钮时，控制单元将放砂口坐标位置 设定为放砂口位置及原点。 [0065] 示例性地，操作人员针对吊钩进行控制时，分别控制X轴、Y轴和Z轴 ，X轴对应的第一电机上设置有第一编码器，操作人员针对X轴进行控 制时，第一编码器基于第一电机的运转时间以及运转方向获取吊钩在X轴的位置，同样，Y轴 对应的第二电机上设置有第二编码器，操作人员针对Y轴进行控制时，第二编 码器基于第二电机的运转时间以及运转方向获取吊钩在Y轴的位置，又同样，Z轴对 应的第三电机上设置有第三编码器，操作人员针对Z轴进行控制时，第三编码器基于 第三电机的运转时间以及运转方向获取吊钩在Z轴的位置。 [0066] 在本实施例中，实现了自动脱钩的功能，控制单元通过第一编码器、第二编码器、 第三编码器发送的吊钩的X轴、Y轴、Z轴的位置，确认吊钩在放砂口坐标位置时，像吊钩发送 脱钩指令将吊钩上的砂袋落至放砂口90，需要说明的是，储砂罐100用于存储砂料的大型罐 装容器。 [0067] 可选地，在一些可行的实施例中，自动输砂系统还包括：破袋机110和传送带50； [0068] 破袋机110的入口与放砂口连通，破袋机110的出口与传送带50连接，破袋机110用 于划开砂袋，并将砂袋内的砂料传送至传送带上，以供传送带50将砂料传送至储砂罐100； [0069] 破袋机110还用于将砂袋的废袋进行压缩后放入预设的废袋箱，并在检测到压缩 后的废袋达到预设的废袋量时，进行换箱流程。 [0070] 示例性地，破袋机110与传统的锥形破袋器不同，锥形破袋器是通过砂袋的重量实 现破袋的功能，破袋机是一种自动拆包机，将砂袋进行划开，使得砂子落下进入传送带，并 收集砂袋的废袋，将废袋进行压缩后放入预设的废袋箱，在检测到压缩后的废袋达到预设 的废袋数量时进行换箱操作，或者进行换箱报警提醒使得操作人员进行换箱。 [0071] 参考图5，吊钩20基于运送平台10将整车的砂袋转运至放砂口90，放砂口90与破袋 机110连同，从而砂袋进入到破袋机110进行破袋，传送带50具体为大倾斜皮带机，破袋后的 砂料进入传送带50传送至横向绞龙，横向绞龙用于选择储砂罐100，操作人员通过开闭储砂 罐100的进砂口，横向绞龙将砂料投入目标储砂罐100。 [0072] 例如，可以设置4个储砂罐，操作人员打开第三储砂罐，并关闭第一储砂罐、第二储 砂罐、第四储砂罐时，横向绞龙通过螺旋的旋转将砂料投入第三储砂罐。 [0073] 可选地，在一些可行的实施例中，自动输砂系统还包括：雷达物位计80，雷达物位 计80设置于储砂罐100中； [0074] 雷达物位计80用于获取储砂罐100内的砂料存量，并将砂料存量发送至控制单元 30； [0075] 控制单元30用于基于砂料存量和脱钩指令的发送个数确认用砂量。 [0076] 示例性地，雷达物料计80具体可以为76‑81GHz调频连续波雷达物位计，还可以是 9 9 CN 116750655 A 说明书 7/11页 通过称重获得砂料存量的传感器，用于获得储砂罐100内的砂料存量，并将砂料存量发送至 控制单元。 [0077] 在本实施例中，控制单元30获取砂料存量之后，根据脱钩指令的发送个数和砂料 存量计算用砂量，具体地，获取当前储砂量、初始储砂量和阶段输砂量，阶段输砂量通过脱 钩指令的发送个数和每袋的砂袋量的乘积获取，阶段用砂量＝初始储砂量+阶段输砂量‑当 前储砂量。控制单元30将阶段用砂量通过预设的屏显显示，或者发送至预设的终端 设备以供操作人员参考。 [0078] 需要说明的是，自动输砂系统还可以包括重力传感器，通过安装在吊钩上的重力 传感器检测是否已挂上砂袋，如果没有挂上砂袋，则返回砂袋位置，等待砂袋挂上后再输 送，另外，可以通过设置计数按钮和清零按钮，操作人员按下计数按钮时，控制单元30针对 脱钩指令的发送个数进行计数，操作人员按下清零按钮时，控制单元30针对计数的发送个 数进行清零，并针对发送个数重新计数。 [0079] 可选地，在一些可行的实施例中，参考图3，自动输砂系统还包括：多个变频器，多 个变频器至少包括：第一变频器61、第二变频器62、第三变频器63和第四变频器64； [0080] 第一变频器61、第二变频器62、第三变频器63和第四变频器64分别与控制单元30 连接，第一变频器61与第一电机111连接、第二变频器62与第二电机112连接、第三变频器63 与第三电机113连接、第四变频器64与传送带50连接； [0081] 第一变频器61用于接收控制单元30发送的第一调节速度信号，并根据第一调节速 度信号控制第一电机111的转动速度； [0082] 第二变频器62用于接收控制单元30发送的第二调节速度信号，并根据第二调节速 度信号控制第二电机112的转动速度； [0083] 第三变频器63用于接收控制单元30发送的第三调节速度信号，并根据第三调节速 度信号控制第三电机113的转动速度； [0084] 第四变频器64用于接收控制单元30发送的第四调节速度信号，并根据第四调节速 度信号控制传送带50的传送速度。 [0085] 示例性地，在本实施例中，自动输砂系统还可以包括第五变频器，第五变频器与控 制单元30连接，第五变频器与横向绞龙连接，第五变频器用于接收控制单元30发送的第五 调节速度信号，并根据第五调节速度信号控制横向绞龙的工作速度。 [0086] 在本实施例中，参考图3，图3为自动输砂系统第二实施例的框架结构示意图，第一 变频器61用于控制吊钩在X轴的移动速度，第二变频器62用于控制吊钩在Y轴的移动速度， 第三变频器63用于控制吊钩在Z轴的移动速度，第四变频器64用于控制传动带传送砂料的 速度。 [0087] 在本实施例中，控制单元通过分别控制第一变频器61、第二变频器62、第三变频器 63、第四变频器64和第五变频器，从而，控制输砂系统将整车的砂袋输入至储砂罐100的速 度，从而，实现根据作业的现场工况实时调整输砂量的功能。 [0088] 需要说明的是，调节速度信号具体可以为降低速度数据，例如，降低3各单位的速 度，或者可以是具体速度数据，将速度调节为40单位等。 [0089] 可选地，在一些可行的实施例中，输砂系统还包括：通信单元120，通信单元120与 控制单元30连接； 10 10 CN 116750655 A 说明书 8/11页 [0090] 控制单元30通过通信单元120与配对的移动终端设备通信连接。 [0091] 在本实施例中，提供两种连接控制单元30的操作方式，第一种是通过本地的有线 电控箱控制输砂系统，电控箱包括多个操作按钮或者操作轴用于控制输砂系统，第二种是 通过预设的终端设备控制输砂系统，预设的终端设备例如平板电脑或者手机等，例如，平板 电脑远程通过通信单元120接入网络，实现远程控制功能，需要说明的是，通信单元可以通 过无线局域网或者通过蓝牙与移动终端无线] 另外，自动输砂系统还可以包括仪表橇，仪表橇与控制单元连接，仪表橇是一种集 装箱做成的数采监控中心，操作人员在仪表橇里面获取用砂量的监控数据，吊钩、电机、编 码器、变频器、传送带等器件的工况数据，控制压裂设备、输砂系统等，用于实现针对输砂系 统的监控和控制的功能。 [0093] 可选地，在一些可行的实施例中，输砂系统还包括：出料闸板阀70； [0094] 控制单元30与出料闸板阀70连接，控制单元30用于控制出料闸板阀70的开度以控 制砂料的出料速度。 [0095] 在本实施例中，出料闸板阀70设置于储砂罐100的出口处，用于控制出砂料的速 度，例如，设置有四个储砂罐100，分别在一个储砂罐设置两个出料闸板阀，可以实现给输砂 装置的正面和背面的两台混砂设备提供砂料。 [0096] 在本实施例中，参考图5，图5为输砂系统的一实施例的应用示意图，吊钩将整车上 的砂袋转运至破袋机，破袋机针对砂袋进行破袋处理之后将破袋里的砂料落在传送带上， 传送带将砂料传送至落砂口，落砂口将砂料落至横向绞龙，横向绞龙将砂料落至开启的储 砂罐100，并通过储砂口出料。 [0097] 基于上述本发明自动输砂系统的各实施例，提出本发明自动输砂系统的控制方法 的各实施例，请参照图4，图4为本发明自动输砂系统的控制方法第一实施例的流程示意图。 自动输砂系统包括：运送平台、吊钩、编码器和控制单元，自动输砂系统的控制方法应用于 控制单元，自动输砂系统的控制方法，包括： [0098] 步骤S10：基于运送平台，控制吊钩逐个钩起基于编码器确定的各砂袋坐标位置的 砂袋，并将砂袋转运至预设放砂口坐标位置的放砂口以基于吊钩释放各砂袋； [0099] 在本实施例中，控制单元30基于编码器40确定整车的各砂袋坐标位置，控制单元 获取预设的放砂口坐标位置，控制单元基于运送平台10控制吊钩20逐个钩起整车的砂袋转 运至放砂口90，并基于编码器40检测到吊钩转运至放砂口90时，向吊钩20发送脱钩指令以 释放砂袋落入放砂口90。 [0100] 步骤S20：基于运送平台，控制吊钩在至各砂袋坐标位置至放砂口坐标位置往返运 动，以循环将砂袋输送至放砂口。 [0101] 作为一种实施例，具体输砂的步骤如下。步骤A：接收第一编码器基于第一电机的 转动发送的X轴控制信息，接收第二编码器基于第二电机的转动发送的Y轴控制信息，接收 第三编码器基于第三电机的转动发送的Z轴控制信息； [0102] 在本实施例中，操作人员通过控制吊钩的X轴、Y轴、Z轴的将 吊钩20放置于第一砂袋位置，第一编码器基于第一电机的转动信息获取X轴控制信息，并将 X轴控制信息发送至控制单元30，第二编码器基于第二电机的转动信息获取Y轴控制信息， 并将Y轴控制信息发送至控制单元30，第三编码器基于第三电机的转动信息获取X轴控制信 11 11 CN 116750655 A 说明书 9/11页 息，并将Z轴控制信息发送至控制单元30。 [0103] 例如，操作人员控制吊钩的X轴往正方向移动20，控制吊钩的Y轴往 负方向移动30，控制吊钩的Z轴往正方向移动40，并通过按钮开启自动输砂功能，则 第一编码器获取X轴控制信息为+20X，第二编码器获取轴控制信息为‑30Y，第三编码器获取 Z轴控制信息为+40Z，并将+20X、‑30Y、+40Z发送至控制单元30。 [0104] 步骤B：根据X轴控制信息、Y轴控制信息和Z轴控制信息获取整车的第一砂袋坐标 位置，并控制吊钩钩起第一砂袋坐标位置的第一砂袋； [0105] 示例性地，控制单元30基于接收的控制信息+20X、‑30Y、+40Z，确认第一砂袋坐标 位置为(20，‑30，40)，操作人员通过控制吊钩的X轴、Y轴、Z轴的将吊钩 放置于第一砂袋位置之后，通过按钮开启自动输砂功能，此时，吊钩20钩起第一砂袋坐标位 置的第一砂袋。 [0106] 步骤C：控制吊钩转运至预设的放砂口坐标位置，并通过第一编码器、第二编码器 和第三编码器在检测到吊钩转运至放砂口坐标位置时，向吊钩发送脱钩指令以将第一砂袋 落入放砂口； [0107] 在本实施例中，提前通过放砂口按钮设定放砂口90的放砂口坐标位置，具体地365wm完美体育，操 作人员通过控制吊钩的X轴、Y轴、Z轴的将吊钩20放置于放砂口位置，并通过按钮设 定放砂口位置，自动输砂控制系统可以将放砂口位置设定为X、Y、Z三轴坐标系的原点(即， 零点)，或者，基于出厂时设置的吊钩的原点设置放砂口的放砂口坐标位置，具体地，操作人 员将吊钩的X轴正向移动3、Y轴正向移动5、Z轴正向移动10之后，按下放砂口按钮，则设定放 砂口坐标位置为(3，5，10),又或者，通过直接输入放砂口坐标位置以设定放砂口坐标位置， 具体地，操作人员直接在预设的操作面板上输入放砂口坐标位置为(3，5，10)，从而设定放 砂口坐标位置。 [0108] 示例性地，控制单元30控制吊钩转运至预设的放砂口坐标位置以将第一砂袋落入 放砂口，基于放砂口坐标位置为原点，控制单元30控制第一电机、第二电机和第三电机，将 吊钩转运至(0，0，0)位置，若获取的第一砂袋坐标位置为(20，‑30，40)时，通过第一编码器 获取的第一电机的转动信息为负方向移动20、第二编码器获取的第二电机的转动信息为正 方向移动30，和第三编码器获取的第三电机的转动信息为负方向移动40时，确认吊钩转运 至(0，0，0)位置，则向吊钩发送脱钩指令，以将第一砂袋落入放砂口。 [0109] 步骤D：根据第一砂袋坐标位置和预设的输送顺序获取下一位置的第二砂袋坐标 位置，控制吊钩移动至第二砂袋坐标位置以钩起第二砂袋，并控制吊钩移动至放砂口坐标 位置以将第二砂袋落入放砂口，直至输送完整车的砂袋。 [0110] 在本实施例中，控制单元30控制吊钩20钩起第一砂袋之后将砂袋转运至放砂口位 置，并向吊钩20发送脱钩指令将第一袋砂袋放进放砂口之后，回到整车的第二砂袋位置，由 于砂袋大小相同，摆放规则提前设定，因此，根据预设的摆放规则和第一砂袋坐标位置，可 以确认第二砂袋坐标位置，吊钩将第二袋砂袋钩起之后，转运至放砂口位置，直至将整车的 砂袋转运完毕，另外，自动输砂系统还可以包括重力传感器，通过安装在吊钩上的重力传感 器检测是否已挂上砂袋，如果没有挂上砂袋，则返回砂袋位置，等待砂袋挂上后再输送至放 砂口位置。 [0111] 需要说明的是，若整车的四个角分别为左上、做下、右上和右下，根据操作人员的 12 12 CN 116750655 A 说明书 10/11页 作业习惯，可以将第一砂袋设置为左上，操作人员控制吊钩移动至左上将第一砂袋的位置 之后，按下自动输砂功能的按钮，则按照预先设定的砂袋输送顺序确认第二砂袋坐标位置， 输送顺序可以根据整车里砂袋大小、摆放层数、每层横向摆放个数，每层纵向摆放个数等具 体设定，输送顺序可以为Z字型或者一字型根据具体的整车和砂袋大小确定，并根据输送顺 序设置第二砂袋坐标位置直至整车内最后砂袋坐标位置。 [0112] 示例性地，若整车的摆放位置设定为Y轴方向，获取的第一砂袋坐标位置为(20，‑ 30，40)时，第二砂袋坐标位置可以为(20，‑31，40)，第三砂袋坐标位置可以为(20，‑32，40)， 依次到最后砂袋坐标位置。 [0113] 可选地，基于上述本发明自动输砂系统和/或，自动输砂系统的控制方法的第一实 施例，提出本发明自动输砂系统的控制方法的第二实施例，请参照图6和图3，图6为本发明 自动输砂系统的控制方法第二实施例的流程示意图。 [0114] 自动输砂系统还包括：雷达物位计和变频器，雷达物位计设置于储砂罐，控制单元 分别与雷达物位计和变频器连接； [0115] 本发明输砂系统的控制方法，还可以包括以下步骤： [0116] 步骤S50：通过雷达物位计获取储砂罐的砂料存量； [0117] 步骤S60：基于砂料存量调整变频器以控制输砂的速度。 [0118] 在本实施例中，控制单元通过雷达物位计获取储砂罐的砂料存量，并基于砂料存 量调整变频器以控制输砂的速度，控制单元在检测到储砂罐的砂料存量大于预设的砂量 时，减小变频器的速度以减少输砂的速度，在检测到储砂罐的砂料存量大于预设的砂量时， 增大变频器的速度以增大输砂的速度，从而满足压裂工作的用砂量。 [0119] 示例性地，根据砂料存量确认电机的目标转动速度，通过调整变频器将电机的转 动速度调整为目标转动速度，以针对输砂的速度进行控制，变频器至少包括第一变频器、第 二变频器、第三变频器、第四变频器和第五变频器，第一变频器与第一电机连接，第二变频 器与第二电机连接，第三变频器与第三电机连接，第四变频器与传送带连接，第五变频器与 横向绞龙连接。 [0120] 在本实施例中，例如，控制单元30在确认储砂罐的砂料存量少于预设最低砂位时， 通过调整变频器提高第一电机、第二电机、第三电机、传送带和横向绞龙的运转速度，从而， 提高砂料的输送速度，即，提高将砂料从整车转运到储砂罐的速度，以满足压裂作业的用砂 速度，进而防止压裂作业时缺乏。 [0121] 又例如，参照图2和图5，控制单元30在确认储砂罐100的砂料存量大于预设最高砂 位时，通过调整变频器降低第一电机111、第二电机112、第三电机113、传送带50和横向绞龙 的运转速度，从而，降低砂料的输送速度，即，降低将砂料从整车转运到储砂罐的速度，以满 足压裂作业的用砂速度，进而防止砂料多于储砂罐。 [0122] 另外，自动输砂系统还包括破袋机110、传送带50、通信单元120和出料闸板阀70， 控制单元30基于运送平台10，控制吊钩20将砂袋坐标位置的砂袋转运至放砂口坐标位置的 放砂口90之后，向吊钩20发送脱钩指令使得砂袋落入放砂口90以进入破袋机110，砂袋进入 破袋机110后自动划开砂袋以将砂料拖入传送带50上，并将砂袋的废袋压缩后收集在砂袋 箱里，然后传送带将砂料传送至储砂罐100，控制单元30还通过出料闸板阀70控制出砂的速 度以满足压裂工作的用砂量，控制单元30还通过通信单元120与配对的移动终端通信连接， 13 13 CN 116750655 A 说明书 11/11页 从而实现基于移动终端通信控制自动输砂系统。 [0123] 此外，本发明实施例还提出一种计算机存储介质，应用于计算机，该计算机存储介 质可以为非易失性计算机可读计算机存储介质，该计算机存储介质上存储有自动输砂系统 的控制程序，自动输砂系统的控制程序被处理器执行时实现如上的自动输砂系统的控制方 法的步骤。 [0124] 其中，在处理器上运行的自动输砂系统的控制程序被执行时所实现的步骤可参照 本发明自动输砂系统的控制方法的各个实施例，此处不再赘述。 [0125] 需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排 他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而 且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有 的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该 要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。 [0126] 上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。 [0127] 通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方 法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下 前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做 出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个计算机存储 介质(如Flash存储器、ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一终端设备(可以是 手机，计算机，服务器，或者网络设备等)中，用于控制该存储介质进行数据读写操作的控制 器执行本发明各个实施例所述的方法。 [0128] 以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技 术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。 14 14 CN 116750655 A 说明书附图 1/3页 图1 图2 15 15 CN 116750655 A 说明书附图 2/3页 图3 图4 16 16 CN 116750655 A 说明书附图 3/3页 图5 图6 17 17

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