一种封闭煤场固定式盘煤方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种封闭煤场固定式盘煤方法，用以解决现有技术中盘煤不精确的问题，本方法包括：S1：通过多个固定安装在预设位置的旋转云台以及安装在旋转云台上的激光测距仪采集对应煤堆的预设三维信息；S2：获取当前煤堆对应的煤质信息；S3：计算出当前煤堆对应的三维模型信息；S4：将计算出的当前煤堆对应的三维模型信息按照预设显示方式显示在预设平台上。采用本方法将旋转云台固定安装至封闭煤场的预设位置上，提高了扫描精度，降低了操作人员的工作量，实现实时盘煤，并且设置有多个旋转云台以及激光测距仪，通过分区块扫描，再经过数据整合，消除叠加信息和无用信息，最终达到盘煤无盲区，盘煤精度高的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种封闭煤场固定式盘煤方法及系统
本专利技术涉及封闭式煤场监控
，具体涉及一种大型封闭煤场固定式盘煤系统及方法。
技术介绍
燃煤电厂的燃煤成本占其总成本的70％左右，生产经营过程准确地了解燃煤库存情况，并对其进行科学地管理是燃煤电厂节约能耗，降低燃煤成本重要的一个环节。传统人工式盘煤由于费时费力且误差极大，近几年基本被电厂淘汰。盘煤仪盘煤则在煤场管理中起到重要作用。但当今市场上的固定式盘煤方式存在较明显的缺陷：(1)将盘煤仪安装在可行走的煤场机械上，如煤场堆取料机、斗轮机，例如公开号为CN204963795U的中国专利中。当斗轮机在堆取料工作时，盘煤作业则不能同时进行，无法单独进行盘煤作业，且盘煤作业需要斗轮机的行走运行，功耗相当大；另外斗轮机自身庞大而不规则的体积本身为盘煤作业带来监测盲区，斗轮机覆盖的位置无法获得准确的煤堆体积信，进而无法准确获得煤场库存数据；并且随着斗轮机的行走过程，必然对检查系统带来振动，这会产生严重的数据偏差，造成测量结果的不准确性。(2)将盘煤仪安装在斗轮机门架上，并通过可伸缩机械臂和云台控制盘煤仪的高度和角度，不受煤场煤堆高度影响且扫描盲区有所降低，如公开号为CN104111035B的中国专利中。此种安装运行当时虽然降低了扫描盲区，但斗轮机运行产生的振动仍不可避免，且扫描盲区仍然存在，最终的扫描精度较低，盘煤效果较差。(3)将盘煤仪安装在煤场封闭框架的轨道上的小车上，利用牵引系统牵引或小车自带的动力系统，利用小车的移动进而带动盘煤仪在煤场上部往复运动并扫描煤堆信息，进而生成煤堆的三维形状，如公开号为CN207335775U的中国专利和CN207395803U的中国专利。此种盘煤仪的安装方式确实能有效降低扫描的盲区，但存在一个致命缺陷，即是盘煤仪在轨道上的平稳运行不能保证；小车在轨道上的运行必须无任何颠簸，这就必须保证轨道的绝对水平位置以及绝对的平整性，因为任何小的波动都会造成最终盘煤精度的降低，并且扫描速度慢，需要行走完成才能结束，未能真正意思上做到实时盘煤，因此此种运行方式在当今煤场盘煤检测中还未得到大面积推广，只是一种较理想的工作方式。因此，本领域急需开发一种精度高，扫描无盲区的煤场盘煤系统。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种盘煤精度高，实现实时盘煤，并且盘煤扫描无盲区的封闭煤场固定式盘煤方法及系统。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种封闭煤场固定式盘煤方法，包括步骤：S1：通过多个固定安装在预设位置的旋转云台以及安装在旋转云台上的激光测距仪采集对应煤堆的预设三维信息；S2：将采集的煤堆的预设三维信息传输至后台服务器，获取当前煤堆对应的煤质信息；S3：按照预设三维模型构建算法，结合采集的预设三维信息和该煤堆对应的煤质信息，计算出当前煤堆对应的三维模型信息；S4：将计算出的当前煤堆对应的三维模型信息按照预设显示方式显示在预设平台上。