专利名称：一种用于煤样自动采集系统的车辆定位测距系统的测量方法
技术领域：
本发明涉及一种自动采用系统，尤其涉及一种用于煤样自动采集系统的车辆定位测距系统的测量方法。
背景技术：
煤炭一直是我国火力发电厂的主要燃料来源，煤炭质量的好坏直接影响电厂锅炉的安全运行，关系到电厂的经济效益，尤其是在能源价格逐年攀升的大背景下，火力发电厂的燃料成本已经占据到总成本的70%以上。因此加强煤炭质量管理，对燃料质量验收过程中的采、制、化三个环节进行精细化管理成为现代燃料管理的重中之重。采样是采制化的第一个环节是后面两个环节的重要基础。电厂煤炭采样的目的是为了使得所采集的样本具有一定的代表性，样本能够反映所采集煤炭的整体质量，所采集的样本系统误差在可容忍范围内。目前我国采样大都采用手工采样或者是机械采样，手工采样由采样工作人员用铁锹从入厂的车辆上选取煤样完场子样的采集；机械采样由人工控制专用的采样设备完成采样；无论是人工采样还是机械采样，车辆取样完成后都是手工指定煤样的存放容器，由现场人员对容器编号，并将所采集的子样送到制样设备间。目前火力发电厂采样过程中主要存在以下问题采样点位置和采样深度随机性较差在采样过程中手工采样或者机械采样均需要人工指定采样位置和采样深度，采样人员不按国标进行采样点的确定，随意性较大，且采样深度不足0.細，尤其是手工采样，由于采样工具或者劳动强度原因很多人员只采表面煤层，采集不到车厢底部煤样，造成所采集样品不能完全代表所采集车辆的煤质。另一方面，现场不法供应商经常将劣质煤、煤矸石、煤泥放置于车厢底部或者车厢大部分区域，与现场采样人员内外勾结，采样时只采集车厢中煤质好的区域，给电厂造成极大的经济损失，制造供需双方的经济纠纷。因此为了加强入厂煤的采样管理，减轻采样工作人员负担，降低采样过程中的人为因素干扰，增强采样过程的透明性，本发明应用激光测距技术，超声测距技术，红外对射技术、红绿灯、道闸机、led屏、语音提示、RFID技术设计了无人值守自动智能采样系统，该系统主要包括车辆定位测距系统，车辆管理系统，智能煤样采集系统。目前现场中常见的采样机主要为悬臂式采样机和桥式采样机两种，但是悬臂式采样机采样区域较小，采样范围不能完全覆盖带拖挂的车辆，对车辆的采样需要分两次完成， 第一次实现对车辆的前车厢采样，第二次实现对车辆的后车厢采样，采完前车厢后需要车辆移动才能完成对车辆后车厢的采样；桥式采样机的采样范围主要取决于采样机大车行驶轨道的长度，如果采样轨道较长，通过轨道移动大车的位置完成车辆的前后拖挂的采样，如果轨道距离较短不能覆盖带拖挂车辆前后车范围，同样也需要移动车辆完成对车辆前后拖挂的采样。因此在实现煤样自动采集系统过程中，如何确定车辆位置，保证采样机在可采区域进行作业，是实现煤样自动采集的关键技术，而现有技术中，并未有相关研究和公开的文献资料。另外，如果仅采用一般的测距设备直接测量，由于存在潜在的设备故障，常常会导致测量失效，并使得采样机在非作业区域工作，造成采样机或车辆的损坏。
发明内容
为了克服现有技术中的不足，避免测量失效，保证采样机在安全的作业区域工作， 本发明提供了一种用于煤样自动采集系统的车辆定位测距系统的测量方法。本发明的技术方案是提供一种用于煤样自动采集系统的车辆定位测距系统的测量方法，其中，第一步，测量坐标系的X轴方向上，车头到原点距离在车辆正前方安装超声或激光测距设备O)，通过该设备测量车头和超声或激光测距设备的距离D1，从而计算出车头和原点的距离，按公式(1)计算Hda = X^D1(1)式中HDA-坐标系的X轴方向上，车头到原点的距离；D1-X轴方向上，超声或激光测距设备和车头距离；X1-超声或激光测距设备在X轴上的安装位置；第二步，测量坐标系的X轴方向上，车头到原点校验距离在车辆两侧安装红外或激光对射设备(3)，在车辆停放的位置安装多束红外或激光对射设备，当车辆进入该区域时红外或激光对射会被车辆遮挡，通过计算被遮挡的光束数目来计算车辆在X轴方向距原点的距离，并通过公式(2)-(4)进行计算D4 = (n-(m+l)) Xd(2)D3 = (n-m) X d(3)
