斗輪機(jī)全自動三維激光掃描盤煤系統(tǒng)-是北京三維麥普導(dǎo)航測繪技術(shù)有限公司依托武漢測繪科技大學(xué)新出的測繪軟件成果,于2012年,在國內(nèi)老款固定式盤煤儀的基礎(chǔ)上率先開發(fā)的,它利用GPS定位掃描儀位置(GPS水平定位誤差1厘米,高程誤差2厘米).利用二維掃描儀高速掃描傾角距離,利用多傳感器進(jìn)行精密側(cè)向測角,結(jié)合測繪成圖、三維圖形處理技術(shù)研發(fā)的一種新型高精度盤庫系統(tǒng),它大大改進(jìn)了市場原有的老款盤煤儀通過形成編碼器測量距離誤差過大、垂直角、編碼器測角精度低的問題.該系統(tǒng)可以應(yīng)用于任意形狀堆料的體積測量 ,是數(shù)字化煤場的可靠地前端采集設(shè)備。

斗輪機(jī)全自動三維激光掃描盤煤系統(tǒng)遠(yuǎn)距離慢速型激光掃描器是已經(jīng)擁有10年歷史的性能穩(wěn)定的激光掃描器，它采用成熟的激光-時(shí)間飛行原理，非接觸式檢測，IP67的防護(hù)等級，內(nèi)部集成加熱器，使得其可以用在室外惡劣環(huán)境下的區(qū)域防撞及測量，測距為250米，(10%反射率時(shí)為150米)，數(shù)據(jù)接口為RS422及以太網(wǎng)接口，PNP開漏輸出。

工作原理和過程

1.1 本系統(tǒng)以堆取料機(jī)（以懸臂式堆取料機(jī)為例：圖1）為載體，采用激光掃描測距技術(shù)和位置傳感技術(shù)，即時(shí)獲取被測料場的空間位置信息數(shù)據(jù)，并同步傳輸?shù)接?jì)算機(jī)平臺。該系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)最關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)是，通過激光掃描儀二維扇面掃描物料表面，獲取被測煤場的與激光掃描儀之間的角度信息和距離信息(圖2）
                               圖1

圖2

圖3
         
圖4
                     
圖5
  1.3 通過構(gòu)建不規(guī)則三角網(wǎng)，被測物料形狀被分解成數(shù)以萬計(jì)的三棱柱體，計(jì)算每個(gè)三棱柱體的體積，對所有三棱柱體積進(jìn)行累加，就得到被測物料的體積（圖6）。同時(shí)軟件可以實(shí)現(xiàn)對被測物體的分割計(jì)算（圖7）。
                               圖6
                                
圖7

產(chǎn)品的特點(diǎn)：

  系統(tǒng)的相對精度和精度具有高精度的特性體積誤差可以達(dá)到千分之六以內(nèi)。

  全自動掃描，測量速度快。

  IP67防水可全天候工作測量精度不受人為因素天氣因素、堆體形狀影響。

  軟件操作簡單。

  單人可完成操作。

  長檢測距離（最遠(yuǎn)250米）

  高角度分辨率（0.125度）

  大掃描角度（Max:300度，可以在設(shè)置參數(shù)中調(diào)整）

測量原理：

本產(chǎn)品采用二維高速激光掃描儀采集煤堆上高密度斷面數(shù)據(jù)結(jié)合GPS系統(tǒng)及傳感器獲得掃描儀的空間坐標(biāo)及角度信息實(shí)現(xiàn)三維點(diǎn)云采集三維圖型顯示并可經(jīng)報(bào)表和圖形打印輸出的堆體體積測量系統(tǒng)。

