一,固定式激光盤煤儀工作原理及系統(tǒng)組成
固定式激光盤煤儀的核心是兩個:二維激光掃描儀,斗輪機定位系統(tǒng),盤煤數(shù)據(jù)處理軟件。
二維激光掃描儀,沿著煤場橫向掃描,得到一個煤堆橫斷剖面的輪廓數(shù)據(jù)。當航車行走時,就得到一系列連續(xù)的煤堆橫斷面輪廓數(shù)據(jù)。這些系列數(shù)據(jù)按照航車的運行位置進行分配后,就得到了整個煤堆表面的輪廓數(shù)據(jù),也就是我們常說的三維點云數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)經(jīng)過盤煤數(shù)據(jù)處理軟件的加工和處理,終得到煤場的體積數(shù)據(jù)、重量數(shù)據(jù)、分區(qū)信息、分層信息、高度信息、剖面信息等我們需要的有價值的數(shù)據(jù)信息。
當我們在煤棚上布設(shè)多套激光掃描儀或者有多套掃描儀數(shù)據(jù)時,盤煤數(shù)據(jù)處理軟件會把激光掃描儀掃描得到的數(shù)據(jù)進行拼接、過濾、建模,形成一個整體,從而計算得出整個煤場的存煤量信息。
一套完整的固定式激光盤煤系統(tǒng),一般由以下幾個子系統(tǒng)組成:
-
激光掃描儀:進口的、高速激光掃描儀;
-
掃描儀定位系統(tǒng)。根據(jù)現(xiàn)場情況,可選用不同的方案:
-
摩擦式角度編碼器定位:老式的定位方式;該定位方式性差,故障率高,安裝維護復(fù)雜;目前的系統(tǒng)已經(jīng)不再采用該方法來定位;
-
衛(wèi)星定位:衛(wèi)星定位系統(tǒng),可以提供1厘米的水平定位度和2厘米的高度方向上的定位度,通過數(shù)學(xué)解算可以得出掃描頭的姿態(tài)數(shù)據(jù);優(yōu)點是性高,安裝維護簡單;缺點是不能在煤棚里面使用;
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UWB超寬帶電子定位:是目前比較的軌道式系統(tǒng)定位方式;可以在露天煤場中使用,也可以在煤棚內(nèi)使用;
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旋轉(zhuǎn)式重力效應(yīng)編碼器定位:新。度高,成本低,無線定位方式;
-
數(shù)據(jù)采集和處理軟件:采集掃描數(shù)據(jù)和定位定姿數(shù)據(jù),然后過濾,融合,建模,計算,直至
后給出報告;
-
其它輔助設(shè)備和材料:支架,電源,數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),交換機等;
二,固定式激光盤煤儀的和建造
一般來說,和建造一套固定式激光盤煤儀系統(tǒng)的過程是這樣的:
-
現(xiàn)場調(diào)研和測繪:料場的環(huán)境,料場場的尺寸,料堆的大小,軌道式機具的尺寸;
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了解客戶的要求:詳細聽取客戶的要求和想法;經(jīng)過討論后,形成書面的需求書;
-
初步:根據(jù)客戶的需求書和現(xiàn)場調(diào)研、測繪情況,進行系統(tǒng)的初步;
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項目預(yù)算和施工進度表:在初步的基礎(chǔ)上,給出大致項目預(yù)算和施工進度表,交由客戶討論;
-
定稿:根據(jù)客戶討論的結(jié)果,完善方案,細化項目預(yù)算和施工方案;交由客戶確認;
-
簽訂合同;
-
項目實施;
三,系統(tǒng)盤煤工作流程描述
GD100型固定式激光盤煤儀是一款高度自動化的盤煤系統(tǒng),盤煤作業(yè)流程如下:
根據(jù)我們的,每個航車上有兩個測量位置。先把掃描儀安裝到一個位置上,按上述操作流程作業(yè)完后,再把掃描儀換裝到第二個位置上,重復(fù)以上流程。兩次的數(shù)據(jù)合并,得到部煤場的盤點結(jié)果數(shù)據(jù)。
四,系統(tǒng)組成(供貨清單)
序號
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名 稱
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型號/規(guī)格/要求
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單位
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數(shù)量
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1
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激光掃描儀
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UST2D-250
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臺
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1
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2
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數(shù)據(jù)采集/控制箱
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304不銹鋼,塵,水
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套
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同上
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3
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定位系統(tǒng)
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ZXT-360
|
套
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1
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4