X2+ (n-m-1) X d < Hdb < X2+ (n-m) X d (4)式中HDB-坐标系的X轴方向上，车头到原点的校验距离，该距离为一距离范围；η-系统一侧所安装的红外对射或激光对射设备(3)的个数；m-系统一侧被遮挡的红外或激光对射设备(3)的个数；D4-坐标系的X轴方向上，红外或激光对射设备C3)在X轴上的起始安装位置与距离车头最近但未被车头挡住的红外或激光束之间的距离；D3-坐标系的X轴方向上，红外或激光对射设备C3)在X轴上的起始安装位置与最后一束被遮挡住的红外或激光束之间的距离；X2-坐标系的X轴方向上，红外或激光对射设备(3)的起始安装位置；第三步，坐标系的Y轴方向上，测量车辆平行且靠近X轴的一侧车身在坐标系中的位置在车辆平行且靠近X轴的一侧安装超声或激光测距设备( ，该设备可以测量车身和超声或激光测距设备(2)之间的距离，公式按(5)计算Vd = Y2+D2(5)式中VD_坐标系的Y轴方向上，车辆平行且靠近X轴的一侧车身在坐标系中的位置；Y2-坐标系的Y轴方向上，超声或激光测距设备O)的起始安装位置；
D2-坐标系的Y轴方向上，超声或激光测距设备( 所测得距离车辆平行且靠近X 轴的一侧车身的距离；第四步，坐标系的X轴方向上，车头坐标点Hd的确定对所测的距离Hdb和Hda进行比对，出现大的偏差时，系统提示进行校正，防止由于超声或激光测距设备⑵的损坏造成在X轴方向定位出现误差，当Hdb和Hda的距离数据在误差范围内时，就以Hdb或者Hda作为车辆在X轴方向的坐标HD，公式按(6)-(7)计算并判断，(此时Hdb为一个范围，如何将其确定为具体值Hd)AH=|Hdb-Hda|(6)Δ H < d(7)式中HDB-X轴方向车头到原点的校验距离，该距离为距离范围；Hda-坐标系的X轴方向上，车头到原点的距离；Δ H-距离和校验距离的差值；d-红外或激光对射设备之间距离；Hd-坐标系的X轴方向上，车头的坐标位置；第五步，车辆车厢可采区域的确定确定车辆车头位置后，根据数据库中的预存的车辆信息，调用车厢长度、宽度信息，以及车辆车车头距车厢前端的距离信息，从而计算出车辆车厢可采区域在坐标系中的位置。本发明的有益效果通过超声或激光测距设备的自动检测，获得车辆的准确位置， 有效避免测量失效，保证采样机在安全的作业区域工作。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。图1-1是车辆定位测距系统示意图；图2-1为车辆基本信息列表；图2-2为车辆信息添加界面；图2-3为RFID卡写入示意图；
图2-4为RFID卡管理界面示意图；图2-5为车型查询界面示意图；图2-6为车型修改界面示意图；图3-1为一次车辆定位测距方式示意图；图3-2 (a)为不带拖挂车辆采样示意图；图3-2 (b)为带拖挂车辆采样示意图；图3-3为二次车辆定位测距方式示意图；图3-4(a)为带拖挂车辆前挂采集示意图；图3-4 (b)为带拖挂车辆后挂采集示意图；图3-5 (a)为不带拖挂车辆车厢前部采样示意图；图3-5 (b)为不带拖挂车辆车厢后部采样示意图；其中1-虚线框代表采样机采样范围；2-超声或激光测距设备；3-红外或激光对射设备；4-RFID卡读卡器天线；5-红绿灯；6-音箱设备；7-车辆；8-道间机；9-红外或激光对射支架；10-自动控制设备，11-车头。
