一種圓形料棚散狀物料體積測(cè)量方法和系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及物料管理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種圓形料棚散狀物料體積測(cè)量方法和系統(tǒng)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]目前在冶金、電力和建筑等行業(yè)中，原料場(chǎng)或煤場(chǎng)一般采用條形料場(chǎng)或封閉的圓形料棚來(lái)貯存原、燃料，對(duì)于條形料場(chǎng)散狀物料的測(cè)量，采用便攜式激光掃描儀或在堆取料機(jī)上固定安裝激光掃描儀來(lái)測(cè)量料堆體積并換算庫(kù)存量，對(duì)于圓形料棚也有類(lèi)似的方法，在堆料臂或取料臂上安裝激光掃描儀來(lái)測(cè)量料堆體積。但是這種方法在測(cè)量時(shí)需要堆取料設(shè)備的動(dòng)作配合定位才能完成測(cè)量任務(wù)，不適合用于堆取作業(yè)繁忙或需要進(jìn)行料堆實(shí)時(shí)測(cè)量的工況。
[0003]鑒于此，克服該現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷是本技術(shù)領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中堆料掃描方法在測(cè)量時(shí)需要堆取料設(shè)備的動(dòng)作配合定位才能完成測(cè)量任務(wù)，不適合用于堆取作業(yè)繁忙或需要進(jìn)行料堆實(shí)時(shí)測(cè)量的工況。
[0005]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]—方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種圓形料棚狀物料體積測(cè)量方法，在料棚頂部設(shè)置環(huán)形軌道，激光掃描儀沿軌道移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行掃描測(cè)量，所述方法包括:
[0007]所述激光掃描儀通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)器將掃描測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)處理服務(wù)器；所述數(shù)據(jù)處理服務(wù)器使用接收到的所述掃描測(cè)量數(shù)據(jù)更新存儲(chǔ)于本地的物料數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)處理服務(wù)器提取料場(chǎng)中控系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)，發(fā)送給料場(chǎng)中控系統(tǒng)。
[0008]優(yōu)選的，環(huán)形軌道帶有環(huán)形安全滑觸線，用于給掃描儀和掃描儀驅(qū)動(dòng)設(shè)備供電。
[0009]優(yōu)選的，激光掃描儀安裝在驅(qū)動(dòng)設(shè)備上，驅(qū)動(dòng)設(shè)備安裝有定位裝置；所述定位裝置用于控制所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備到指定待掃描位置。
[0010]優(yōu)選的，驅(qū)動(dòng)設(shè)備、激光掃描儀、定位檢測(cè)裝置通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與料場(chǎng)中控系統(tǒng)或數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
[0011]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理服務(wù)器還用于接收操作人員的區(qū)域掃描指令，所述方法還包括:
[0012]所述數(shù)據(jù)處理服務(wù)器將區(qū)域掃描指令轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)設(shè)備的定位信息，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將所述定位信息發(fā)送給驅(qū)動(dòng)設(shè)備，以便所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備和激光掃描儀完成所述定位信息內(nèi)的物料掃描。
[0013]優(yōu)選的，所述定位信息具體為驅(qū)動(dòng)設(shè)備在所述環(huán)形軌道上的坐標(biāo)值。
[0014]優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備還擁有距離測(cè)算功能，具體的:當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備接收到定位信息時(shí)，根據(jù)激光掃描儀的當(dāng)前坐標(biāo)，計(jì)算與所述定位信息中坐標(biāo)最鄰近的位置，所述方法具體包括:當(dāng)激光掃描儀的當(dāng)前坐標(biāo)處于所述定位信息所包含的坐標(biāo)之間時(shí)，計(jì)算與所述定位信息兩個(gè)端點(diǎn)坐標(biāo)的距離，并從與其最鄰近的坐標(biāo)開(kāi)始掃描；當(dāng)激光掃描儀的當(dāng)前坐標(biāo)處于所述定位信息所包含的坐標(biāo)之外時(shí)，計(jì)算到所述定位信息兩個(gè)端點(diǎn)坐標(biāo)的距離，并從與其最鄰近的坐標(biāo)開(kāi)始掃描。
[0015]另一方面本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種圓形料棚散狀物料體積測(cè)量系統(tǒng)，在料棚頂部設(shè)置環(huán)形軌道，激光掃描儀沿軌道移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行掃描測(cè)量，所述系統(tǒng)包括:
