一種料堆建模方法和料堆建模裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及控制工程領(lǐng)域，公開了一種料堆建模方法和料堆建模裝置，所述料堆建模方法包括：根據(jù)堆料機(jī)懸臂的俯仰角及懸臂皮帶的速度獲取物料的落料點(diǎn)；根據(jù)物料特性獲取安息角；獲取已卸物料的體積；以及根據(jù)所述落料點(diǎn)、所述安息角及所述體積建立料堆模型。如此能夠較為準(zhǔn)確地建立料堆模型，為以后的取料工程提高了效率，并提高了工作穩(wěn)定性。
【專利說明】
一種料堆建模方法和料堆建模裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及控制工程領(lǐng)域，具體地，涉及一種料堆建模方法和料堆建模裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]取料機(jī)是散料運(yùn)輸機(jī)械中的重要設(shè)備，它的主要功能是將堆場(chǎng)的物料(一般指煤炭或者礦石，以下以煤炭為例進(jìn)行敘述)取到皮帶機(jī)上，通過皮帶機(jī)再倒運(yùn)到裝船機(jī)上進(jìn)行裝船運(yùn)輸。一般來講，在國內(nèi)的取料機(jī)都人工手動(dòng)取料，每次取料作業(yè)時(shí)，司機(jī)通過眼睛觀察煤堆的形狀，首先對(duì)煤堆進(jìn)行分層(一般分為三層)，判斷出取料機(jī)斗輪對(duì)煤堆的第幾層進(jìn)行取料并大概確定具體切入點(diǎn)；然后手動(dòng)控制取料機(jī)的行走、回轉(zhuǎn)、俯仰等動(dòng)作，使取料機(jī)斗輪對(duì)準(zhǔn)到煤堆上，啟動(dòng)斗輪和懸臂皮帶機(jī)，以開始取料。通常，采取回轉(zhuǎn)取料，即先左轉(zhuǎn)，左轉(zhuǎn)到邊后取料機(jī)前行1-2米，再右轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)到邊后取料機(jī)再次前行1-2米，如此反復(fù)，直至當(dāng)前層取料完畢后，人工控制取料機(jī)后退至下一層取料位置，下降大臂使斗輪對(duì)準(zhǔn)下一層煤堆切入點(diǎn)，再次開始回轉(zhuǎn)取料作業(yè)。等裝船機(jī)船艙達(dá)到需要的煤炭數(shù)量后，停止取料，并且手動(dòng)控制取料機(jī)大臂回轉(zhuǎn)、俯仰歸零。
[0003]在上述取料過程中，所有信息都需要操作者通過眼睛進(jìn)行觀察獲取，以便完成取料，在該過程中，操作人員需要手眼結(jié)合，其大部分時(shí)間處于高強(qiáng)度的作業(yè)過程中，因而非常容易勞累，而作業(yè)效率受疲勞影響較大;另外，在大風(fēng)、雨雪霧等天氣情況下，操作人員視線不清楚而無法正常觀察，因而必須停止作業(yè)，如此極大地影響了工作效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種料堆建模方法和料堆建模裝置，該料堆建模方法和料堆建模裝置能夠較為準(zhǔn)確地建立料堆模型，為以后的取料工程提高了效率，并提高了工作穩(wěn)定性。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種料堆建模方法，所述料堆建模方法包括:根據(jù)堆料機(jī)懸臂的俯仰角及懸臂皮帶的速度獲取物料的落料點(diǎn)；根據(jù)物料特性獲取安息角;獲取已卸物料的體積；以及根據(jù)所述落料點(diǎn)、所述安息角及所述體積建立料堆模型。
[0006]優(yōu)選地，根據(jù)所述物料特性和已卸物料的重量獲取所述物料的體積。
[0007]優(yōu)選地，該取料方法還包括:如果在現(xiàn)有料堆上繼續(xù)堆料，則所述料堆建模方法包括:獲取所述現(xiàn)有料堆模型，并在堆料過程中基于所述現(xiàn)有料堆模型建立料堆模型。
[0008]優(yōu)選地，所述料堆建模方法還包括:根據(jù)所建模型計(jì)算所述料堆的體積，基于所計(jì)算的體積和所堆物料的重量校正所述模型。
[0009]優(yōu)選地，在取料過程中，所述料堆建模方法還包括:獲取原始料堆模型的數(shù)據(jù);根據(jù)取料機(jī)的運(yùn)行參數(shù)獲取所述取料機(jī)的斗輪經(jīng)過的位置的物料數(shù)據(jù);在所述原始料堆模型上消除所述物料數(shù)據(jù)以獲取料堆模型。
[0010]優(yōu)選地，所述取料機(jī)的運(yùn)行參數(shù)包括:所述取料機(jī)的行走位置、俯仰角度、回轉(zhuǎn)角度、所述斗輪的高度。[0011 ]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種料堆建模裝置，所述料堆建模裝置包括:落料點(diǎn)獲取模塊，根據(jù)堆料機(jī)懸臂的俯仰角及懸臂皮帶的速度獲取物料的落料點(diǎn)；安息角獲取模塊，用于根據(jù)物料特性獲取安息角;體積獲取模塊，用于獲取已卸物料的體積；以及處理模塊，用于根據(jù)所述落料點(diǎn)、所述安息角及所述體積建立料堆模型。
[0012]優(yōu)選地，如果在現(xiàn)有料堆上繼續(xù)堆料，則所述料堆建模裝置包括:模型獲取模塊，用于獲取所述現(xiàn)有料堆模型，并且所述處理模塊在堆料過程中基于所述現(xiàn)有料堆模型建立料堆模型。
[0013]優(yōu)選地，所述料堆建模裝置還包括:校正模塊，用于根據(jù)所建模型計(jì)算所述料堆的體積，基于所計(jì)算的體積和所堆物料的重量校正所述模型。
[0014]優(yōu)選地，在取料過程中，所述料堆建模裝置還包括:模型獲取模塊，用于獲取原始料堆模型的數(shù)據(jù);物料數(shù)據(jù)獲取模塊，用于根據(jù)取料機(jī)的運(yùn)行參數(shù)獲取所述取料機(jī)的斗輪經(jīng)過的位置的物料數(shù)據(jù);所述處理模塊在所述原始料堆模型上消除所述物料數(shù)據(jù)以獲取料堆模型。
[0015]通過上述技術(shù)方案，根據(jù)堆料機(jī)懸臂的俯仰角及懸臂皮帶的速度獲取物料的落料點(diǎn)；根據(jù)物料特性獲取安息角；獲取已卸物料的體積；以及根據(jù)所述落料點(diǎn)、所述安息角及所述體積建立料堆模型。如此能夠較為準(zhǔn)確地建立料堆模型，為以后的取料工程提高了效率，并提高了工作穩(wěn)定性。