具体实施例方式本发明要主要包括车辆定位测距系统，车辆模型管理模块，智能煤样采集模块。1、车辆定位测距系统(1)测量坐标系的X轴方向上，车头到原点距离如图1-1所示，在车辆正前方安装超声或激光测距设备2，通过该设备测量车头和超声或激光测距设备的距离D1，从而计算出车头和原点的距离，按公式(1)计算Hda = X^D1(1)式中HDA-坐标系的X轴方向上，车头到原点的距离；D1-X轴方向上，超声或激光测距设备和车头距离；X1-超声或激光测距设备在X轴上的安装位置；(2)测量坐标系的X轴方向上，车头到原点校验距离在车辆两侧安装红外或激光对射设备3，在车辆停放的位置安装多束红外或激光对射设备，当车辆进入该区域时红外或激光对射会被车辆遮挡，通过计算被遮挡的光束数目来计算车辆在X轴方向距原点的距离，并通过公式(2)44)进行计算D4 = (n-(m+l)) Xd(2)D3 = (n-m) X d(3)X2+ (n-m-1) X d < Hdb < X2+ (n-m) X d (4)式中HDB-坐标系的X轴方向上，车头到原点的校验距离，该距离为一距离范围；η-系统一侧所安装的红外对射或激光对射设备3的个数；m-系统一侧被遮挡的红外或激光对射设备3的个数；D4-坐标系的X轴方向上，红外或激光对射设备3在X轴上的起始安装位置与距离车头最近但未被车头挡住的红外或激光束之间的距离；D3-坐标系的X轴方向上，红外或激光对射设备3在X轴上的起始安装位置与最后一束被遮挡住的红外或激光束之间的距离；X2-坐标系的X轴方向上，红外或激光对射设备3的起始安装位置；C3)坐标系的Y轴方向上，测量车辆平行且靠近X轴的一侧车身在坐标系中的位置在车辆平行且靠近X轴的一侧安装超声或激光测距设备2，该设备可以测量车身和超声或激光测距设备2之间的距离，公式按(5)计算Vd = Y2+D2(5)式中VD_坐标系的Y轴方向上，车辆平行且靠近X轴的一侧车身在坐标系中的位置；Y2-坐标系的Y轴方向上，超声或激光测距设备2的起始安装位置；D2-坐标系的Y轴方向上，超声或激光测距设备2所测得距离车辆平行且靠近X轴的一侧车身的距离；(4)坐标系的X轴方向上，车头坐标点Hd的确定对所测的距离Hdb和Hda进行比对，出现大的偏差时，系统提示进行校正，防止由于
7超声或激光测距设备2的损坏造成在X轴方向定位出现误差，当Hdb和Hda的距离数据在误差范围内时，就以Hdb或者Hda作为车辆在X轴方向的坐标HD，公式按(6)-(7)计算并判断， (此时Hdb为一个范围，如何将其确定为具体值Hd)AH=|Hdb-Hda|(6)Δ H < d(7)式中HDB-X轴方向车头到原点的校验距离，该距离为距离范围；Hda-坐标系的X轴方向上，车头到原点的距离；Δ H-距离和校验距离的差值；d-红外或激光对射设备之间距离；Hd-坐标系的X轴方向上，车头的坐标位置；(5)车辆车厢可采区域的确定确定车辆车头位置后，根据数据库中的预存的车辆信息，根据车厢长度、宽度、拉筋(钢丝)及不可采区域信息，以及车辆车车头距车厢前端的距离信息，从而计算出车辆车厢可采区域在坐标系中的位置。2、车辆管理系统为了实现对拉运煤炭车辆的自动采样，需要对拉运车辆的可采区域进行定义，系统中对不同类型车辆建模，通过建模确定车辆的长、宽、高，车辆底部离地面的高度，车厢中拉筋(钢丝)位置或其它采样机不可采区域，系统通过对车辆模型信息的智能分析和判断， 确定车辆可采区域，并在可采区域随机挑选一个位置进行采样。车辆管理系统主要包括两个部分车辆基本信息登记模块，车辆基本信息管理模块，车辆RFID卡管理模块和车型管理模块。2. 1车辆基本信息登记模块和车辆基本信息管理模块如图2-1所示，车辆基本信息登记模块实现对车辆的相关信息管理，主要包括车号、车型、司机姓名、是否特殊车辆、标准皮重、皮重浮动、最大载重量、是否有效，以及物料名等信息。