達(dá)掃描終止位置，二維激光掃描儀I完成掃描任務(wù)。
[0056]在步驟310中，二維激光掃描儀I將掃描數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)器2發(fā)送至料棚內(nèi)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器3。
[0057]在步驟311中，料棚內(nèi)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器3將掃描數(shù)據(jù)處理后更新料棚內(nèi)料堆數(shù)據(jù)，包括堆形輪廓、體積等，并生成中控系統(tǒng)4需要的數(shù)據(jù)，通過(guò)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)5發(fā)送至料場(chǎng)中控系統(tǒng)4。
[0058]實(shí)施例4:
[0059]如圖4所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種圓形料棚狀物料體積測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，11為圓形料棚去除拱頂部分的輪廓，12為堆料臂，13為取料臂，14為料堆，15為環(huán)形軌道(包括安全滑觸線)，16為驅(qū)動(dòng)小車(在實(shí)施例2中為驅(qū)動(dòng)設(shè)備6)，17為二維激光掃描儀(在實(shí)施例2中為激光掃描儀I)，18為無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)器(在實(shí)施例2中為無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)器2)，19為無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)器(固定端)，20為掃描數(shù)據(jù)處理服務(wù)器(在實(shí)施例2中為數(shù)據(jù)處理服務(wù)器3)，其中11-14為圓形料棚的基本構(gòu)成，15-20為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的測(cè)量方法所需要的主要硬件構(gòu)成。
[0060]環(huán)形軌道的半徑約為圓形煤棚半徑的一半，準(zhǔn)確的計(jì)算方法為:
[0061]R = (?+?) /2(I)
[0062]其中:
[0063]R為環(huán)形軌道半徑；
[0064]R1為圓形煤棚內(nèi)壁半徑；
[0065]R2為圓形堆取料機(jī)中心柱半徑。
[0066]環(huán)形軌道固定在圓形料棚頂部，實(shí)際半徑可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝條件做微調(diào)，環(huán)形軌道帶有安全滑觸線，用于給驅(qū)動(dòng)小車供電。
[0067]驅(qū)動(dòng)小車安裝在環(huán)形軌道上，由安全滑觸線供電驅(qū)動(dòng)，可以沿軌道雙向移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)小車上帶有定位裝置，實(shí)時(shí)反饋小車在軌道上的位置，用于小車位置控制。
[0068]二維激光掃描儀I安裝在驅(qū)動(dòng)小車上，掃描儀I沿半徑方向進(jìn)行線掃描，同時(shí)驅(qū)動(dòng)小車沿軌道移動(dòng)，達(dá)到對(duì)料堆表面輪廓進(jìn)行面掃描的目的。
[0069]無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)器(移動(dòng)端)安裝在驅(qū)動(dòng)小車上，從無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)器(固定端)接收驅(qū)動(dòng)小車控制指令和二維激光掃描儀I控制指令，控制小車移動(dòng)和激光掃描儀I啟停；接收驅(qū)動(dòng)小車狀態(tài)信號(hào)和二維激光掃描儀I掃描數(shù)據(jù)及狀態(tài)信號(hào)，發(fā)送至無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)器(固定端)O
[0070]無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)器(固定端)安裝在圓形堆取料機(jī)司機(jī)室，從移動(dòng)測(cè)量控制模塊(料場(chǎng)中控系統(tǒng)4或本地PLC)接收驅(qū)動(dòng)小車控制指令和二維激光掃描儀I控制指令，發(fā)送至無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)器(移動(dòng)端)；從無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)器(移動(dòng)端)接收驅(qū)動(dòng)小車狀態(tài)信號(hào)和二維激光掃描儀I狀態(tài)信號(hào)發(fā)送至移動(dòng)測(cè)量控制模塊，接收二維激光掃描儀I掃描數(shù)據(jù)發(fā)送至本地?cái)?shù)據(jù)處理服務(wù)器3。
[0071]掃描數(shù)據(jù)處理服務(wù)器3安裝在圓形堆取料機(jī)司機(jī)室，將接收到的掃描原始數(shù)據(jù)處理為可顯示的圖像數(shù)據(jù)以及料場(chǎng)中控系統(tǒng)4需要的其他格式的數(shù)據(jù)，并通過(guò)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)5發(fā)送至料場(chǎng)中控系統(tǒng)4。
[0072]圓形料棚物料體積測(cè)量系統(tǒng)主要構(gòu)成如圖2所示，其中，驅(qū)動(dòng)小車和二維激光掃描儀I的控制模塊由料棚本地PLC完成；或者，驅(qū)動(dòng)小車和二維激光掃描儀I的控制模塊由料場(chǎng)中控系統(tǒng)4完成，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。
[0073]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種圓形料棚物料體積測(cè)量系統(tǒng)，如圖5所示，具體操作步驟為:
[0074]在步驟501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)(N)、開(kāi)始時(shí)間(T)、起始角度(α)、終止角度(β)，并將測(cè)量指令發(fā)送至移動(dòng)測(cè)量裝置控制模塊。
[0075]在步驟502中，當(dāng)?shù)竭_(dá)測(cè)量指令時(shí)間T時(shí)，移動(dòng)測(cè)量裝置控制模塊根據(jù)對(duì)應(yīng)料棚內(nèi)驅(qū)動(dòng)小車的當(dāng)前位置(γ)，判斷小車移動(dòng)方向和掃描起止位置:
[0076]如果驅(qū)動(dòng)小車離起始角度(α)近，則驅(qū)動(dòng)小車按γ — α的方向移動(dòng)，并設(shè)定起始角度(α)為掃描開(kāi)始位置，終止角度(β)為掃描終止位置。
[0077]如果驅(qū)動(dòng)小車離終止角度(β)近，則驅(qū)動(dòng)小車按γ — β的方向移動(dòng)，并設(shè)定終止角度(β)為掃描開(kāi)始位置，起始角度(α)為掃描終止位置。