[0016]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0017]附圖是用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0018]圖1是根據(jù)本發(fā)明提供的取料方法的流程圖；
[0019]圖2是堆料機(jī)作業(yè)的示意圖；
[0020]圖3是根據(jù)本發(fā)明提供的料堆建模方法的流程圖；
[0021 ]圖4是料堆模型的效果圖；
[0022]圖5是取料過程中的模型效果圖；
[0023]圖6是根據(jù)本發(fā)明提供料堆建模裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖7是根據(jù)本發(fā)明提供的用于取料機(jī)取料的料堆模型的識(shí)別方法的流程圖；
[0025]圖8是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式確定料堆各層的取料起始點(diǎn)和取料終止點(diǎn)的圖示；
[0026]圖9是料堆頂層的外側(cè)角和內(nèi)側(cè)角的示意圖；
[0027]圖10是根據(jù)本發(fā)明提供的料堆邊緣檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖11是取料機(jī)的斗輪液壓管路中不同情況時(shí)的壓力曲線示意圖；
[0029]圖12示出了根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的塌垛檢測(cè)方法的流程圖；
[0030]圖13是根據(jù)本發(fā)明提供的取料過程中的塌垛檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0031]圖14是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式提供的取料方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0033]圖1是根據(jù)本發(fā)明提供的取料方法的流程圖，如圖1所示，本發(fā)明提供的取料方法可以包括:在步驟10處，獲取料堆的三維模型；在步驟11處，識(shí)別三維模型確定取料起始點(diǎn)和取料終止點(diǎn)；以及在步驟12處，控制取料機(jī)從所述取料起始點(diǎn)向所述取料終止點(diǎn)進(jìn)行取料。如此能夠合理控制取料機(jī)的控制過程，提高了取料作業(yè)的穩(wěn)定性和取料效率，并降低了人工成本。
[0034]所述料堆的模型可以預(yù)先存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，為了便于取料作業(yè)或者再次堆料作業(yè)時(shí)獲得料堆的三維信息，在堆料機(jī)的堆料過程中，需要對(duì)堆場(chǎng)上的料堆進(jìn)行建模。料堆的建模是指將料堆三維輪廓的數(shù)據(jù)通過規(guī)格化的數(shù)據(jù)體現(xiàn)出來，即數(shù)字高程模型，數(shù)學(xué)表達(dá)式為:z = f(x，y)0
[0035]料堆的三維建模對(duì)于料堆體積計(jì)算、全自動(dòng)堆取料作業(yè)等工作是至關(guān)重要的基礎(chǔ)性工作。目前傳統(tǒng)的建模方法是采用激光掃描建模的方法，具體為通過二維或者三維激光掃描儀對(duì)料堆進(jìn)行整體掃描，通過掃描獲得點(diǎn)云數(shù)據(jù)結(jié)合掃描原點(diǎn)的坐標(biāo)最終計(jì)算出料堆各個(gè)位置點(diǎn)的三維坐標(biāo)信息，實(shí)現(xiàn)三維建模。激光掃描建模的優(yōu)點(diǎn)為數(shù)據(jù)精確度高，單點(diǎn)誤差可以控制在厘米級(jí)，以2萬噸的煤堆為例，激光掃描后體積的誤差可以控制在I %以內(nèi)。缺點(diǎn)為:掃描時(shí)間長，掃描一個(gè)煤堆通常需要在不同的位置掃描后拼接在一起，對(duì)天氣的依賴較強(qiáng)，遇到大霧天或者灰塵較大的環(huán)境下，激光的穿透性會(huì)受到嚴(yán)重影響，激光掃描儀無法正常工作。
[0036]堆場(chǎng)的堆料機(jī)、取料機(jī)在作業(yè)過程中，需要對(duì)作業(yè)的煤堆進(jìn)行實(shí)時(shí)建模，從而可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)的堆取料作業(yè)。但是在作業(yè)過程中，通常由于物料(例如煤炭)的粉塵太大或者大霧天等情況而導(dǎo)致激光掃描儀無法正在建模，從而影響生產(chǎn)。
[0037]針對(duì)物料特性，本發(fā)明還提供一種料堆建模方法，例如，煤炭屬于散料，根據(jù)煤炭顆粒的大小不同、含水量不同，煤炭的安息角是不同的，另外，煤炭的拋出初速度不同，煤堆的落料點(diǎn)也會(huì)不同。但是，同類煤炭物料的安息角是基本相同的。圖2給出了堆料機(jī)作業(yè)的示意圖。
[0038]如圖2所示，所述料堆建模方法可以包括:在步驟30處，根據(jù)堆料機(jī)懸臂的俯仰角及懸臂皮帶的速度獲取物料的落料點(diǎn)；在步驟31處，根據(jù)物料特性獲取安息角；在步驟32處，獲取已卸物料的體積；以及在步驟33處，根據(jù)所述落料點(diǎn)、所述安息角及所述體積建立料堆模型。如此能夠建立較為真實(shí)地反映料堆的三維模型，以便取料作業(yè)時(shí)的使用，促進(jìn)取料作業(yè)的穩(wěn)定性并提高取料作業(yè)的效率。其中圖4示出了料堆模型的效果圖。
[0039]其中，通過在堆料過程中，會(huì)通過懸臂皮帶秤來對(duì)物料進(jìn)行稱重，因而可以根據(jù)所述物料特性和已卸物料的重量獲取所述物料的體積。
[0040]如果在現(xiàn)有料堆上繼續(xù)堆料，則所述料堆建模方法包括:獲取所述現(xiàn)有料堆模型，并在堆料過程中基于所述現(xiàn)有料堆模型建立料堆模型。