车辆基本信息管理模块主要实现对车辆信息的查询、添加、删除、修改功能。车辆信息查询界面如图2-1所示，车辆信息添加界面如图2-2所示。2. 2车辆RFID卡管理模块车辆RFID卡类似于人员的身份证，记录了车辆识别的相关信息，车辆和卡之间是一一对应关系，即一张RFID卡对应一辆车，该RFID卡是一个无源、易碎标签，车号信息写入 RFID卡后，粘贴在车辆前侧挡风玻璃，车辆入厂验收过程中，读卡器可以实现对RFID卡片的自动读取和识别。为了实现对RFID卡的管理，系统中提供了两个功能，(I)RFID卡发放功能该功能实现将车号信息写入RFID卡中，系统中需要安装一个读写器，RFID卡片写入操作完成后，系统自动诊断有没有写入成功，RFID卡的写入功能如图2-3所示。(2) RFID卡管理功能实现已经发放的RFID卡的管理，该功能可以实现已发放RFID卡的查询、删除、修改功能，通过修改标签状态可以设置该标签是否可用，在同一时间内只允许一个车有一个标签有效，如图2-4所示。2. 3车型管理模块
对现场拉运车辆的类型进行定义，定义的内容主要包括车型名称、车型编码、厂家名称、规格型号、车轴数、拉筋位置、钢丝位置、车头长度、车厢长度等内容，各种车型拉筋的数目都不一样，为了将所有车型的拉筋和钢丝位置全部定义出来，并留有一定冗余量，系统中可以在挂车的前挂定义4个拉筋和4个钢丝，后挂也可定义4个拉筋和4个钢丝，维护过程中只需要根据实际情况顺序填写。车型列表信息查询界面如图2-5所示，车型信息修改界面如图2-6所示。在煤样自动采集过程中，所述车辆管理系统通过对现场车辆的识别的同时，调取车辆准确信息，从而计算并确定自动采样的区域。3、车辆定位测距系统现场定位方法根据现场拉运车辆是否带拖挂或者车身是否超长，同时也根据采样机采样范围能否覆盖车辆的采样范围，设计了两种不同类型车辆定位测距系统安装方式。(1) 一次车辆定位测距方式这种定位方式在现场安装一套定位设备，这种安装方式主要针对采样设备的采样范围能够覆盖整个车辆(包括带拖挂车辆和不带拖挂车辆)，对车辆的一次定位完成后，采样机根据定位信息能够完成对整个车辆的采样，设备安装示意图如图3-1所示。不带拖挂车辆采样示意图如图3-2 (a)所示，带拖挂车辆采样示意图如图3-2 (b)所示；在车辆停靠位置的前侧安装了 RFID卡读卡器天线4，道闸机8、音箱设备6、超声或激光测距设备2、LED屏，各设备的作用如下RFID卡读卡器天线4用来接收车辆前挡风玻璃上的RFID卡信息；道间机8用来限制车辆前行位置，保证车辆所停放位置在两侧红外或激光对射支架9的测距范围内；音箱设备6用声音提示拉运车辆司机如何停车以及当前采样状态；超声或激光测距设备2用来测量车辆停车位置；LED屏用文字显示采样过程中的状态信息，提示拉运车辆停车到位。在车辆停靠位置的两侧安装了红外或激光对射支架9，红外或激光对射支架9上安装多组红外或激光对射设备3，车辆行驶到对射区域时，会遮挡住对射设备，通过采集被遮挡的红外或激光对射设备3个数计算车辆在X轴方向的停车位置。在车辆停车位置一侧安装了超声或激光测距设备，该设备用来测量车辆在Y轴的位置。在车辆后侧安装了红绿灯5，在采样区域有车辆等待采样时，显示为红灯，提示后面车辆等待，采样区域没有车辆时显示为绿灯，提示后面车辆可以进入采样区域进行采样。自动控制柜，用来进行信息的读取，包括RFID信息、定位信息；控制外围设备包括红绿灯5、道间机8、音箱设备6 ；驱动采样机采样；和中央数据库通信将相关采样信息保存到数据库中。