散货港口三维重建系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种散货港口三维重建系统，它解决了卸料状态观察不便等问题，其包括惯导RTK基站以及惯导RTK移动站，惯导RTK基站和惯导RTK移动站通过基站天线和移动站天线与北斗导航系统连接，惯导RTK移动站安装在卸船机上，卸船机上安装有激光雷达组件以及传感组件，激光雷达组件、传感组件、惯导RTK基站和惯导RTK移动站与控制机构连接。本实用新型专利技术具有数据采集全面，方便远程操控等优点。方便远程操控等优点。方便远程操控等优点。

【技术实现步骤摘要】
散货港口三维重建系统


[0001]本技术属于卸船机
，具体涉及一种散货港口三维重建系统。

技术介绍

[0002]散货港，是指专门装卸大宗矿石、煤炭、粮食和砂石料等散货的港口。专门装卸煤炭的专业港称煤港。这类港口一般都配置大型专门装卸设备，效率高，成本低。卸船机是利用连续输送机械制成能提升散粒物料的机头，或兼有自行取料能力，或配以取料、喂料装置，将散粒物料连续不断地提出船舱，然后卸载到臂架或机架并能运至岸边主输的地方送机系统去的专用机械。使用卸船机可大大提高卸货效率，最小的粉尘污染可保持环境清洁，高效环保。但在装卸过程中，需要人工观察装卸状态，采用手动方式规划卸料轨迹，导致卸货效率下降。除此之外，在卸料过程中卸船机易与散货船方式碰撞，导致卸料安全性降低。
[0003]为了解决现有技术存在的不足，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种卸船机司机室防碰撞装置[202020929641.6]，其包括卸船机机架、卸船机电机、卸船机司机室和卸船抓斗，卸船机机架竖直安装在港口岸边，在卸船机机架顶部设有卸船机电机，在卸船机机架上部沿水平方向设有一块卸船机延伸大梁，卸船机机架前端临近水面的临水支架前端设有激光扫描器；卸船机司机室悬挂在卸料大车底部，卸料大车可滑动的连接在卸船机延伸大梁底部，卸船机司机室后侧外壁底部安装后高清摄像头，在卸船机司机室内部下方侧壁上设有显示屏，卸船机司机室顶壁上安装有声光报警器；卸船抓斗连接在吊装缆绳底部，吊装缆绳经动轮组和定轮组后与卸船机电机传动连接。r/>[0004]上述方案在一定程度上解决了卸船机碰撞的问题，但是该方案依然存在着诸多不足，例如需要人工观察卸料状态，不便远程操控等问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，自动采集港口卸料状况的散货港口三维重建系统。
[0006]为达到上述目的，本技术采用了下列技术方案：本散货港口三维重建系统，包括惯导RTK基站以及惯导RTK移动站，惯导RTK基站和惯导RTK移动站通过基站天线和移动站天线与北斗导航系统连接，惯导RTK移动站安装在卸船机上，卸船机上安装有激光雷达组件以及传感组件，激光雷达组件、传感组件、惯导 RTK基站和惯导RTK移动站与控制机构连接。采用激光雷达组件以及传感组件采集港口点云数据，方便进一步分析港口卸料状况。
[0007]在上述的散货港口三维重建系统中，激光雷达组件采用机械式激光雷达和/或混合固态激光雷达。根据实际需要选择合适的激光雷达组件获得最佳的扫描效果。
[0008]在上述的散货港口三维重建系统中，激光雷达组件包括安装在卸船机两侧的左激光雷达和右激光雷达，卸船机上端安装有顶部激光雷达。激光雷达组件安装在卸船机上，随卸船机运动调整位置，实现动态扫描。
[0009]在上述的散货港口三维重建系统中，传感组件包括9轴姿态传感器。传感组件中的9轴姿态传感器感应倾角变化，全面监控卸船机方位调节。
[0010]在上述的散货港口三维重建系统中，卸船机包括基座，基座上安装有水平梁，水平梁移动连接有配重梁而另一端连接有垂直臂，垂直臂以及水平梁上设置有用于安装激光雷达组件的激光识别机构。卸船机的激光识别机构用于调整激光雷达组件的方位，从而获得较好的方位采集效果。
[0011]在上述的散货港口三维重建系统中，激光识别机构包括与垂直臂或水平梁焊接的焊接座，焊接座通过螺纹件连接有连接件，连接件安装有雷达检测装置和舱口边缘检测装置。激光识别机构的雷达检测装置和舱口边缘检测装置在卸船机工作过程中，及时监测垂直臂位置，避免其与舱口碰撞。
[0012]在上述的散货港口三维重建系统中，雷达检测装置包括连接在连接件端头处的第一调节机构，连接件侧面安装有第二调节机构。雷达检测装置的第一调节机构和第二调节机构配合安装在连接件上，保证激光雷达组件均匀扫描。