[0041]在堆料過程中，所堆物料的重量通過安裝在堆料機(jī)懸臂上的皮帶秤稱重得出的，其準(zhǔn)確性較高。因此為了進(jìn)一步提高所建模型的精確性，所述料堆建模方法還可以包括:根據(jù)所建模型計(jì)算所述料堆的體積，基于所計(jì)算的體積和所堆物料的重量校正所述模型。例如通過重量計(jì)算體積，然后調(diào)整所述模型使得模型的體積逼近通過重量計(jì)算的體積。
[0042]在取料過程中，取料機(jī)通過斗輪旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行取料作業(yè)。一般來說，斗輪挖掉的地方，物料會(huì)減掉。如此，通過每次取料機(jī)料的左右回轉(zhuǎn)角度，結(jié)合斗輪的高度和懸臂俯仰角度，可以計(jì)算出煤堆模型的變化。
[0043]因此，在取料過程中，所述料堆建模方法還可以包括:獲取原始料堆模型的數(shù)據(jù)；根據(jù)取料機(jī)的運(yùn)行參數(shù)獲取所述取料機(jī)的斗輪經(jīng)過的位置的物料數(shù)據(jù);在所述原始料堆模型上消除所述物料數(shù)據(jù)以獲取料堆模型。取料過程中的模型效果圖如圖5所示。
[0044]其中，所述取料機(jī)的運(yùn)行參數(shù)包括:所述取料機(jī)的行走位置、俯仰角度、回轉(zhuǎn)角度、所述斗輪的高度。
[0045]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種料堆建模裝置，如圖6所示，本發(fā)明提供的料堆建模裝置可以包括:落料點(diǎn)獲取模塊61，根據(jù)堆料機(jī)懸臂的俯仰角及懸臂皮帶的速度獲取物料的落料點(diǎn)；安息角獲取模塊62，用于根據(jù)物料特性獲取安息角;體積獲取模塊63，用于獲取已卸物料的體積；以及處理模塊64，用于根據(jù)所述落料點(diǎn)、所述安息角及所述體積建立料堆模型。如此能夠建立較為真實(shí)地反映料堆的三維模型，以便取料作業(yè)時(shí)的使用，促進(jìn)取料作業(yè)的穩(wěn)定性并提高取料作業(yè)的效率。
[0046]如果在現(xiàn)有料堆上繼續(xù)堆料，則所述料堆建模裝置可以包括:模型獲取模塊，用于獲取所述現(xiàn)有料堆模型，并且所述處理模塊64在堆料過程中基于所述現(xiàn)有料堆模型建立料堆模型。
[0047]所述料堆建模裝置還包括:校正模塊，用于根據(jù)所建模型計(jì)算所述料堆的體積，基于所計(jì)算的體積和所堆物料的重量校正所述模型。
[0048]在取料過程中，所述料堆建模裝置還可以包括:模型獲取模塊，用于獲取原始料堆模型的數(shù)據(jù);物料數(shù)據(jù)獲取模塊，用于根據(jù)取料機(jī)的運(yùn)行參數(shù)獲取所述取料機(jī)的斗輪經(jīng)過的位置的物料數(shù)據(jù);所述處理模塊64在所述原始料堆模型上消除所述物料數(shù)據(jù)以獲取料堆模型。
[0049]本發(fā)明提供的料堆建模方法和裝置，能夠通過堆料機(jī)堆料過程中的參數(shù)和取料機(jī)取料過程中的參數(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)模擬的建模，達(dá)到不依賴于激光掃描的純數(shù)學(xué)建模，如此可以實(shí)現(xiàn)全天候料堆建模，進(jìn)而提高了工作效率。而且，通過本發(fā)明提供的料堆建模方法所建模型體積的誤差小于1%，提高了工作穩(wěn)定性。
[0050]另外，在取料過程中，如果所述取料機(jī)為回轉(zhuǎn)取料，則所述取料方法還可以包括:控制所述取料機(jī)向第一方向回轉(zhuǎn)以進(jìn)行取料;在所述取料機(jī)的斗輪到達(dá)料堆邊緣時(shí)，控制所述取料機(jī)停止回轉(zhuǎn)并控制其行走預(yù)定距離；以及控制所述取料機(jī)向與所述第一方向相反的方向回轉(zhuǎn)。
[0051]所述取料方法還可以包括:根據(jù)所述取料機(jī)的回轉(zhuǎn)角度、所述取料機(jī)的斗輪的高度以及所述取料機(jī)的懸臂的俯仰角度計(jì)算料堆的三維模型的變化，并根據(jù)該變化更新料堆的三維模型。
[0052]在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，可以將料堆進(jìn)行分層來控制取料，即所述取料方法還可以包括:根據(jù)所述料堆的體積將該料堆分成多個(gè)取料層;確定每個(gè)取料層的取料起始點(diǎn)和取料終止點(diǎn)；以及控制取料機(jī)按照從上到下的順序從每個(gè)取料層的取料起始點(diǎn)向該取料層的取料終止點(diǎn)進(jìn)行取料。即在頂層取料完成之后，可以將中層作為當(dāng)前的頂層，以便將其確定為取料層進(jìn)行取料。
[0053]其中，所述取料起始點(diǎn)為所述取料層上在所述取料機(jī)行走方向上的第一個(gè)點(diǎn)，而所述取料終止點(diǎn)為所述取料層上在所述取料機(jī)行走方向上的最后一個(gè)點(diǎn)。
[0054]如上所述，料堆的三維模型建好后，控制取料機(jī)進(jìn)行自動(dòng)取料需要實(shí)現(xiàn)料堆模型的智能識(shí)別。例如，在散貨碼頭的露天堆場(chǎng)作業(yè)系統(tǒng)中，取料機(jī)是用來將堆場(chǎng)的物料取走并傳輸給裝船機(jī)的設(shè)備。在傳統(tǒng)工藝下，通常是人工操作，操作員通過觀察料堆的形狀調(diào)整取料機(jī)的大臂位置來進(jìn)行取料。隨著科技發(fā)展，料堆的三維建模技術(shù)逐漸成熟起來，料堆的三維數(shù)據(jù)可以通過激光掃描的方式進(jìn)行采集，并可以生產(chǎn)規(guī)范的dem數(shù)據(jù)。但是，三維建模的數(shù)據(jù)一般用來進(jìn)行體積的測(cè)量和可視化的展示，操作人員可以根據(jù)三維模型進(jìn)行手動(dòng)或者半自動(dòng)取料作業(yè)，很難實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)取料作業(yè)，原因是沒有一種智能的料堆模型識(shí)別方法來自動(dòng)進(jìn)行料堆識(shí)別并控制取料機(jī)進(jìn)行自動(dòng)取料作業(yè)。