(2) 二次车辆定位测距方式这种车辆定位测距系统主要针对超长车辆，即车辆的长度超过采样范围，一次采样过程不能完成对整个车辆的采样，针对这种情况，系统设计成对车辆进行两次采样，第一次采集车辆前部，第二次采集车辆后部，由于每次采样都需要对车辆所停放的位置进行定位，所以现场安装了两套车辆定位测距系统，如图3-3所示，每套车辆定位测距系统外围设备的安装位置和作用如前所述。带拖挂的车辆采样过程分为两次，如图3_4(a，b)所示，第一次采样时车辆停在第一套定位系统位置，停车后车辆定位测距系统对车辆进行停放位置计算，定位完成后，自动控制设备驱动采样机对车辆的前半挂进行采样，如图3_4(a)所示；第一次采样完成后，第一套定位器的道间抬起，车辆行驶至第二套车辆定位测距系统位置，停车后车辆定位测距系统对车辆进行停放位置计算，定位完成后自动控制设备驱动采样机采样对车辆的后半挂采样，如图3_4(b)所示。通过两次定位和采样完成对整个车辆的采样。不带拖挂的超长车辆采样过程和带拖挂超长车辆采样过程类似，采样过程也分为两次，如图3_5(a，b)所示，第一次采样时车辆停在第一套车辆定位测距系统位置，停车后车辆定位测距系统对车辆进行停放位置计算，定位完成后，驱动采样机对车辆的前半部分采样进行采样，如图3_5(a)所示；第一次采样完成后，第一套定位器的道间抬起，车辆行驶至第二套车辆定位测距系统位置，停车后车辆定位测距系统对车辆进行停放位置计算，定位完成后，驱动采样机对车辆的后半部分采样，如图3-5(b)所示。通过两次定位和采样完成对整个车辆的采样。4煤样智能采集系统煤样智能采集系统首先采集车辆车牌号信息，根据所采集到的车牌号信息从数据库中检索出车辆的车型信息，应用车辆定位测距系统对车辆进行定位，定位完成后，煤样智能采集系统根据车型信息和车辆停放位置分析车辆的可采区域，在可采区域随机生成采样点，驱动采样机进行采样。根据现场定位器的两种安装方式，针对每一种定位器安装特点和要求，系统设计了相应的自动煤样智能采集系统。4. 1 一次定位模式煤样智能采集系统采样流程在步骤Sl开始，步骤S2读取到车辆RFID卡信息，进行车辆的合法性验证，验证内容包括车辆是否存在违规记录，车辆模型信息是否完整，是否有可用的采样机等，条件满足，则验证成功；验证不成功执行步骤S11，该步骤打开前挡车器，红绿灯变为绿灯，同时按错误类型进行语音和LED屏提示，等待处理；验证成功则执行步骤S3，该步骤读取车辆采样次数；对采样次数进行判断，如果采样次数> 0，执行步骤S4，该步骤道间落杆，显示红灯， 打开定位器；如果采样次数< 0，执行步骤S11，该步骤读取超声测距或红外测距以及红外对射设备或激光对射设备返回的数据，计算X、Y坐标，并进行定位信息合法性验证；如果定位信息合法执行步骤S6，该步骤根据车辆位置信息以及车型信息，动态随机生成所要采集的X、Y点坐标；如果定位不合法执行步骤Sll ；采集点坐标Χ、Υ生成后执行步骤S7，该步骤判断采样机是否就绪和是否有故障；如果采样机正常可用则执行步骤S8，该步骤将采集点坐标X、Y以及样本所要存放的容器号作为参数传给采样机，采样机按照给定的参数移动采样机到指定位置并采样，采样过程中如果采样机有故障或未就绪则转入步骤13，等待手工处理；采样完成后执行步骤S9，该步骤判断采样机有无故障或者采样机的存放煤样容器是否已满；如果容器已满满或采样机有故障转入步骤S13 ；否则执行步骤S10，该步骤采样次数减1 ；判断采样次数是否> 0，如果大于零语音或led屏提示进行下一次采样，并开始执行步骤S6 ；如果采样次数等于0则执行步骤S14，该步骤保存数据；保存成功后，执行步骤 S15，该步骤打开挡车器，绿灯，led屏、语音提示“采样完成”；步骤S15执行完后，执行步骤 S16，全部流程结束。4. 2 二次定位模式煤样智能采集系统为了描述采样流程，流程中把第一次定位的定位器、道闸设备称为前定位器、前道闸机，第二次定位的定位器、道间设备称为后定位器、后道闸机。