进一步地，步骤S1包括：S11：通过固定安装在预设位置的旋转云台以及安装在旋转云台上的激光测距仪采集封闭煤场煤堆的预设表面特征信息；S12：结合煤堆的预设表面特征信息以及预设空间坐标算法计算出煤堆的预设空间坐标信息。进一步地，步骤S11包括：S111：通过固定安装在预设位置的旋转云台以及安装在旋转云台上的激光测距仪测量对应煤堆的多个预设扫描点进行扫描；S112：获取测量过程煤堆每个预设扫描点需要的旋转云台的角度信息、激光测距仪测量的距离信息，并计算出每个预设扫描点的高度信息。进一步地，步骤S12包括：S121：将获取的每个预设扫描点需要的旋转云台的角度信息、激光测距仪测量的距离信息以及计算出的每个预设扫描点的高度信息结合预设空间坐标算法，计算出每个预设扫描点的空间坐标信息；S122：将每个预设扫描点的空间坐标信息按照预设整合算法进行整合获取当前煤堆的空间坐标信息。进一步地，步骤S2包括：S21：将采集的煤堆预设三维信息电信号转化为煤堆预设三维信息光信号，并通过预设光纤将煤堆预设三维信息光信号传输至预设光信号处理模块；S22：通过预设光信号处理模块将接收的煤堆预设三维信息光信号转化为煤堆预设三维信息电信号，并通过预设电缆将煤堆预设三维信息电信号传输至后台服务器；S23：获取当前煤堆的堆放空间位置信息并结合煤堆预设三维信息和预设煤质信息数据库，获取当前煤堆对应的煤质信息。进一步地，步骤S23包括：S231：通过旋转云台的位置信息获取当前对应的煤堆的堆放空间位置信息，结合当前煤堆的堆放空间位置和调用的预设煤质信息数据库，获取当前煤堆的煤堆种类和煤堆密度；S232：根据获取的煤堆的预设三维信息计算得出当前煤堆的煤堆体积；S233：结合当前煤堆的煤堆密度和当前煤堆的煤堆体积，计算出煤堆的煤堆质量信息，并储存。一种封闭煤场固定式盘煤系统，包括：数据采集模块，用于采集煤堆的预设三维信息；数据传输模块，用于将采集煤堆的预设三维信息传输至后台服务器；煤质获取模块，用于调用预设煤质信息数据库并结合采集的煤堆的预设三维信息，获取当前煤堆的煤质信息；数据处理模块，用于按照预设三维模型构建算法，结合采集的预设三维信息和该煤堆对应的煤质信息，计算出当前煤堆对应的三维模型信息；三维显示模块，用于按照预设显示方式结合计算的三维模型信息，将当前煤堆的三维模型信息显示在预设平台上。进一步地，数据采集模块包括：多个激光测距仪，用于通过激光测量煤堆的每个预设扫描点距离激光测距仪的距离；多个旋转云台，固定安装在预设位置，并和激光测距仪对应固定连接，并带动激光测距仪轴向旋转；进一步地，旋转云台包括：减速电机，用于为旋转云台转动提供动力；旋转编码器，用于实时记录旋转云台的旋转角度。进一步地，数据传输模块包括：第一数据转化模块，用于通过光纤收发器将数据采集模块采集的煤堆预设三维信息电信号转化为煤堆预设三维信息光信号；第二数据转化模块，用于将煤堆预设三维信息光信号转化为煤堆预设三维信息电信号；光纤，用于将第一数据转化模块转化的煤堆预设三维信息光信号传输至第二数据转化模块；电缆，用于连接第二数据转化模块和数据处理模块，并将煤堆预设三维信息电信号传输至数据处理模块。本专利技术的有益效果为：(1)将旋转云台固定安装在预设位置上，预设位置相对煤堆为绝对静止，激光测距仪与旋转云台相连，实现轴向相对动作；一旦旋转云台安装位置正确，无安装倾斜等情况，激光测距仪在扫描过程中相对煤堆没有相对振动，扫描精度大大提高，避免了盘煤仪安装在斗轮机等旋转机械上的振动而对扫描过程造成的不利影响。