[0055]因此，本發(fā)明還提供一種用于取料機(jī)取料的料堆模型的識(shí)別方法，如圖7所示，本發(fā)明提供的識(shí)別方法可以包括:在步驟70處，獲取所述料堆模型;在步驟71處，根據(jù)所述料堆的體積將該料堆分成多個(gè)取料層；以及在步驟72處，確定每個(gè)取料層的取料起始點(diǎn)和取料終止點(diǎn)。如此能夠促進(jìn)取料作業(yè)的穩(wěn)定性并提高取料效率。
[0056]其中，由于斗輪每次取料的高度不能太高，否則會(huì)發(fā)生塌垛情況。因此，根據(jù)所述料堆的體積將該料堆分成多個(gè)取料層可以包括:按照預(yù)定高度將所述料堆進(jìn)行分層;計(jì)算每個(gè)層的體積；以及在一層的體積大于預(yù)設(shè)體積的情況下，將該層作為一取料層。即，在所述取料層的體積小于預(yù)設(shè)體積時(shí)的情況下，確定該取料層取料結(jié)束。
[0057]其中，計(jì)算每個(gè)層的體積可以包括:將所述層劃分為預(yù)定尺寸的矩陣網(wǎng)格；以及對(duì)所述層中的矩陣網(wǎng)格的體積進(jìn)行積分以獲得該層的體積。
[0058]另外，確定每個(gè)取料層的取料起始點(diǎn)和取料終止點(diǎn)可以包括:將所述料堆投影至與所述取料機(jī)行走方向平行的平面上;確定所述料堆的投影與一取料層的底面投影的兩個(gè)交點(diǎn)，其中沿著取料機(jī)行走方向上的第一個(gè)交點(diǎn)為該取料層的取料起始點(diǎn)，另一個(gè)交點(diǎn)為該取料層的取料終止點(diǎn)。
[0059]另外，所述識(shí)別方法還包括:確定每個(gè)取料層的外側(cè)角和內(nèi)側(cè)角，以用于后續(xù)取料過程中判斷是否取到料堆邊緣。
[0060]其中，確定每個(gè)取料層的外側(cè)角和內(nèi)側(cè)角包括:確定以外側(cè)取料切入點(diǎn)為圓心、所述取料機(jī)的懸臂為半徑的圓與所述取料機(jī)的行走軌道中心線在所述取料機(jī)行走方向上的第一個(gè)交點(diǎn)，該與所述取料機(jī)的行走軌道中心線在所述取料機(jī)行走方向上的第一個(gè)交點(diǎn)與所述外側(cè)取料切入點(diǎn)的連線與所述取料機(jī)的行走軌道中心線的夾角為外側(cè)角;確定以內(nèi)側(cè)取料切入點(diǎn)為圓心、所述取料機(jī)的懸臂為半徑的圓與所述取料機(jī)的行走軌道中心線的在所述取料機(jī)行走方向上的第一個(gè)交點(diǎn)，該與所述取料機(jī)的行走軌道中心線的在所述取料機(jī)行走方向上的第一個(gè)交點(diǎn)與所述內(nèi)側(cè)取料切入點(diǎn)的連線與所述取料機(jī)的行走軌道中心線的夾角為內(nèi)側(cè)角。
[0061 ]其中，外側(cè)取料切入點(diǎn)是針對(duì)取料機(jī)在從外側(cè)向內(nèi)側(cè)回轉(zhuǎn)的過程中，最先取到物料的點(diǎn)；而內(nèi)側(cè)取料切入點(diǎn)是針對(duì)取料機(jī)在從內(nèi)側(cè)向外側(cè)回轉(zhuǎn)的過程中，最先取到物料的點(diǎn)。
[0062]以下將通過【具體實(shí)施方式】來詳細(xì)描述本發(fā)明提供的用于取料機(jī)取料的料堆模型的識(shí)別方法。
[0063]在該實(shí)施方式中，可以但不限于將料堆劃分為20厘米*20厘米的矩陣網(wǎng)格，每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的高度值就是數(shù)字高程。在知道網(wǎng)格上數(shù)據(jù)點(diǎn)的行列下標(biāo)的情況下，根據(jù)高程模型就可以找到網(wǎng)格點(diǎn)對(duì)應(yīng)的高度值。
[0064]其中，計(jì)算體積的原理如下:
[0065]將各個(gè)網(wǎng)格的體積進(jìn)行積分，由于料堆模型不是規(guī)則幾何圖形，可以采用簡化方式來進(jìn)行體積計(jì)算。例如，將各個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的高度求和，然后再與單個(gè)網(wǎng)格的底面積相乘即可得出料堆的體積。在本實(shí)施方式中，網(wǎng)格的邊長設(shè)定為20厘米，則底面積為0.04平方米。料堆的體積s = Σ hi*0.04，其中hi為各個(gè)點(diǎn)的高度值。
[0066]對(duì)于分層后的頂層體積的計(jì)算與上述計(jì)算過程類似，首先可以僅統(tǒng)計(jì)頂層(例如高程大于等于11.5米)的高程數(shù)據(jù)，然后將網(wǎng)格點(diǎn)的高程值減去11.5，再求和，最后再乘以底面積0.04即可得出頂層體積。
[0067]中層體積的計(jì)算首先計(jì)算出中層以上包括頂層的體積，然后減去頂層體積即可得出中層體積。
[0068]其中，計(jì)算起始點(diǎn)、終止點(diǎn)原理如下:
[0069]由于取料作業(yè)一般從料堆中間開始作業(yè)，因此可以選取料堆模型中間行的一行高程數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。根據(jù)每場(chǎng)的情況，一般料堆分為三層，第一層為0-5.5米，第二層為5.5-11米，第三層為11-16米，根據(jù)三層層高將中間行的高程數(shù)據(jù)點(diǎn)分為三個(gè)部分，每個(gè)部分的兩端列下標(biāo)就反映出當(dāng)前層的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)位置，如圖8所示。其中F和A為料堆底層的取料起始點(diǎn)和取料終止點(diǎn)，E和B為料堆中層的取料起始點(diǎn)和取料終止點(diǎn)，D和C為料堆頂層的取料起始點(diǎn)和取料終止點(diǎn)。
[0070]計(jì)算外側(cè)角、內(nèi)側(cè)角的原理:
[0071]以料堆頂層為例，取料的高度是11.5米，通過模型可以確定料堆頂層外側(cè)取料切入點(diǎn)和內(nèi)側(cè)取料切入點(diǎn)，然后，通過計(jì)算以內(nèi)外側(cè)切入點(diǎn)為圓心，以取料機(jī)懸臂長度為半徑畫弧線，得到的弧線與行走軌道中心線的交點(diǎn)，連接切入點(diǎn)與交點(diǎn)，然后在計(jì)算出連線與行走中心線的角度，如圖9所示，可以確定內(nèi)側(cè)角β和外側(cè)角α。