應(yīng)用領(lǐng)域：

火電企業(yè)、港口碼頭、鋼鐵廠、冶金單位、化工企業(yè)、建筑土石方開挖現(xiàn)場、露天礦開采現(xiàn)場、巖石剖面測量。

安裝位置：

可安裝在露天斗輪機(jī)、龍門吊、橋抓、圓形煤場堆取料機(jī)、其它各種機(jī)械平臺煤場（非露天不適用于GPS）。

設(shè)備組成：

進(jìn)口二維激光掃描儀	對堆體表面進(jìn)行高頻率斷面，掃描將角度和距離輸出到控制終端。
雙頻高精度GPS	該高精度GPS可完成掃描儀的實(shí)時(shí)三維坐標(biāo)測量,水平定位精度達(dá)1厘米,高程定位 精度2厘米.此坐標(biāo)是煤堆掃描過程中的坐標(biāo)起算點(diǎn)。煤堆表面坐標(biāo)均以此點(diǎn)為參考點(diǎn)。當(dāng)掃描儀位置發(fā)生移動時(shí),GPS也可以實(shí)時(shí)獲得掃描儀三維坐標(biāo)。
測向測角模塊	獲得掃描儀的水平方位角。
現(xiàn)場控制器	該控制器與現(xiàn)場多種傳感器、控制硬件設(shè)備連接，完成動作控制及數(shù)據(jù)采集。主要功能有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收發(fā)、數(shù)據(jù)解算/存儲.此控制器可向用戶提供多種標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)  接口。
進(jìn)口姿態(tài)傳感器	測量系統(tǒng)的輔助校正裝置，采用高精度雙軸傾斜傳感器模組，目的是防止在測量過程中因測量平臺發(fā)生傾斜而造成的點(diǎn)位坐標(biāo)計(jì)算誤差，通過我們的快速算法，   無論平臺處于何種狀態(tài)（主要是指水平程度），都能保證點(diǎn)位坐標(biāo)的測量精度，省去了設(shè)備安裝調(diào)平步驟，實(shí)現(xiàn)真正的“安裝即用”。
主控室電腦	負(fù)責(zé)安裝盤煤軟件，處理三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)建立三維立體模型，生成報(bào)表。

備注：以上方案還可選配動力馬達(dá)機(jī)構(gòu)，該馬達(dá)機(jī)構(gòu)可控制整個(gè)測量系統(tǒng)的水平旋轉(zhuǎn)，自帶角度高精度角度編碼器，其測角精度0.009度；在進(jìn)行煤堆掃描時(shí)不在依賴平臺的位移和吊臂的旋轉(zhuǎn),可在任意固定位置開始全自動掃描,且測量用時(shí)很少約5-10分鐘.帶馬達(dá)機(jī)構(gòu)的掃描系統(tǒng)適合安裝于堆場上方平臺（懸臂式斗輪機(jī)平臺或現(xiàn)場其它高臺構(gòu)筑物平臺）,可測量平臺周圍200米范圍內(nèi)的堆體體積。

應(yīng)用場所

港口岸橋大梁防撞，集裝箱外型掃描，煤堆體積及輪廓測量，安防等遠(yuǎn)距離測量或掃描精度較高的室外場合。

三維的優(yōu)勢：

 1.技術(shù)上，三維與數(shù)據(jù)的處理同步進(jìn)行，讓使用者能夠在盤煤過程中便即時(shí)獲取盤煤結(jié)果，包括圖形和數(shù)據(jù)。同時(shí)，三維在硬件設(shè)計(jì)不斷吸取經(jīng)驗(yàn)，持續(xù)改進(jìn)和加強(qiáng)做到結(jié)構(gòu)更加合理和穩(wěn)定。

 2.固定式盤煤系統(tǒng)的安裝和調(diào)試是極為重要的環(huán)節(jié)，直接決定了盤煤系統(tǒng)的精確度、穩(wěn)定性和可操作性，三維的工程技術(shù)人員具有豐富的現(xiàn)場安裝和調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，能夠根據(jù)不同料場具體情況具體分析，設(shè)計(jì)出盤煤解決設(shè)計(jì)和施工調(diào)試方案并加以實(shí)施。