基于激光扫描的三维重构物料系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及盘煤检测领域，具体涉及一种基于激光扫描的三维重构物料系统。
【背景技术】
[0002]随着新型发电技术的不断成熟，传统的火力发电必定受到冲击，发电企业的燃煤成本占总成本的70%左右，所以准确地了解燃煤库存情况，并对其进行科学地管理显得尤为重要。目前我国大部分火电企业的盘煤工作都还是采用传统的人工盘煤的方法。该方法不仅费时费力，而且计量误差非常大。近几年由于科技的飞速发展，新的盘煤技术相继出现。目前，盘煤仪大体有两类，即便携式盘煤仪和固定式盘煤仪。便携式盘煤仪主要的工作原理是采用人工的方式利用激光测量、超声测距及雷达测距等测量方式测量煤堆的形状尺寸，并通过计算得到煤堆体积，从而得出存煤量。这一测量方式具有价格低廉的优点，但测量时间长、消耗人力成本大。固定式盘煤仪则主要是利用激光测量、超声测距、采用雷达测距等测距手段，利用分割的原理，扫描整个煤堆获取各个特征点，并记录各个特征点的空间坐标，通过对各特征点空间坐标数据进行分析和计算，生成煤堆三维图形，并计算出存煤体积，进而得到存煤量。固定式盘煤仪可以实现自动扫描，自动得出煤堆的三维形状，因此自动盘煤仪成为了煤场盘煤的发展方向。此外，利用现有的煤场盘煤系统，需要布置繁杂的信号传输线，且不能及时发出警报，远程监控煤场煤堆温度。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是在于提供一种基于激光扫描的三维重构物料系统，以解决现有技术煤堆体积测量复杂、布线复杂且不能及时监控煤场温度的不足。
[0004]本实用新型的目的是以下述方式实现的:
[0005]基于激光扫描的三维重构物料系统，包括激光盘煤仪系统、红外测温系统和工控机；激光盘煤仪系统包括设置在堆取料机转臂上的激光测距仪和旋转编码器，激光测距仪和旋转编码器与工业交换机通信连接，工业交换机连接无线接入点；红外测温系统包括红外热成像仪和与其连接的报警器，红外热成像仪与工业交换机通信连接；所述无线接入点与工控机无线连接。
[0006]所述旋转编码器安装在堆取料机转臂旋转齿轮处。
[0007]在堆取料机转臂上固定一安装架，所述激光扫描仪、红外热成像仪、报警器、工业交换机、无线接入点均固定在安装架上，所述安装架上还固定有给激光测距仪、红外热成像仪、报警器、工业交换机、无线接入点供电的电源，所述电源与电源开关连接。
[0008]报警器与红外热成像仪的DI端子连接。
[0009]相对于现有技术，本实用新型测量简单、高效，传输速度快，抗干扰能力强，自动化程度高；采用无线方式传输数据，避免了复杂的信号布线，降低了信号传输误差，提高了系统灵活性；通过红外测温系统可方便监控端及时远程监控煤场温度，掌握报警现场情况。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的结构示意图。
[0011]图2是本实用新型的现场安装模型示意图。
[0012]图3是本实用新型的系统结构框图。
[0013]图4是本实用新型的煤堆实物图。
[0014]图5是本实用新型的煤堆扫描图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明。
[0016]本实施例的一种基于激光扫描的三维重构物料系统，包括激光盘煤系统、红外测温系统和工控机，激光盘煤仪系统主要用于盘煤，并具备统计、打印等功能，红外测温系统可实现温升和视频的联动报警，方便监控端及时掌握报警现场情况，网络存储设备作为录像存储服务器，以便于监控录像的回放。
[0017]激光盘煤仪系统包括设置在堆取料机转臂上的激光测距仪I和旋转编码器，激光测距仪I和旋转编码器与工业交换机2通信连接，工业交换机2连接无线接入点(AP)3 ;红外测温系统包括红外热成像仪4和与其DI端子连接的报警器，红外热成像仪4与工业交换机2通信连接；无线接入点3与工控机无线连接。
[0018]旋转编码器安装在堆取料机转臂旋转齿轮处，用于测量堆取料机转臂的旋转角度，转臂可360°进行圆周旋转。
[0019]激光测距仪I可在设定角度范围内摆动，获取物料截面上各点的角度和距离信息。
[0020]在堆取料机7的转臂顶端侧面位置处5固定一安装架6，激光测距仪1、红外热成像仪4、报警器、工业交换机2、无线接入点3均固定在安装架6上，安装架6上还固定有电源，负责向激光测距仪1、红外热成像仪4、报警器、工业交换机2、无线接入点3供电，电源与电源开关连接。
[0021]由于激光盘煤仪系统和红外测温系统采用无线方式传输数据，转臂可随意进行360°旋转，避免了复杂的信号布线，降低了信号传输误差，提高了系统灵活性。
[0022]本实用新型的工作原理:利用激光测距仪I和旋转编码器获取被测煤堆上特征点的位置信息，经工业交换机和无线接入点(AP)发送至控制室中的工控机，工控机按照设定的数学模型转化为各特征点的三维坐标，利用Delaunay三角剖分算法构建煤堆外表面的三维曲面模型，并计算出三维曲面模型上三角形在水平面的投影面积，进而求出三棱柱的体积，通过累加求和的方法求得堆料的总体积，与煤堆的密度相乘可进一步得到煤堆8的存储量，同时显示煤堆8的三维模型，并输出报表。
【主权项】
1.基于激光扫描的三维重构物料系统，其特征在于:包括激光盘煤仪系统、红外测温系统和工控机；激光盘煤仪系统包括设置在堆取料机转臂上的激光测距仪和旋转编码器，激光测距仪和旋转编码器与工业交换机通信连接，工业交换机连接无线接入点；红外测温系统包括红外热成像仪和与其连接的报警器，红外热成像仪与工业交换机通信连接；所述无线接入点与工控机无线连接。2.根据权利要求1所述的基于激光扫描的三维重构物料系统，其特征在于:所述旋转编码器安装在堆取料机转臂旋转齿轮处。3.根据权利要求1所述的基于激光扫描的三维重构物料系统，其特征在于:在堆取料机转臂上固定一安装架，所述激光扫描仪、红外热成像仪、报警器、工业交换机、无线接入点均固定在安装架上，所述安装架上还固定有给激光测距仪、红外热成像仪、报警器、工业交换机、无线接入点供电的电源，所述电源与电源开关连接。4.根据权利要求1所述的基于激光扫描的三维重构物料系统，其特征在于:报警器与红外热成像仪的DI端子连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于激光扫描的三维重构物料系统，包括激光盘煤仪系统、红外测温系统和工控机；激光盘煤仪系统包括设置在堆取料机转臂上的激光测距仪和旋转编码器，激光测距仪和旋转编码器与工业交换机通信连接，工业交换机连接无线接入点；红外测温系统包括红外热成像仪和与其连接的报警器，红外热成像仪与工业交换机通信连接；所述无线接入点与工控机无线连接。相对于现有技术，本实用新型测量简单、高效，传输速度快，抗干扰能力强，自动化程度高，测量精度高；采用无线方式传输数据，避免了复杂的信号布线，降低了信号传输误差，提高了系统灵活性。
【IPC分类】G01B11/00
【公开号】CN204963795
【申请号】CN201520766865
【发明人】曾劲松, 赵华东, 田增国, 裴东杰
【申请人】郑州图灵机器人股份有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月30日