[0072]如上確定頂層體積、中層體積、底層體積、頂層起始點(diǎn)、頂層終止點(diǎn)、中層起始點(diǎn)、中層終止點(diǎn)、底層起始點(diǎn)、底層終止點(diǎn)、頂層外側(cè)角、頂層內(nèi)側(cè)角、中層內(nèi)側(cè)角、中層外側(cè)角、底層內(nèi)側(cè)角、底層外側(cè)角之后，可以將其傳動(dòng)至取料機(jī)的控制裝置(例如PLC)，控制裝置可以根據(jù)上述參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)取料作業(yè)。
[0073]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種用于取料機(jī)取料的料堆模型的識(shí)別裝置，所述識(shí)別裝置可以包括:模型獲取模塊，用于獲取所述料堆模型；分層模塊，用于根據(jù)所述料堆的體積將該料堆分成多個(gè)取料層；以及取料點(diǎn)獲取模塊，用于確定每個(gè)取料層的取料起始點(diǎn)和取料終止點(diǎn)。
[0074]其中，所述分層模塊用于:按照預(yù)定高度將所述料堆進(jìn)行分層;計(jì)算每個(gè)層的體積；以及在一層的體積大于預(yù)設(shè)體積的情況下，將該層作為一取料層。
[0075]計(jì)算每個(gè)層的體積包括:將所述層劃分為預(yù)定尺寸的矩陣網(wǎng)格；以及對(duì)所述層中的矩陣網(wǎng)格的體積進(jìn)行積分以獲得該層的體積。
[0076]所述取料點(diǎn)獲取模塊用于:將所述料堆投影至與所述取料機(jī)行走方向平行的平面上;確定所述料堆的投影與一取料層的底面投影的兩個(gè)交點(diǎn)，其中沿著取料機(jī)行走方向上的第一個(gè)交點(diǎn)為該取料層的取料起始點(diǎn)，另一個(gè)交點(diǎn)為該取料層的取料終止點(diǎn)。
[0077]另外，所述識(shí)別裝置還包括:取料角度獲取模塊，用于確定每個(gè)取料層的外側(cè)角和內(nèi)側(cè)角。
[0078]其中，所述取料角度獲取模塊用于:確定以外側(cè)取料切入點(diǎn)為圓心、所述取料機(jī)的懸臂為半徑的圓與所述取料機(jī)的行走軌道中心線的交點(diǎn)，該交點(diǎn)與所述外側(cè)取料切入點(diǎn)的連線與所述取料機(jī)的行走軌道中心線的夾角為外側(cè)角；確定以內(nèi)側(cè)取料切入為圓心、所述取料機(jī)的懸臂為半徑的圓與所述取料機(jī)的行走軌道中心線的交點(diǎn)，該交點(diǎn)與所述外側(cè)取料切入的連線與所述取料機(jī)的行走軌道中心線的夾角為內(nèi)側(cè)角。
[0079]通過本發(fā)明提供的用于取料機(jī)取料的料堆模型的識(shí)別方法和識(shí)別裝置可以自動(dòng)計(jì)算料堆體積、取料起始點(diǎn)、取料終止點(diǎn)、內(nèi)側(cè)角、外側(cè)角，能夠代替有豐富經(jīng)驗(yàn)的操作人員，實(shí)現(xiàn)煤堆信息的智能識(shí)別，控制取料機(jī)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)作業(yè)，提高了作業(yè)效率。
[0080]在取料過程中，對(duì)煤堆邊緣的檢測(cè)是至關(guān)重要的。目前國內(nèi)的取料機(jī)一般都是人工取料，取料的方法是回轉(zhuǎn)取料，即通過回轉(zhuǎn)取料機(jī)懸臂，使斗輪可以取料作業(yè)。在人工取料模式下是通過司機(jī)的眼睛觀察進(jìn)行確定回轉(zhuǎn)的啟動(dòng)和停止的，但是人工觀察的局限性在于每個(gè)人的操作水平差異造成取料效率降低、霧天及惡劣天氣下視線不清時(shí)無法判斷煤堆的邊界基本無法進(jìn)行取料作業(yè)。為此，所述取料方法還包括檢測(cè)所述料堆的邊緣以確定所述取料機(jī)是否移動(dòng)至料堆邊緣。
[0081]所述取料機(jī)在取料時(shí)滿足以下至少一者的情況下確定所述取料機(jī)移動(dòng)至所述料堆邊緣:未接收到經(jīng)物料反射的料堆邊緣信號(hào);所述取料機(jī)的斗輪液壓管路中的壓力小于預(yù)設(shè)壓力；本次取料的回轉(zhuǎn)角度與上次取料的回轉(zhuǎn)角度之間的差值大于預(yù)設(shè)角度；以及所述取料機(jī)的內(nèi)側(cè)角大于或等于預(yù)設(shè)內(nèi)側(cè)角度，或者外側(cè)角大于或等于預(yù)設(shè)外側(cè)角度。
[0082]其中，可以通過聲波傳感器或微波雷達(dá)檢測(cè)物料是否存在。
[0083]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種料堆邊緣檢測(cè)裝置，該料堆邊緣檢測(cè)裝置在取料機(jī)斗輪取料到料堆邊緣時(shí)可以自動(dòng)檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果可以用來控制取料機(jī)停止回轉(zhuǎn)動(dòng)作并轉(zhuǎn)為行走動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)或者自動(dòng)取料作業(yè)。
[0084]如圖10所示，本發(fā)明提供的料堆邊緣檢測(cè)裝置可以包括:邊緣檢測(cè)器101，安裝在取料機(jī)上，用于檢測(cè)料堆邊緣信號(hào)；以及處理器102，與所述料堆邊緣檢測(cè)器101連接，在所述檢測(cè)到的料堆邊緣信號(hào)滿足預(yù)定條件的情況下，確定所述取料機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)至所述料堆的邊緣。如此能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)料堆邊緣的自動(dòng)檢測(cè)，提高了取料機(jī)的取料效率。