[0078]然后將相應(yīng)移動(dòng)方向的小車啟動(dòng)指令通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)器，發(fā)送至驅(qū)動(dòng)小車；
[0079]在步驟503中，移動(dòng)測(cè)量裝置控制模塊實(shí)時(shí)接收驅(qū)動(dòng)小車定位裝置反饋信號(hào)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)小車到達(dá)掃描開(kāi)始位置時(shí)，移動(dòng)測(cè)量裝置控制模塊向二維激光掃描儀I發(fā)送掃描啟動(dòng)指令，掃描儀I開(kāi)始掃描。
[0080]在步驟504中，移動(dòng)測(cè)量裝置控制模塊實(shí)時(shí)接收驅(qū)動(dòng)小車定位裝置反饋信號(hào)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)小車到達(dá)掃描終止位置時(shí)，向二維激光掃描儀I發(fā)送掃描停止指令，同時(shí)向驅(qū)動(dòng)小車發(fā)送移動(dòng)停止指令，驅(qū)動(dòng)小車原地待命。
[0081]在步驟505中，二維激光掃描儀I將本次掃描的原始數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)器發(fā)送至掃描數(shù)據(jù)處理服務(wù)器3。
[0082]在步驟506中，掃描數(shù)據(jù)處理服務(wù)器3對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、擬合等，生成可顯示的圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算更新物料體積數(shù)據(jù)，計(jì)算生成用于控制堆取料作業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)，發(fā)送至料場(chǎng)中控系統(tǒng)4，完成一次體積測(cè)量任務(wù)。
[0083]采用本發(fā)明的測(cè)量方法，測(cè)量時(shí)不占用堆取料作業(yè)時(shí)間，料棚內(nèi)堆料臂和取料臂可以正常作業(yè)，測(cè)量設(shè)備可以靈活控制，測(cè)量過(guò)程不受堆取料作業(yè)的影響和限制。
[0084]值得說(shuō)明的是，上述裝置和系統(tǒng)內(nèi)的模塊、單元之間的信息交互、執(zhí)行過(guò)程等內(nèi)容，由于與本發(fā)明的處理方法實(shí)施例基于同一構(gòu)思，具體內(nèi)容可參見(jiàn)本發(fā)明方法實(shí)施例中的敘述，此處不再贅述。
[0085]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，該程序可以存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括:只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random AccessMemory)、磁盤或光盤等。
[0086]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種圓形料棚散狀物料體積測(cè)量方法，其特征在于，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，所述方法包括: 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)。2.按照權(quán)利要求1所述的圓形料棚散狀物料體積測(cè)量方法，其特征在于，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。3.按照權(quán)利要求1所述的圓形料棚散狀物料體積測(cè)量方法，其特征在于，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。4.按照權(quán)利要求3所述的圓形料棚散狀物料體積測(cè)量方法，其特征在于: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。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圓形料棚散狀物料體積測(cè)量方法，其特征在于，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: 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。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圓形料棚散狀物料體積測(cè)量方法，其特征在于，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。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圓形料棚散狀物料體積測(cè)量方法，其特征在于，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。8.一種圓形料棚散狀物料體積測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，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，所述系統(tǒng)包括: 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)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圓形料棚散狀物料體積測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，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。10.按照權(quán)利要求8所述的圓形料棚散狀物料體積測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于: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。
【專利摘要】本發(fā)明涉及物料管理技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種圓形料棚散狀物料體積測(cè)量方法和系統(tǒng)。所述方法包括在料棚頂部設(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)。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。
【IPC分類】G01B11/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105043249
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510278272
【發(fā)明人】路萬(wàn)林, 趙菁
【申請(qǐng)人】中冶南方工程技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年5月27日