散状物料分布与温度3D扫描系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种散状物料分布与温度3D扫描系统，系统包括：红外温度扫描器、3D雷达扫描器、TCP/IP服务端、POE交换机和客户端；红外温度扫描器电性连接TCP/IP服务端，TCP/IP服务端和3D雷达扫描器电性连接POE交换机，POE交换机电性连接客户端；红外温度扫描器用于测量物料的温度信息，并通过TCP/IP服务端将温度信息传输至POE交换机；3D雷达扫描器用于测量物料的三维形状信息，并将三维形状信息传输至POE交换机，POE交换机将温度信息和三维形状信息发送至客户端，客户端根据温度信息和三维形状信息生成物料的三维形状和温度画面。本实用新型专利技术能够对物料的温度和体积进行实时有效监控，在防止物料自燃的同时实现物料的体积管理。理。理。

【技术实现步骤摘要】
散状物料分布与温度3D扫描系统


[0001]本技术涉及物料测量
，具体涉及一种散状物料分布与温度3D 扫描系统。

技术介绍

[0002]草料、粮食，煤炭、煤粉等可燃物，都会有自燃情况发生。因为很多可燃物可以发生缓慢氧化，即与空气中的氧气缓慢反应并放热。当这种可燃物大量聚积，会因缓慢氧化而产生热量，且空气不流通，所以产生的热量不易散失，热量会越聚越多，此时可燃物的温度就会不断升高，如一旦达到可燃物的着火点，就会发生自燃。所以这些可燃物的仓储以及转运，需要对物料的库存以及温度进行监控。一方面是为了盘点库存，另一方面是为了监控物料温度，避免自然情况发生。
[0003]目前检测物料的库存及温度的方法主要包括人工巡检、红外热成像仪、3D 扫描机器人等。人工巡检是采用人工手持温度计巡逻的方式检测温度，测量体积时需要对散状物料预先整形后，通过拉皮尺的方式测量体积。这种方式测量劳动强度大，无法实施24小时实时监测。由于现场的环境恶劣，给巡检测量人员的安全性也带来影响，并且温度和体积需要分开测量。而使用红外热成像仪采集物料堆表面温度变，只能检测物料温度信息，检测单一。3D扫描机器人也只是单纯的测量体积，不能测量易燃物料的表面温度。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种散状物料分布与温度3D扫描系统，能够对物料的温度和体积进行实时有效监控，在防止物料自燃的同时实现物料的体积管理。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0006]一种散状物料分布与温度3D扫描系统，所述系统包括：红外温度扫描器、 3D雷达扫描器、TCP/IP服务端、POE交换机和客户端；
[0007]所述红外温度扫描器电性连接所述TCP/IP服务端，所述TCP/IP服务端和 3D雷达扫描器电性连接所述POE交换机，所述POE交换机电性连接所述客户端；所述红外温度扫描器用于测量物料的温度信息，并通过所述TCP/IP服务端将所述温度信息传输至所述POE交换机；所述3D雷达扫描器用于测量物料的三维形状信息，并将所述三维形状信息传输至所述POE交换机，所述POE 交换机将所述温度信息和三维形状信息发送至所述客户端，所述客户端根据所述温度信息和三维形状信息生成物料的三维形状和温度画面。
[0008]在一实施例中，所述红外温度扫描器为固定式红外温度扫描器或者旋转式红外温度扫描器。
[0009]在一实施例中，所述红外温度扫描器包括连接法兰、外壳、锗玻璃和红外传感器；所述外壳固定在所述连接法兰的下端，所述红外传感器置于所述外壳内，所述锗玻璃固定在所述外壳的底部。
[0010]在一实施例中，所述连接法兰的上端设有电气连接接口，所述电气连接接口一端
电连接所述红外传感器，另一端电连接所述服务端。
[0011]在一实施例中，所述红外温度扫描器还包括驱动装置，所述驱动装置连接所述红外传感器，所述驱动装置能够在水平方向和竖直方向上带动所述红外传感器做回转往复运动。
[0012]在一实施例中，所述红外温度扫描器的数量为多个。
[0013]在一实施例中，所述3D雷达扫描器的数量为多个。
[0014]在一实施例中，所述红外温度扫描器和3D雷达扫描器安装于料仓的顶部。
[0015]本技术的优点在于：
[0016]本技术提供的散状物料分布与温度3D扫描系统，能够对物料的温度和体积进行实时有效监控，在防止物料自燃的同时实现物料的体积管理。
附图说明
[0017]图1是一种散状物料分布与温度3D扫描系统的主要结构示意图。
[0018]图2是一种固定式红外温度扫描器的结构示意图。