[0085]在一種實(shí)施方式中，所述邊緣檢測(cè)器可以安裝在所述取料機(jī)的斗輪上;所述邊緣檢測(cè)器用于發(fā)射檢測(cè)信號(hào)，并接收經(jīng)物料反射的料堆邊緣信號(hào);所述預(yù)定條件為所述邊緣檢測(cè)器未接收到經(jīng)物料反射的料堆邊緣信號(hào)；其中，所述邊緣檢測(cè)器包括以下裝置中的一者:聲波檢測(cè)器、微波雷達(dá)、以及激光測(cè)距儀。
[0086]在該實(shí)施方式中，當(dāng)取料機(jī)取料到料堆邊緣時(shí)，例如聲波傳感器會(huì)檢測(cè)到前方?jīng)]有物體阻擋，那么聲波反射不回來，如此可以確定取料機(jī)斗輪已經(jīng)取料到邊緣附近，由于料堆自身具有安息角，當(dāng)聲波傳感器檢測(cè)到邊緣時(shí)，取料機(jī)往往還沒有將邊緣的物料取干凈，此時(shí)可以通過增加延時(shí)命令控制取料機(jī)進(jìn)行預(yù)訂時(shí)間的取料，以便將物料取凈。
[0087]在回轉(zhuǎn)取料方式中，所述取料機(jī)的斗輪兩側(cè)均安裝有所述邊緣檢測(cè)器。
[0088]在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，所述邊緣檢測(cè)器可以為壓力傳感器，安裝在所述取料機(jī)的斗輪液壓管路中，用于檢測(cè)所述取料機(jī)的斗輪液壓管路中的壓力，其中所述預(yù)定條件為所檢測(cè)的壓力小于預(yù)設(shè)壓力。
[0089]在該實(shí)施方式中，在斗輪液壓管路中增加模擬量壓力傳感器，可以將斗輪壓力通過4-20毫安的信號(hào)傳輸給PLC模擬量輸入模塊，通過計(jì)算得出斗輪的實(shí)時(shí)壓力。預(yù)先可以進(jìn)行空載測(cè)試和重載測(cè)試，確定重載壓力與空載壓力之間的區(qū)別，以便進(jìn)行檢測(cè)。例如斗輪空載壓力為50bar，重載壓力為70_120bar，因此，可以在檢測(cè)到斗輪壓力小于60bar時(shí)確定已經(jīng)取料至料堆的邊緣。
[0090]在本發(fā)明的又一實(shí)施方式中，所述邊緣檢測(cè)器可以為回轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器，安裝在所述取料機(jī)的回轉(zhuǎn)裝置上，用于檢測(cè)所述取料機(jī)的回轉(zhuǎn)角度，其中所述預(yù)定條件為本次所檢測(cè)的回轉(zhuǎn)角度與上次所檢測(cè)的回轉(zhuǎn)角度的差值大于預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)角度。
[0091]一般來講，根據(jù)煤堆的輪廓特性，取料機(jī)步進(jìn)1-2米后的外側(cè)回轉(zhuǎn)角度、內(nèi)側(cè)回轉(zhuǎn)角度與上一次取料的外側(cè)回轉(zhuǎn)角度、內(nèi)側(cè)回轉(zhuǎn)角度相差很小，經(jīng)過實(shí)測(cè)，一般不大于5度。如此，當(dāng)本次回轉(zhuǎn)角度與上次回轉(zhuǎn)角度的差值大于5度時(shí)，則確定已經(jīng)取料至料堆的邊緣。
[0092]在本發(fā)明的再一實(shí)施方式中，所述邊緣檢測(cè)器可以為角度檢測(cè)器，安裝在所述取料機(jī)的回轉(zhuǎn)裝置上，用于檢測(cè)所述取料機(jī)的內(nèi)側(cè)角或外側(cè)角，其中所述預(yù)定條件為所檢測(cè)的內(nèi)側(cè)角大于或等于預(yù)設(shè)內(nèi)側(cè)角度，或者外側(cè)角大于或等于預(yù)設(shè)外側(cè)角度。
[0093]根據(jù)料堆的最大堆存量，可以計(jì)算出一定高度的斗輪在取標(biāo)準(zhǔn)大垛時(shí)的最大外側(cè)角和最小內(nèi)側(cè)角，可以將其作為預(yù)定條件，當(dāng)回轉(zhuǎn)至最大外側(cè)角或者最小內(nèi)側(cè)角時(shí)，可以確定已經(jīng)取料至料堆的邊緣。
[0094]其中，最大外側(cè)角和最小內(nèi)側(cè)角可以根據(jù)實(shí)際料堆的情況來設(shè)定。例如，在一種實(shí)施方式中，對(duì)于頂層，最大外側(cè)角可以設(shè)置為70度，對(duì)于中層，最大外側(cè)角可以設(shè)置為80度，對(duì)于底層，最大外側(cè)角可以設(shè)置為90度。對(duì)于頂層，最小內(nèi)側(cè)角可以設(shè)置為20度，對(duì)于中層，最小內(nèi)側(cè)角可以設(shè)置為15度，對(duì)于底層，最小內(nèi)側(cè)角可以設(shè)置為1度。
[0095]另外，所述料堆邊緣檢測(cè)裝置還可以包括報(bào)警器，用于在所述處理器確定所述取料機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)至所述料堆的邊緣的情況下進(jìn)行報(bào)警。
[0096]其中，所述處理器可以為比較器，用于判斷是否滿足預(yù)定條件。
[0097]通過上述多種方法和裝置來檢測(cè)料堆的邊緣，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或者半自動(dòng)取料作業(yè)，并且各種手段之間可以相互校核，保證作業(yè)的安全性;該檢測(cè)方法和裝置響應(yīng)快，可以提高作業(yè)效率。
[0098]在取料機(jī)的取料作業(yè)過程中，由于單層的取料高度太高、單次進(jìn)車的距離過大等原因，經(jīng)常出現(xiàn)料堆塌垛的情況。取料機(jī)在取料作業(yè)時(shí)，一般通過斗輪的旋轉(zhuǎn)、懸臂回轉(zhuǎn)以及行走進(jìn)車的方式進(jìn)行回轉(zhuǎn)式或者行走式取料作業(yè)。所謂塌垛，是指料堆在取料過程中突然崩塌，造成取料機(jī)的斗輪突然負(fù)載增大，斗輪堵轉(zhuǎn)而停止作業(yè)。目前，取料機(jī)都是人工手動(dòng)作業(yè)，塌垛的情況依靠人眼睛觀察，塌垛的處理依靠人工手動(dòng)調(diào)節(jié)。這存在以下缺點(diǎn):人工觀察穩(wěn)定性差，人工觀察存在視覺疲勞，特別是夜間作業(yè)視線不清的情況下經(jīng)常不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，從而造成斗輪的堵料嚴(yán)重，增加了處理的困難性;另外，人工手動(dòng)處理響應(yīng)慢、效率低，操作人員看到塌垛以后，先要判斷塌垛的程度，再選擇處理方法，其對(duì)人工經(jīng)驗(yàn)的依賴性太強(qiáng)，在人員疲勞以后經(jīng)常造成處理不及時(shí)，并且存在安全隱患。