在步骤Sl开始，步骤S2读取到车辆RFID卡信息，该步骤进行车辆的合法性验证， 验证内容包括车辆是否存在违规记录，车辆模型信息是否完整，是否有可用的采样机等， 条件满足，则验证成功；验证不成功执行步骤S11，该步骤打开前挡车器，红绿灯变为绿灯， 同时按错误类型进行语音和LED屏提示，等待处理；验证成功则执行步骤S3，该步骤读取车辆采样次数；对采样次数进行判断，如果采样次数> 0，执行步骤S4，该步骤前道间落杆，显示红灯，打开前定位器；如果采样次数< 0，执行步骤S11，该步骤读取超声测距或红外测距以及红外对射设备或激光对射设备返回的数据，计算X、Y坐标，并进行定位信息合法性验证；如果定位信息合法执行步骤S6，该步骤根据车辆位置信息以及车型信息，动态生成所要采集的X、Y点坐标；如果定位不合法执行步骤Sll ；采集点坐标Χ、Υ生成后执行步骤S7, 该步骤判断采样机是否就绪和是否有故障；如果采样机正常可用则执行步骤S8，该步骤将采集点坐标X、Y以及样本所要存放的容器号作为参数传给采样机，采样机按照给定的参数移动采样机到指定位置并采样，采样过程中如果采样机有故障或未就绪则转入步骤13，等待手工处理；采样完成后执行步骤S9，该步骤判断采样机有无故障或者采样机的存放煤样容器是否已满；如果容器已满或采样机有故障转入步骤S13 ；否则执行步骤S10，该步骤采样次数减1 ；判断采样次数是否> 0，如果大于零语音或led屏提示进行下一次采样，并开始执行步骤S6 ；如果采样次数等于0，则执行步骤S14，该步骤保存数据；保存成功后，执行步骤S15，该步骤获取后挂车辆采样次数；如果采样次数等于0，则执行步骤M，该步骤前后道闸抬杆，关闭前后定位器系统，绿灯，语音提示“采样完成”；如果采样次数大于0，则执行步骤S16，该步骤前道间抬杆，后道间落杆，关闭前定位器，打开后定位器，车辆前行；车辆停车到位后执行步骤S17,该步骤读取后车辆定位测距系统的超声测距或红外测距以及红外对射设备或激光对射设备返回的数据，计算X、Y坐标，并进行定位信息合法性验证；如果定位信息合法执行步骤S18，该步骤根据车辆位置信息以及车型信息，动态随机生成所要采集的X、Y点坐标；如果定位不合法执行步骤S27，该步骤打开后挡车器，LED屏和语音提示错误；采集点坐标X、Y生成后执行步骤S19，该步骤判断采样机是否就绪和是否有故障；如果采样机有故障则执行步骤沈，该步骤等待人工处理故障；如果采样机正常可用则执行步骤 S20，该步骤将采集点坐标X、Y以及样本所要存放的容器号作为参数传给采样机，采样机按照给定的参数移动采样机到指定位置并采样；采样完成后执行步骤S21，该步骤判断采样机有无故障或者采样机的存放煤样容器是否已满；如果容器已满或采样机有故障转入步骤 S26 ；否则执行步骤S22，该步骤后挂采样次数减1 ；判断后挂采样次数是否>0，如果大于零语音或led屏提示进行下一次采样，并开始执行步骤S18 ；如果采样次数等于0，则执行步骤 S23，该步骤保存后挂采样数据；保存成功后，执行步骤S25，该步骤后道间抬杆，关闭后定位器系统，绿灯，语音提示，“采样完成”，步骤S25执行完后，执行步骤S28，全部流程结束。4. 3煤样智能采集系统典型界面根据采样的流程描述，系统给出采样过程的一些经典界面，主要包括车辆验证界面如图4-1所示，等待采样驶出界面如图4-2所示，采样界面如图4-3所示，采样数据保存界面如图4-4所示。
权利要求