[0019]图3是一种旋转式红外温度扫描器的结构示意图。
[0020]图4和图5是客户端生成的物料的三维形状和温度画面。
具体实施方式
[0021]参阅附图1，图1为本技术的一种散状物料分布与温度3D扫描系统。如图1所示，本技术提供的散状物料分布与温度3D扫描系统包括：红外温度扫描器1、3D雷达扫描器2、TCP/IP服务端3、POE交换机4和客户端5。红外温度扫描器1电性连接TCP/IP服务端3，TCP/IP服务端3和3D雷达扫描器2电性连接POE交换机4，POE交换机4电性连接客户端5。
[0022]具体地，红外温度扫描器1用于测量物料的温度信息，并通过TCP/IP服务端3将温度信息传输至POE交换机4。3D雷达扫描器2用于测量物料的三维形状信息，并将该三维形状信息传输至POE交换机4。POE交换机4将温度信息和三维形状信息发送至客户端5，客户端5根据温度信息和三维形状信息生成物料的三维形状和温度画面。该客户端5可以为计算机，即在计算机屏幕上成像出带温度色差以及坐标点的物料形状。
[0023]红外温度扫描器1和3D雷达扫描器2安装于料仓的顶部。红外温度扫描器1和3D雷达扫描器2的数量均可以为一个或多个。红外温度扫描器1和3D 雷达扫描器2接入同一通信网络，统一进行管理。3D雷达扫描器2可以采用常规的用于测量物料三维形状的扫描器，这里不再赘述。
[0024]红外温度扫描器1可以为固定式红外温度扫描器或者旋转式红外温度扫描器。可以根据料仓的尺寸均匀布置多个红外温度扫描器1，以对进行全覆盖扫描。参阅附图3，为固定式红外温度扫描器，其包括连接法兰11、外壳12、锗玻璃13和红外传感器14。外壳12固定在连接法兰11的下端，红外传感器14 置于外壳12内，锗玻璃13固定在外壳12的底部。
[0025]通过连接法兰11可以将红外温度扫描器1固定在料仓的顶部。外壳12可以是不锈钢金属外壳或其它材质的防爆设计外壳。外壳12的底部为锗玻璃13 安装窗口，锗玻璃13安装在该窗口上，该锗玻璃13用于防爆以及透过长波红外线。固定式红外温度扫描器的红外传感器可采用视角较大、探测距离较近的长波红外传感器。连接法兰11的上端设有电气连
接接口15，电气连接接口15 一端电连接红外传感器14，另一端电连接所述服务端。该电气连接接口15可以是RJ45电气连接接口(8芯线)。
[0026]参阅附图4，红外温度扫描器1还可以包括驱动装置16，使红外温度扫描器1为旋转式红外温度扫描器。该驱动装置安装在连接法兰11上且连接红外传感器14，驱动装置16能够在水平方向和竖直方向上带动红外传感器14做回转往复运动。旋转式红外温度扫描器的红外传感器可以采用视角较小、探测距离较远的长波红外传感器。
[0027]本实施例中，散状物料分布与温度3D扫描系统的供电及通信接口使用POE 标准供电，供电电压18V至75V，供电功率10W。红外温度扫描器1的电路板通过SPI接口与红外传感器14连接，并给红外传感器14供电。控制电路板从 RJ45接口获取电力以及与外界通信。控制电路板从红外传感器14获取温度数据，并进行滤波、插值、标定、变换，最终通过通信协议将数据送到服务端。客户端5还针对3D雷达扫描器2额外增加4到20ma本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种散状物料分布与温度3D扫描系统，其特征在于，所述系统包括：红外温度扫描器、3D雷达扫描器、TCP/IP服务端、POE交换机和客户端；所述红外温度扫描器电性连接所述TCP/IP服务端，所述TCP/IP服务端和3D雷达扫描器电性连接所述POE交换机，所述POE交换机电性连接所述客户端；所述红外温度扫描器用于测量物料的温度信息，并通过所述TCP/IP服务端将所述温度信息传输至所述POE交换机；所述3D雷达扫描器用于测量物料的三维形状信息，并将所述三维形状信息传输至所述POE交换机，所述POE交换机将所述温度信息和三维形状信息发送至所述客户端，所述客户端根据所述温度信息和三维形状信息生成物料的三维形状和温度画面。2.如权利要求1所述的散状物料分布与温度3D扫描系统，其特征在于，所述红外温度扫描器为固定式红外温度扫描器或者旋转式红外温度扫描器。3.如权利要求1所述的散状物料分布与温度3D扫描系统，其特征在于，所述红外温度扫描器...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙丰凯，
申请(专利权)人：河北金波嘉源测控技术有限公司，
类型：新型
国别省市：