(2)由于旋转云台和激光测距仪未安装在斗轮机等运动机械上，盘煤过程无需考虑斗轮机的运行与否，盘煤可以完全独立化，并且降低操作人员的工作量，实现实时盘煤。(3)在煤棚预设位置上安装多台旋转云台和对应的激光测距仪，分区域对应扫描不同煤堆的预设三维信息，可以有效将各区重叠区域进行合并计算，并且算法能有效过滤斗轮机与斗轮机遮挡的煤堆部分，做到扫描无盲区。(4)在煤棚预设位置上安装多台旋转云台和对应的激光测距仪，各旋转云台和对应的激光测距仪分区扫描不同煤堆区域的三维坐标信息，可实现大型和超大型封闭煤场的盘煤操作。本方案，对煤场的面积无要求，实用性强，理论上只要增加盘煤仪的台数，可不考虑封闭煤场本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种封闭煤场固定式盘煤方法，其特征在于，包括步骤：S1：通过多个固定安装在预设位置的旋转云台以及安装在旋转云台上的激光测距仪采集对应煤堆的预设三维信息；S2：将采集的煤堆的预设三维信息传输至后台服务器，获取当前煤堆对应的煤质信息；S3：结合采集的预设三维信息和该煤堆对应的煤质信息，按照预设三维模型构建算法，计算出当前煤堆对应的三维模型信息；S4：将计算出的当前煤堆对应的三维模型信息按照预设显示方式显示在预设平台上。

【技术特征摘要】
1.一种封闭煤场固定式盘煤方法，其特征在于，包括步骤：S1：通过多个固定安装在预设位置的旋转云台以及安装在旋转云台上的激光测距仪采集对应煤堆的预设三维信息；S2：将采集的煤堆的预设三维信息传输至后台服务器，获取当前煤堆对应的煤质信息；S3：结合采集的预设三维信息和该煤堆对应的煤质信息，按照预设三维模型构建算法，计算出当前煤堆对应的三维模型信息；S4：将计算出的当前煤堆对应的三维模型信息按照预设显示方式显示在预设平台上。2.根据权利要求1所述的一种封闭煤场固定式盘煤方法，其特征在于，步骤S1包括：S11：通过固定安装在预设位置的旋转云台以及安装在旋转云台上的激光测距仪采集封闭煤场煤堆的预设表面特征信息；S12：结合煤堆的预设表面特征信息以及预设空间坐标算法计算出当前煤堆的预设空间坐标信息。3.根据权利要求2所述的一种封闭煤场固定式盘煤方法，其特征在于，步骤S11包括：S111：通过固定安装在预设位置的旋转云台以及安装在旋转云台上的激光测距仪对对应煤堆的多个预设扫描点进行扫描；S112：获取测量过程煤堆每个预设扫描点需要的旋转云台的角度信息、激光测距仪测量的距离信息，并按照预设计算高度算法计算出每个预设扫描点的高度信息。4.根据权利要求2所述的一种封闭煤场固定式盘煤方法，其特征在于，步骤S12包括：S121：将获取的每个预设扫描点需要的旋转云台的角度信息、激光测距仪测量的距离信息以及计算出的每个预设扫描点的高度信息结合预设空间坐标算法，计算出每个预设扫描点的空间坐标信息；S122：将每个预设扫描点的空间坐标信息按照预设整合算法进行整合获取当前煤堆的空间坐标信息。5.根据权利要求1所述的一种封闭煤场固定式盘煤方法，其特征在于，步骤S2包括：S21：将采集的煤堆预设三维信息电信号转化为煤堆预设三维信息光信号，并通过预设光纤将煤堆预设三维信息光信号传输至预设光信号处理模块；S22：通过预设光信号处理模块将接收的煤堆预设三维信息光信号转化为煤堆预设三维信息电信号，并通过预设电缆将煤堆预设三维信息电信号传输至后台服务器；S23：获取当前煤堆的堆放空间位置信息并...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏季，彭鹏，
申请(专利权)人：宁波度维信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33