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安裝支架
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與激光掃描儀配套
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個
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同上
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5
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護裝置
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用于護掃描儀,云臺
|
套
|
同上
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6
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數(shù)據(jù)處理電腦
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DELL, XPS8930
|
套
|
1
|
7
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線纜、散件、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備
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電纜、網(wǎng)線、光纖、交換機、路由器
|
項
|
1
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8
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盤煤數(shù)據(jù)處理軟件
|
Ranger3D FIX
|
套
|
1
|
五,系統(tǒng)主要性能參數(shù)
系統(tǒng)總體特點:
-
盤煤結(jié)果度:優(yōu)于99.5%;
-
數(shù)據(jù)處理自動化程度:自動化;
-
斗輪機、粉塵數(shù)據(jù)噪點處理:自動剔除;
-
分區(qū)功能:有;
-
域位置點坐標獲?。河?,任何位置點云的平面坐標和高程實時顯示;
-
數(shù)據(jù)共享:中間數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù),實時共享;
-
系統(tǒng)護等:IP67;
-
維護模式:;
三維激光掃描儀參數(shù)及特點
序號
|
項目
|
參數(shù)
|
特點
|
1
|
掃描距離
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250米
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量程遠
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2
|
分辨率
|
1毫米
|
度高
|
3
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通信接口
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RS232/RS485,以太網(wǎng)
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通訊方式多樣
|
4
|
工作溫度(度)
|
-40℃~+65℃
|
工作溫度范圍寬
|
5
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靜態(tài)誤差(mm)
|
4毫米
|
度高
|
6
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角度分辨率(度)
|
0.01度
|
度高
|
7
|
角度范圍(度)
|
0-360(連續(xù)旋轉(zhuǎn))
|
測量范圍廣
|
8
|
IP等
|
IP67
|
護等高,性高
|
9
|
重量
|
2.5公斤
|
重量輕,易安裝,
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10
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尺寸
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150毫米X150毫米X250毫米
|
易安裝,
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數(shù)據(jù)處理電腦:
- 處理器:i7 第八代 8700K CPU,六核,十二線程;
- 內(nèi)存規(guī)格:DDR4 64GB;
- 存儲規(guī)格:512G固態(tài)硬盤 + 2T SATA硬盤;
- GTX 1080TI 8G顯存專業(yè)顯卡;
- 網(wǎng)絡(luò)通信:千兆網(wǎng)卡;
- 軟件系統(tǒng):Windows10專業(yè)版;
- 其它參數(shù):I/O接口8×USB接口(2個前置,6個后置)1×串口糾錯
盤煤數(shù)據(jù)處理軟件主要功能:
- 軟件運行平臺Windows7專業(yè)版,Win 10專業(yè)版;
- 一鍵開啟盤煤功能;
- 自動盤煤設(shè)定功能;
- 自動數(shù)據(jù)接收,同時接收部掃描儀數(shù)據(jù);
- 自動數(shù)據(jù)拼接,多臺掃描儀掃描數(shù)據(jù)自動拼接成一個完成的煤場數(shù)據(jù);
- 自動數(shù)據(jù)過濾,粉塵數(shù)據(jù)、斗輪機數(shù)據(jù)、車輛人員數(shù)據(jù)、煤棚等噪點數(shù)據(jù)自動剔除過濾;
- 自動數(shù)據(jù)建模,自動生成地面模型和煤堆模型;
- 自動體積計算;
- 自動報告生成;
- 煤場區(qū)域與地面編輯功能;
- 煤場分區(qū)設(shè)置;
- 數(shù)據(jù)共享設(shè)置;
- 不可見地面處理功能:對于地面深埋于煤堆下的情況,可用該功能自動處理,消除誤差;
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