[发明专利]一种煤场盘煤测控方法

说明书

本发明涉及盘煤测控检测领域，特别是涉及一种煤场盘煤测控方法，包括：步骤一：控制终端指定每个激光扫描仪的扫描范围，获取每个激光扫描仪采集的三维点云数据以及云台的旋转角度；步骤二：对所述三维点云数据进行滤波处理，将滤波后的三维点云数据显示到三维坐标系中；步骤三：根据每个激光扫描仪建造不同的三维坐标系，将滤波后的三维点云数据显示到三维坐标系中构建不同的三维模型，将每个三维模型分割成多个三棱柱体，计算每个三棱柱体的体积并进行求和以获得煤堆的估算体积，解决了煤场现有的激光盘煤方法中盘煤存在盲区产生误差较大、自动化程度低，传输信息质量较低的问题。

技术领域

本发明涉及盘煤测控检测领域，更具体地，涉及一种煤场盘煤测控方法。

背景技术

随着火电厂机组的扩大和煤价的提高，盘煤越来越成为发电企业不可缺少的一个环节。盘煤的方式也从原始的人工皮尺盘煤演变成高科技的激光自动盘煤。人工盘存的主要原理为:首先将堆积的煤炭通过斗轮堆取料机(用来堆取煤炭的载体)进行整形，一般将其整成比较规则梯形或矩形，再通过人工采用皮尺进行丈量，根据计算得其体积再根据密度得出重量，人工激光盘煤需要操作人员匀速挪动激光扫描仪，对操作人员的技术熟练性和操作稳定性有较高的要求，费时费力，自动化程度较低，视频成像技术测量盘煤技术，由于是二维图形且煤与周边环境色差不大，受气候光照等自然环境影响大，从而降低了测量精度和可靠性。

目前采用激光盘煤测量装置减少了人为因素产生的测量误差，实现了煤场的自动化盘煤，其中，便携式激光盘煤仪操作复杂，需要人工选择多个测量点进行测量，对于堆煤情况复杂的煤场也会存在很多盲区，耗时较久且测量精度不准确，且由于激光波长很短，如果扫描范围过大会影响传输信息的质量和稳定性。本发明为了解决煤场现有的激光盘煤方法中盘煤存在盲区产生误差较大、自动化程度低、传输信息质量较低的问题，提供一种煤场盘煤测控方法。

发明内容

本发明提供一种煤场盘煤测控方法，用以解决现有的激光盘煤方法中盘煤存在盲区产生误差较大、自动化程度低，传输信息质量较低的问题。该方法包括：

步骤一：控制终端指定每个激光扫描仪的扫描范围，获取每个激光扫描仪采集的三维点云数据、激光扫描仪到测量点的测距、激光扫描仪倾斜角度以及云台的旋转角度；

步骤二：对所述三维点云数据进行滤波处理，将滤波后的三维点云数据显示到三维坐标系中，所述三维坐标系是以每个激光扫描仪竖直向下与地面的交点为原点，在扫描范围内，通过原点以水平正北为Y轴，垂直向上为Z轴，X 轴垂直与Y轴建立三维坐标系；

步骤三：根据每个激光扫描仪建造不同的三维坐标系，将滤波后的三维点云数据显示到三维坐标系中构建不同的三维模型，将每个三维模型看成由多个三棱柱体构成，计算每个三棱柱体的体积并进行求和获得煤堆的估算体积，最终得到储煤量。

在本申请的实施例中，在步骤一中每个激光扫描仪的倾斜角度为激光扫描仪与竖直方向的夹角α，云台的旋转角度为云台由X轴转向Y轴的夹角β，每个激光扫描仪的倾斜角度和云台的旋转角度根据扫描范围内最远点与最近点进行设定。

在本申请的实施例中，在步骤二中，对所述三维点云数据进行滤波处理，具体为：

将所述三维点云数据投射在三维坐标系中X轴与Y轴的水平平面上，将所述三维点云数据覆盖的区域等面积划分，形成多个格网单元；

针对每个格网单元，在X轴与Y轴的水平平面上查找与所述格网单元的中心距离最小的点，选定为特征点，计算每个格网单元内每个点到特征点的距离，并计算其平均值，具体为：

设定其中一个格网单元中的特征点A1坐标为(Xa，Ya)，这个格网单元中其他点的坐标分别为(Xa1，Ya1)、(Xa2，Ya2)…(Xan，Yan)；

根据两点间距离公式可得出点(Xa1，Ya1)到特征点A的距离为d1，可得出点(Xa2，Ya2)…(Xan，Yan)到特征点A的距离分别为d2、d3…dn，计算距离的平均值为D1。