[0016]所述激光掃描儀通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)器將掃描測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)處理服務(wù)器；所述數(shù)據(jù)處理服務(wù)器使用接收到的所述掃描測(cè)量數(shù)據(jù)更新存儲(chǔ)于本地的物料數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)處理服務(wù)器提取料場(chǎng)中控系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)，發(fā)送給料場(chǎng)中控系統(tǒng)。
[0017]優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包括:所述數(shù)據(jù)處理服務(wù)器將區(qū)域掃描指令轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)設(shè)備的定位信息，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將所述定位信息發(fā)送給驅(qū)動(dòng)設(shè)備，以便所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備和激光掃描儀完成所述定位信息內(nèi)的物料掃描。
[0018]優(yōu)選的，數(shù)據(jù)處理服務(wù)器還用于解析測(cè)量指令，監(jiān)測(cè)驅(qū)動(dòng)設(shè)備和激光掃描儀的狀態(tài)，發(fā)出驅(qū)動(dòng)設(shè)備和激光掃描儀控制指令。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明實(shí)施例提供了一種物料測(cè)量方法，基于在料棚頂部設(shè)置環(huán)形軌道，激光掃描儀沿軌道移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行掃描測(cè)量的方法，克服了現(xiàn)有技術(shù)中將激光掃描測(cè)量?jī)x安裝堆料臂或者取料臂上帶來(lái)的測(cè)量工作和堆取料作業(yè)的效率低下，提高了測(cè)量和堆取料作業(yè)效率。
【【附圖說(shuō)明】】
[0020]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種圓形料棚散狀物料體積測(cè)量方法流程示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種圓形料棚散狀物料體積測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種圓形料棚散狀物料體積測(cè)量方法流程示意圖；
[0023]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種圓形料棚散狀物料體積測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種圓形料棚散狀物料體積測(cè)量方法流程示意圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0025]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0026]此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0027]實(shí)施例1:
[0028]本發(fā)明實(shí)施例1提供了一種圓形料棚狀物料體積測(cè)量方法，在料棚頂部設(shè)置環(huán)形軌道，激光掃描儀沿軌道移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行掃描測(cè)量，所述方法包括:
[0029]在步驟201中，所述激光掃描儀通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)器將掃描測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)處理服務(wù)器。
[0030]在步驟202中，所述數(shù)據(jù)處理服務(wù)器使用接收到的所述掃描測(cè)量數(shù)據(jù)更新存儲(chǔ)于本地的物料數(shù)據(jù)。
[0031]在步驟203中，所述數(shù)據(jù)處理服務(wù)器提取料場(chǎng)中控系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)，發(fā)送給料場(chǎng)中控系統(tǒng)。
[0032]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種物料測(cè)量方法，基于在料棚頂部設(shè)置環(huán)形軌道，激光掃描儀沿軌道移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行掃描測(cè)量的方法，克服了現(xiàn)有技術(shù)中將激光掃描測(cè)量?jī)x安裝堆料臂或者取料臂上帶來(lái)的測(cè)量工作的效率低下，提高了測(cè)量效率。
[0033]優(yōu)選的，環(huán)形軌道帶有環(huán)形安全滑觸線，用于給掃描儀和掃描儀驅(qū)動(dòng)設(shè)備供電。
[0034]優(yōu)選的，激光掃描儀安裝在驅(qū)動(dòng)設(shè)備上，驅(qū)動(dòng)設(shè)備安裝有定位裝置；所述定位裝置用于控制所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備到指定待掃描位置。
[0035]優(yōu)選的，驅(qū)動(dòng)設(shè)備、激光掃描儀、定位檢測(cè)裝置通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與料場(chǎng)中控系統(tǒng)或數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
[0036]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理服務(wù)器還用于接收操作人員的區(qū)域掃描指令，所述方法還包括:
[0037]所述數(shù)據(jù)處理服務(wù)器將區(qū)域掃描指令轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)設(shè)備的定位信息，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將所述定位信息發(fā)送給驅(qū)動(dòng)設(shè)備，以便所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備和激光掃描儀完成所述定位信息內(nèi)的物料掃描。