[0099]因此，本發(fā)明提供的取料方法還可以包括塌垛檢測(cè)，以便自動(dòng)檢測(cè)料堆塌垛情況并且能根據(jù)塌垛情況自動(dòng)處理，以提高作業(yè)效率，避免安全隱患。
[0100]由于取料機(jī)的斗輪驅(qū)動(dòng)通常為液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)料堆出現(xiàn)塌垛情況時(shí)候，斗輪液壓管路中的壓力會(huì)升高。因而，可以根據(jù)斗輪的空載、輕載、額定載荷、輕微塌垛過載、嚴(yán)重塌垛過載等情況類似測(cè)試出斗輪工作的壓力曲線。如圖11所示，A點(diǎn)為斗輪空載時(shí)斗輪液壓管路中的壓力，B點(diǎn)為斗輪額定載荷時(shí)斗輪液壓管路中的壓力，C點(diǎn)為料堆輕微塌垛時(shí)斗輪液壓管路中的壓力，D為料堆嚴(yán)重塌垛時(shí)斗輪液壓管路中的壓力，
[0101]基于上述內(nèi)容，所述塌垛檢測(cè)可以包括:檢測(cè)斗輪壓力;在斗輪壓力大于第一預(yù)設(shè)壓力時(shí)，確定嚴(yán)重塌垛；以及在斗輪壓力大于第二預(yù)設(shè)壓力小于或等于所述第一預(yù)設(shè)壓力時(shí)，確定輕微塌垛。
[0102]在嚴(yán)重塌垛的情況下，所述取料方法還包括:控制所述取料機(jī)停止回轉(zhuǎn)或行走;控制所述取料機(jī)后退預(yù)設(shè)距離;控制所述取料機(jī)在預(yù)定時(shí)間進(jìn)行取料并禁止取料機(jī)回轉(zhuǎn)和行走;以及控制所述取料機(jī)回轉(zhuǎn)或行走。
[0103]在輕微塌垛的情況下，所述取料方法還包括:控制所述取料機(jī)停止回轉(zhuǎn)或行走;控制所述取料機(jī)在預(yù)定時(shí)間進(jìn)行取料并禁止取料機(jī)回轉(zhuǎn)和行走；以及控制所述取料機(jī)回轉(zhuǎn)或行走。
[0104]以下將通過【具體實(shí)施方式】來詳細(xì)描述本發(fā)明提供的塌垛檢測(cè)方法。
[0105]如圖11所示，斗輪空載壓力在50bar左右，正常載荷在80bar_120bar之間，輕微塌垛載荷在120bar以上，嚴(yán)重塌垛載荷在160bar以上。根據(jù)測(cè)試曲線，可以得出當(dāng)前煤堆的塌垛情況，而且由于壓力傳感器響應(yīng)快，參數(shù)穩(wěn)定，可以自動(dòng)識(shí)別，較人眼觀察有了質(zhì)的提升。
[0106]通過上述塌垛檢測(cè)方法和檢測(cè)裝置可以自動(dòng)檢測(cè)出輕微塌垛和嚴(yán)重塌垛，無需人工觀察判斷，節(jié)省了人力，并且提高了檢測(cè)效率;而且可以根據(jù)塌垛情況自動(dòng)處理，從而為全自動(dòng)取料作業(yè)做好基礎(chǔ)，提高了處理效率。
[0107]圖12示出了根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的塌垛檢測(cè)方法的流程圖。如圖12所示，在步驟121處，斗輪開始工作;在步驟122處，檢測(cè)斗輪液壓管路中的壓力；在步驟123處，判斷壓力是否大于160bar ；如果壓力大于160bar，則在124處，確定料堆出現(xiàn)嚴(yán)重塌垛;如果壓力未大于160bar，則在步驟125處，判斷壓力是否大于120bar;如果壓力大于120bar，則在126處，確定料堆出現(xiàn)輕微塌垛;如果壓力未大于120bar，則在步驟127處，確定料堆未塌垛;繼續(xù)對(duì)壓力進(jìn)行檢測(cè)。
[0108]針對(duì)輕微塌垛的情況，在檢測(cè)到塌垛以后，控制裝置(例如PLC)可以自動(dòng)停止取料機(jī)回轉(zhuǎn)或者行走，并控制取料機(jī)原地進(jìn)行取料例如3秒鐘后，再次啟動(dòng)回轉(zhuǎn)或行走，如此通過短暫的回轉(zhuǎn)、行走停止可以將輕微塌垛的物料取干凈，然后再次正常取料。
[0109]在嚴(yán)重塌垛情況下，可以首先停止當(dāng)前回轉(zhuǎn)或行走動(dòng)作，PLC可以控制取料機(jī)后退例如I米左右，然后控制取料機(jī)原地進(jìn)行取料例如5秒鐘，然后在當(dāng)前位置按照中斷前的方向進(jìn)行回轉(zhuǎn)或行走動(dòng)作，開始正常作業(yè)。
[0110]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種取料過程中的塌垛檢測(cè)裝置。如圖13所示，本發(fā)明提供的取料過程中的塌垛檢測(cè)裝置可以包括:信號(hào)檢測(cè)器131，安裝在取料機(jī)上，用于檢測(cè)料堆的塌垛信號(hào)；以及處理器132，與所述信號(hào)檢測(cè)器131連接，在所檢測(cè)到的塌垛信號(hào)達(dá)到預(yù)定條件時(shí)，確定料堆塌垛。
[0111]在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述信號(hào)檢測(cè)器131可以為壓力檢測(cè)器，安裝在所述取料機(jī)的斗輪液壓管路中，用于檢測(cè)所述取料機(jī)的斗輪液壓管路中的壓力信號(hào)。
[0112]在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中，所述信號(hào)檢測(cè)器131可以為力矩檢測(cè)器，安裝在所述取料機(jī)的斗輪上，用于檢測(cè)所述料機(jī)的斗輪的力矩。
[0113]在本發(fā)明的又一種實(shí)施方式中，所述信號(hào)檢測(cè)器131可以為電流檢測(cè)器，與驅(qū)動(dòng)所述取料機(jī)的斗輪的電機(jī)連接，用于檢測(cè)所述電機(jī)的電流。
[0114]其中，所述處理器132可以為比較器，用于判斷是否達(dá)到預(yù)定條件。
