一种用于皮带输送的激光称量系统及其称量方法
【专利摘要】本发明记载了一种用于皮带输送的激光称量系统及其称量方法，激光称量系统包括传输皮带、激光扫描仪、位移编码器、数据变送器、数据处理计算机、数据库服务器、以太网以及摄像机；称量方法包括：生成相应的二维横截面图，计算出当前传输皮带的位移图，拟合出传输皮带在输送过程中的传输物体表面轮廓图，并计算出传输物体的体积，核算出流量体积并最终得到传送物体的重量。通过采用了上述系统和方法，本发明对传输物体建立模型，再将当前物料位置的精确数值反馈给相应机械设备，从而实现了实时的核算并查看计量当前输送带上货物的体积及重量，最终达到了降低称量误差的目的。
【专利说明】一种用于皮带输送的激光称量系统及其称量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及皮带输送领域，尤其涉及一种用于皮带输送的激光称量系统及其称量方法。
【背景技术】
[0002]皮带传输系统是传输煤矿时最理想的连续运输系统，与其他运输系统(如机车类)相比，具有输送距离长、运量大、连续输送等优点，而且运行可靠，易于实现自动化和集中化控制，尤其对高产高效矿井，皮带传输系统已成为煤炭开采机电一体化技术与装备的关键一环。
[0003]目前，我国在电厂、煤矿、冶金、港口码头等都有大量的皮带输送系统。现有的皮带输送系统大多采用电子皮带秤进行散料的称重。电子皮带秤对称重结构的依赖要求非常高，而且传感器连接件、支点簧片座、簧片吊挂组件、称重托辊等，皮带震动、皮带张力、皮带倾斜等对电子皮带秤都有非常大的影响，并需要不断的标定。因此导致该称量系统在物料输出过程中经常存在10%以上的误差。
【发明内容】
[0004]为了解决上述误差问题，本发明提供一种用于皮带输送的激光称量系统及其称量方法，实现了实时核算查看计量当前输送带上货物的体积及重量，具有称量误差低等优点。
[0005]上述的一种用于皮带输送的激光称量系统，包括传输皮带、激光扫描仪、位移编码器、数据变送器、数据处理计算机、数据库服务器以及以太网；所述传输皮带的一端设置有辊筒，所述激光扫描仪位于传输皮带的上方并与以太网相连，所述位移编码器设置于辊筒上并通过数据变送器与以太网相连，所述数据处理计算机与数据库服务器均与以太网相连。
[0006]上述系统中,所述激光扫描仪为二维激光扫描仪。
[0007]上述系统中，所述二维激光扫描仪的型号为SICK-LMS400或者LMSlxx或者LMS5XX。
[0008]上述系统中，所述激光称量系统还包括摄像机。
[0009]上述系统中，所述摄像机为可见光摄像机。
[0010]上述的一种激光称量方法，包括以下步骤:
Si对传输皮带进行高频率扫描，并生成相应的二维横截面图；
S2计算出当前传输皮带的位移图；
S3根据步骤SI和S2中所得到的数据拟合出传输皮带在输送过程中的传输物体表面轮廓图，并计算传输皮带的表面之上的传输物体的体积；
S4通过计算传输皮带空载时体积与传输物体时的体积差值，核算出流量体积；
S5结合传输物体密度分析系统得知的当前传输物体的密度参数，即可得知传输物体的重量。[0011]上述方法中，所述步骤SI通过激光扫描仪对传输皮带进行高频率扫描。
[0012]上述方法中，所述步骤S2通过位移编码器来计算当前传输皮带的位移图。
[0013]本发明的优点和有益效果在于:本发明提供了一种用于皮带输送的激光称量系统及其称量方法，通过对传输物体建立模型，再将当前物料位置的精确数值反馈给相应机械设备，从而实现了实时的核算并查看计量当前输送带上货物的体积及重量，最终达到了降低称量误差的目的。
[0014]
【专利附图】
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1是本发明中激光称量系统的架构示意图；
图2是本发明中激光称量方法的流程图。
[0017]【具体实施方式】
下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0018]图1是本发明中激光称量系统的架构示意图；如图1所示，本发明记载了一种用于皮带输送的激光称量系统，包括传输皮带(未在图中标出)、激光扫描仪1、位移编码器2、数据变送器3、数据处理计算机4、数据库服务器5以及以太网7 ;其中，上述传输皮带的一端设置有辊筒(未在图中标出)，该辊筒为圆柱形的零件且其上设置有位移编码器2。