1. 一种用于煤样自动采集系统的车辆定位测距系统的测量方法，其中， 第一步，测量坐标系的X轴方向上，车头到原点距离在车辆正前方安装超声或激光测距设备O)，通过该设备测量车头和超声或激光测距设备的距离D1，从而计算出车头和原点的距离，按公式(1)计算 Hda = X^D1(1)式中Hda-坐标系的X轴方向上，车头到原点的距离； D1-X轴方向上，超声或激光测距设备和车头距离； X1-超声或激光测距设备在X轴上的安装位置； 第二步，测量坐标系的X轴方向上，车头到原点校验距离在车辆两侧安装红外或激光对射设备(3)，在车辆停放的位置安装多束红外或激光对射设备，当车辆进入该区域时红外或激光对射会被车辆遮挡，通过计算被遮挡的光束数目来计算车辆在X轴方向距原点的距离，并通过公式(2)44)进行计算 D4 = (n-(m+l)) Xd(2)D3 = (n-m) X d(3)X2+ (n-m-1) X d < Hdb < X2+ (n-m) X d (4)式中HDB-坐标系的X轴方向上，车头到原点的校验距离，该距离为一距离范围； η-系统一侧所安装的红外对射或激光对射设备(3)的个数； m-系统一侧被遮挡的红外或激光对射设备(3)的个数；D4-坐标系的X轴方向上，红外或激光对射设备C3)在X轴上的起始安装位置与距离车头最近但未被车头挡住的红外或激光束之间的距离；D3-坐标系的X轴方向上，红外或激光对射设备C3)在X轴上的起始安装位置与最后一束被遮挡住的红外或激光束之间的距离；&-坐标系的X轴方向上，红外或激光对射设备(3)的起始安装位置； 第三步，坐标系的Y轴方向上，测量车辆平行且靠近X轴的一侧车身在坐标系中的位置在车辆平行且靠近X轴的一侧安装超声或激光测距设备( ，该设备可以测量车身和超声或激光测距设备(2)之间的距离，公式按(5)计算 Vd = Y2+D2(5)式中VD-坐标系的Y轴方向上，车辆平行且靠近X轴的一侧车身在坐标系中的位置； I-坐标系的Y轴方向上，超声或激光测距设备O)的起始安装位置； D2-坐标系的Y轴方向上，超声或激光测距设备( 所测得距离车辆平行且靠近X轴的一侧车身的距离；第四步，坐标系的X轴方向上，车头坐标点Hd的确定对所测的距离Hdb和Hda进行比对，出现大的偏差时，系统提示进行校正，防止由于超声或激光测距设备⑵的损坏造成在X轴方向定位出现误差，当Hdb和Hda的距离数据在误差范围内时，就以Hdb或者Hda作为车辆在X轴方向的坐标HD，公式按(6)-(7)计算并判断，(此时Hdb为一个范围，如何将其确定为具体值Hd)ΔΗ= IHdb-HdaI(6)Δ H < d(7)式中=Hdb-X轴方向车头到原点的校验距离，该距离为距离范围；Hda-坐标系的X轴方向上，车头到原点的距离；Δ H-距离和校验距离的差值；d-红外或激光对射设备之间距离；Hd-坐标系的X轴方向上，车头的坐标位置；第五步，车辆车厢可采区域的确定确定车辆车头位置后，根据数据库中的预存的车辆信息，调用车厢长度、宽度信息，以及车辆车车头距车厢前端的距离信息，从而计算出车辆车厢可采区域在坐标系中的位置。
全文摘要
本发明提供了一种用于煤样自动采集系统的车辆定位测距系统的测量方法，第一步，测量坐标系的X轴方向上，车头到原点距离；第二步，测量坐标系的X轴方向上，车头到原点校验距离；第三步，坐标系的Y轴方向上，测量车辆平行且靠近X轴的一侧车身在坐标系中的位置；第四步，坐标系的X轴方向上，车头坐标点HD的确定；第五步，车辆车厢可采区域的确定。通过超声或激光测距设备的自动检测，获得车辆的准确位置，有效避免测量失效，保证采样机在安全的作业区域工作。
文档编号G01B11/03GK102226696SQ201110066928
公开日2011年10月26日 申请日期2011年3月21日 优先权日2011年3月21日
发明者王辉, 郝敬亚 申请人:北京纵横兴业科技发展有限公司, 王辉, 郝敬亚