[0013]在上述的散货港口三维重建系统中，第一调节机构包括与连接件端头连接的连接座，连接座转动连接有转动支座，连接座和转动支座两侧之间插接有限位销轴，转动支座下端连接有防尘罩。第一调节机构可实现连接件端头的激光雷达组件的前后摆动。
[0014]在上述的散货港口三维重建系统中，第二调节机构包括与连接件侧面连接的调整支架，调整支架转动连接有固定支架，调整支架与固定支架通过设置在两侧的螺纹件转动连接，调整支架与固定支架之间设置有相对的限位槽和限位孔，限位槽和限位孔之间穿设有夹紧固定调整支架与固定支架的角度的螺纹件。第二调节机构可实现连接件侧面的激光雷达组件上下摆动。
[0015]在上述的散货港口三维重建系统中，舱口边缘检测装置包括安装在连接件两侧的限位板，连接件上安装有与限位板滑动连接的固定板。舱口边缘检测装置可滑动调整固定板上的激光雷达组件的位置。
[0016]与现有的技术相比，本技术的优点在于：通过惯导RTK 系统以及激光雷达采集港口三维信息，方便及时判断港口卸料状态；激光雷达组件全方位安装在卸船机上，在卸船机运动过程中均匀采集物料点云数据；雷达检测装置可摆动调整朝向角度，获得最佳的雷达检测效果。
附图说明
[0017]图1是本技术的结构原理图；
[0018]图2是本技术的卸船机的结构示意图；
[0019]图3是本技术的激光识别机构的结构示意图；
[0020]图4是本技术的激光识别机构的另一结构示意图；
[0021]图5是本技术的第一调节机构的结构示意图；
[0022]图6是本技术的第二调节机构的结构示意图；
[0023]图中，惯导RTK基站1、惯导RTK移动站2、基站天线3、移动站天线4、卸船机5、基座51、水平梁52、配重梁53、垂直臂 54、焊接座55、连接件56、雷达检测装置57、舱口边缘检测装置58、激光雷达组件6、左激光雷达61、右激光雷达62、顶部激光雷达63、传感组件7、9轴姿
态传感器71、控制机构8、连接座9、转动支座91、限位销轴92、调整支架93、固定支架94、限位槽95、限位孔96、防尘罩97、限位板98、固定板99。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步详细的说明。
[0025]如图1
‑
6所示，本散货港口三维重建系统，包括惯导RTK基站1以及惯导RTK移动站2，惯导RTK基站1和惯导RTK移动站2 通过基站天线3和移动站天线4与北斗导航系统连接，惯导RTK 移动站2安装在卸船机5上，卸船机5上安装有激光雷达组件6 以及传感组件7，激光雷达组件6、传感组件7、惯导RTK基站1 和惯导RTK移动站2与控制机构8连接。惯导RTK基站1和惯导RTK移动站2配合北斗导航系统实现卸船机5的精确定位，其配备的激光雷达组件6扫描港口以及船舱内部物料的点云图，在卸船机5运动过程中由传感组件7进行反馈调节，进而全面采集港口三维数据，方便进一步建模分析。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种散货港口三维重建系统，包括惯导RTK基站(1)以及惯导RTK移动站(2)，所述的惯导RTK基站(1)和惯导RTK移动站(2)通过基站天线(3)和移动站天线(4)与北斗导航系统连接，其特征在于，所述的惯导RTK移动站(2)安装在卸船机(5)上，所述的卸船机(5)上安装有激光雷达组件(6)以及传感组件(7)，所述的激光雷达组件(6)、传感组件(7)、惯导RTK基站(1)和惯导RTK移动站(2)与控制机构(8)连接。2.根据权利要求1所述的散货港口三维重建系统，其特征在于，所述的激光雷达组件(6)采用机械式激光雷达和/或混合固态激光雷达。3.根据权利要求1所述的散货港口三维重建系统，其特征在于，所述的激光雷达组件(6)包括安装在卸船机(5)两侧的左激光雷达(61)和右激光雷达(62)，所述的卸船机(5)上端安装有顶部激光雷达(63)。4.根据权利要求1所述的散货港口三维重建系统，其特征在于，所述的传感组件(7)包括9轴姿态传感器(71)。5.根据权利要求1所述的散货港口三维重建系统，其特征在于，所述的卸船机(5)包括基座(51)，所述的基座(51)上安装有水平梁(52)，所述的水平梁(52)移动连接有配重梁(53)而另一端连接有垂直臂(54)，所述的垂直臂(54)以及水平梁(52)上设置有用于安装激光雷达组件(6)的激光识别机构。6.根据权利要求5所述的散货港口三维重建系统，其特征在于，所述的激光识别机构包括与垂直臂(54)或水平梁(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄书益，潘国民，刘甲明，张立臣，殷卓华，曾凯，马文潇，
申请(专利权)人：国家能源集团乐东发电有限公司，
类型：新型
国别省市：