[0038]優(yōu)選的，所述定位信息具體為驅(qū)動(dòng)設(shè)備在所述環(huán)形軌道上的坐標(biāo)值。
[0039]優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備還擁有距離測(cè)算功能，具體的:當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備接收到定位信息時(shí)，根據(jù)激光掃描儀的當(dāng)前坐標(biāo)，計(jì)算與所述定位信息中坐標(biāo)最鄰近的位置，所述方法具體包括:當(dāng)激光掃描儀的當(dāng)前坐標(biāo)處于所述定位信息所包含的坐標(biāo)之間時(shí)，計(jì)算與所述定位信息兩個(gè)端點(diǎn)坐標(biāo)的距離，并從與其最鄰近的坐標(biāo)開(kāi)始掃描；當(dāng)激光掃描儀的當(dāng)前坐標(biāo)處于所述定位信息所包含的坐標(biāo)之外時(shí)，計(jì)算到所述定位信息兩個(gè)端點(diǎn)坐標(biāo)的距離，并從與其最鄰近的坐標(biāo)開(kāi)始掃描。
[0040]實(shí)施例2:
[0041]本發(fā)明實(shí)施例2提供了一種圓形料棚狀物料體積測(cè)量系統(tǒng)，在料棚頂部設(shè)置環(huán)形軌道，激光掃描儀I沿軌道移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行掃描測(cè)量，所述系統(tǒng)包括:
[0042]所述激光掃描儀I通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)器2將掃描測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)處理服務(wù)器3 ;所述數(shù)據(jù)處理服務(wù)器3使用接收到的所述掃描測(cè)量數(shù)據(jù)更新存儲(chǔ)于本地的物料數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)處理服務(wù)器3提取料場(chǎng)中控系統(tǒng)4所需的數(shù)據(jù)，發(fā)送給料場(chǎng)中控系統(tǒng)4。
[0043]優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包括:所述數(shù)據(jù)處理服務(wù)器3將區(qū)域掃描指令轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)設(shè)備6的定位信息，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)5將所述定位信息發(fā)送給驅(qū)動(dòng)設(shè)備6，以便所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備6和激光掃描儀I完成所述定位信息內(nèi)的物料掃描。
[0044]優(yōu)選的，數(shù)據(jù)處理服務(wù)器3還用于解析測(cè)量指令，監(jiān)測(cè)驅(qū)動(dòng)設(shè)備6和激光掃描儀I的狀態(tài)，發(fā)出驅(qū)動(dòng)設(shè)備6和激光掃描儀I控制指令。
[0045]實(shí)施例3:
[0046]本實(shí)施例3從如何安裝環(huán)形軌道，到如何掃描物料堆整個(gè)過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的闡述。其中，實(shí)施例1中的驅(qū)動(dòng)設(shè)備6在本實(shí)施例中具體表現(xiàn)為驅(qū)動(dòng)小車(chē)；實(shí)施例1中的激光掃描儀I在本實(shí)施例具體表現(xiàn)為二維激光掃描儀I。如圖3所示，具體包括:
[0047]在步驟301中，在料棚頂部固定安裝環(huán)形軌道，軌道半徑約為圓形料棚內(nèi)壁半徑的一半，軌道上帶有安全滑觸線。
[0048]在步驟302中，在環(huán)形軌道上設(shè)置掃描儀驅(qū)動(dòng)小車(chē)，驅(qū)動(dòng)小車(chē)由環(huán)形滑觸線供電，驅(qū)動(dòng)小車(chē)帶有定位裝置、二維激光掃描儀1、無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)器2。
[0049]在步驟303中，在圓形料棚內(nèi)固定安裝無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)器2，用于與驅(qū)動(dòng)小車(chē)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
[0050]在步驟304中，在圓形料棚內(nèi)固定安裝測(cè)量數(shù)據(jù)處理服務(wù)器3，用于對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、計(jì)算等初步處理，數(shù)據(jù)處理服務(wù)器3可通過(guò)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)5與料場(chǎng)中控系統(tǒng)4通訊。
[0051]在步驟305中，料場(chǎng)中控系統(tǒng)4根據(jù)料棚堆取料作業(yè)的需要或者固定周期制定物料體積測(cè)量指令，包括測(cè)量的料棚編號(hào)、開(kāi)始時(shí)間、起止角度等信息。
[0052]在步驟306中，料場(chǎng)中控系統(tǒng)4將物料體積測(cè)量指令發(fā)送至移動(dòng)測(cè)量裝置控制模塊，該模塊可以部署在中控系統(tǒng)4中，也可以部署在料棚本地PLC。
[0053]在步驟307中，移動(dòng)測(cè)量裝置控制模塊根據(jù)測(cè)量指令生成驅(qū)動(dòng)小車(chē)和二維激光掃描儀I控制指令，通過(guò)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)5和無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)器2將相應(yīng)的控制信號(hào)發(fā)送至驅(qū)動(dòng)小車(chē)和二維激光掃描儀I。
[0054]在步驟308中，驅(qū)動(dòng)小車(chē)根據(jù)收到的測(cè)量指令，移動(dòng)到掃描起始位置。
[0055]在步驟309中，二維激光掃描儀I啟動(dòng)開(kāi)始掃描，驅(qū)動(dòng)小車(chē)同步移動(dòng)直至到