[0019]优选的，本发明中的激光称量系统还设置有摄像机6，且该摄像机6为可见光摄像机，以便操作人员可以通过肉眼实时的观察系统的当前工作状态。
[0020]进一步的，上述激光扫描仪I位于传输皮带的上方并与以太网7相连，从而将扫描得到的数据经由以太网7传递至称量系统的其他设备。
[0021]同时，位移编码器2设置在辊筒上，再通过数据变送器3与以太网7相连；其中，首先由位移编码器2获取当前输料皮带移动距离，再将获取的数据传递给数据变送器3，进而由数据变送器3将位移编码器2获取的数据转换为格式与以太网7相适配的数据，最后经由以太网7发送出去。
[0022]优选的，上述激光扫描仪I为二维激光扫描仪，具体型号可以为SICK-LMS400或者LMSlxx 再或者 LMS5XX。
[0023]更进一步的，上述的数据处理计算机4与数据库服务器5均与以太网7相连；其中，数据处理计算机4可以控制上述设备并将上述设备的数据进行采集和处理等操作，同时输出三维图形，最后将计量及统计数据存储到服务器5。接下来，再由数据库服务器5来实现存储三维点云图、分析数据、计量数据、统计数据等。
[0024]图1中的A区域内表示以太网7的传输方式，本实施例中以太网7所采用的是无线传输，以此来增加称量系统的灵活性与适用性。
[0025]图2是本发明中激光称量方法的流程图，如图2所示，所述方法包括以下步骤: Si对传输皮带进行高频率扫描，并生成相应的二维横截面图；优选的，该步骤是通过激光扫描仪I对传输皮带进行高频率扫描，并利用扫描后获取的数据来生成二维横截面图。
[0026]S2计算出当前传输皮带的位移图；优选的，该步骤是通过位移编码器2来计算当前传输皮带的位移图。
[0027]S3根据步骤SI和S2中所得到的数据拟合出传输皮带在输送过程中的传输物体表面轮廓图，并计算传输皮带的表面之上的传输物体的体积；
S4通过计算传输皮带空载时体积与传输物体时的体积差值，核算出流量体积；
S5结合传输物体密度分析系统得知的当前传输物体的密度参数，即可得知传输物体的
实时重量。
[0028]利用上述步骤得出了传输物体的重量，在接下来的传输工作中便可以此重量作为参考来控制传输系统内其它设备的工作，进而完成传输工作。
[0029]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于皮带输送的激光称量系统，其特征在于，所述激光称量系统包括传输皮带、激光扫描仪、位移编码器、数据变送器、数据处理计算机、数据库服务器以及以太网；所述传输皮带的一端设置有辊筒，所述激光扫描仪位于传输皮带的上方并与以太网相连，所述位移编码器设置于辊筒上并通过数据变送器与以太网相连，所述数据处理计算机与数据库服务器均与以太网相连。
2.如权利要求1所述的一种用于皮带输送的激光称量系统，其特征在于，所述激光扫描仪为二维激光扫描仪。
3.如权利要求2所述的一种用于皮带输送的激光称量系统，其特征在于，所述二维激光扫描仪的型号为SICK-LMS400或者LMSlxx或者LMS5XX。
4.如权利要求1所述的一种用于皮带输送的激光称量系统，其特征在于，所述激光称量系统还包括摄像机。
5.如权利要求1所述的一种用于皮带输送的激光称量系统，其特征在于，所述摄像机为可见光摄像机。
6.一种激光称量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: SI对传输皮带进行高频率扫描，并生成相应的二维横截面图； S2计算出当前传输皮带的位移图； S3根据步骤SI和S2中所得到的数据拟合出传输皮带在输送过程中的传输物体表面轮廓图，并计算传输皮带的表面之上的传输物体的体积； S4通过计算传输皮带空载时体积与传输物体时的体积差值，核算出流量体积； S5结合传输物体密度分析系统得知的当前传输物体的密度参数，即可得知传输物体的重量。
7.如权利要求6所述的一种激光称量方法，其特征在于，所述步骤SI通过激光扫描仪对传输皮带进行高频率扫描。
8.如权利要求6所述的一种激光称量方法，其特征在于，所述步骤S2通过位移编码器来计算当前传输皮带的位移图。
【文档编号】G01G11/00GK104006869SQ201410242774
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年6月4日 优先权日:2014年6月4日
【发明者】徐慧勇 申请人:上海诺尚信息技术有限公司