[0115]另外，所述處理器132可以為PLC。
[0116]為了進(jìn)一步保證對(duì)塌垛情況的及時(shí)處理，所述塌垛檢測(cè)裝置還可以包括報(bào)警器，與所述處理器132連接，用于在料堆塌垛的情況下進(jìn)行報(bào)警。
[0117]以下將通過【具體實(shí)施方式】來詳細(xì)描述本發(fā)明提供的取料方法，但是應(yīng)該注意的本發(fā)明并不限制于此。
[0118]圖14是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式提供的取料方法的流程圖。如圖14所示，在步驟141處，獲取料堆模型;在步驟142處，計(jì)算料堆各層(例如，頂層，中層，底層)的體積，根據(jù)體積來確定取料層;在步驟143處，確定各層的取料起始點(diǎn)和取料終止點(diǎn)；在步驟144處，控制取料機(jī)的斗輪至取料層的起始點(diǎn)處;在步驟145處，控制取料機(jī)進(jìn)行取料;在取完當(dāng)前層，取料機(jī)重新選擇取料層，并進(jìn)行自動(dòng)換層取料;在步驟149處，完成取料量后，更新料堆模型，以便下次取料時(shí)使用;在取料過程中，在步驟146處，實(shí)時(shí)地進(jìn)行塌垛檢測(cè)；以及在步驟147處，實(shí)時(shí)地進(jìn)行料堆邊緣檢測(cè)。
[0119]通過本發(fā)明提供的取料方法，突破了料堆的全天候建模難題，解決了煤堆模型的智能識(shí)別，提出了新的煤堆邊緣檢測(cè)方法、裝置和塌垛檢測(cè)處理方法、裝置，上述方法及裝置可以完全代替人工取料并且進(jìn)行智能判斷、處理取料過程中的各種問題，實(shí)現(xiàn)了全天候條件下的全自動(dòng)無人值守取料作業(yè)，在生產(chǎn)過程中節(jié)約了人員成本，提高了作業(yè)效率和穩(wěn)定性，有效地避免了安全事故。
[0120]以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0121]另外需要說明的是，在上述【具體實(shí)施方式】中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。
[0122]此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種料堆建模方法，其特征在于，所述料堆建模方法包括: 根據(jù)堆料機(jī)懸臂的俯仰角及懸臂皮帶的速度獲取物料的落料點(diǎn)； 根據(jù)物料特性獲取安息角； 獲取已卸物料的體積；以及 根據(jù)所述落料點(diǎn)、所述安息角及所述體積建立料堆模型。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的料堆建模方法，其特征在于，根據(jù)所述物料特性和已卸物料的重量獲取所述物料的體積。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的料堆建模方法，其特征在于，如果在現(xiàn)有料堆上繼續(xù)堆料，則所述料堆建模方法包括:獲取所述現(xiàn)有料堆模型，并在堆料過程中基于所述現(xiàn)有料堆模型建立料堆模型。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的料堆建模方法，其特征在于，所述料堆建模方法還包括:根據(jù)所建模型計(jì)算所述料堆的體積，基于所計(jì)算的體積和所堆物料的重量校正所述模型。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的料堆建模方法，其特征在于，在取料過程中，所述料堆建模方法還包括: 獲取原始料堆模型的數(shù)據(jù)； 根據(jù)取料機(jī)的運(yùn)行參數(shù)獲取所述取料機(jī)的斗輪經(jīng)過的位置的物料數(shù)據(jù)； 在所述原始料堆模型上消除所述物料數(shù)據(jù)以獲取料堆模型。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的料堆建模方法，其特征在于，所述取料機(jī)的運(yùn)行參數(shù)包括:所述取料機(jī)的行走位置、俯仰角度、回轉(zhuǎn)角度、所述斗輪的高度。7.一種料堆建模裝置，其特征在于，所述料堆建模裝置包括: 落料點(diǎn)獲取模塊，根據(jù)堆料機(jī)懸臂的俯仰角及懸臂皮帶的速度獲取物料的落料點(diǎn)； 安息角獲取模塊，用于根據(jù)物料特性獲取安息角； 體積獲取模塊，用于獲取已卸物料的體積；以及 處理模塊，用于根據(jù)所述落料點(diǎn)、所述安息角及所述體積建立料堆模型。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的料堆建模裝置，其特征在于，如果在現(xiàn)有料堆上繼續(xù)堆料，則所述料堆建模裝置包括:模型獲取模塊，用于獲取所述現(xiàn)有料堆模型，并且所述處理模塊在堆料過程中基于所述現(xiàn)有料堆模型建立料堆模型。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的料堆建模裝置，其特征在于，所述料堆建模裝置還包括:校正模塊，用于根據(jù)所建模型計(jì)算所述料堆的體積，基于所計(jì)算的體積和所堆物料的重量校正所述模型。10.根據(jù)權(quán)利要求7-10中任一項(xiàng)所述的料堆建模裝置，其特征在于，在取料過程中，所述料堆建模裝置還包括: 模型獲取模塊，用于獲取原始料堆模型的數(shù)據(jù)； 物料數(shù)據(jù)獲取模塊，用于根據(jù)取料機(jī)的運(yùn)行參數(shù)獲取所述取料機(jī)的斗輪經(jīng)過的位置的物料數(shù)據(jù)； 所述處理模塊在所述原始料堆模型上消除所述物料數(shù)據(jù)以獲取料堆模型。
【文檔編號(hào)】G05B19/05GK106094702SQ201610374547
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年5月31日
【發(fā)明人】李長安, 姚同建, 師偉, 潘攀, 李靖宇, 馬磊
【申請(qǐng)人】中國神華能源股份有限公司, 神華黃驊港務(wù)有限責(zé)任公司