一种基于智能无人巡航车的散货港口堆场含水率监测方法技术

本发明专利技术公开一种基于智能无人巡航车的散货港口堆场含水率监测方法，包括，控制无人巡航车移动到散货港口堆场处，通过无人巡航车搭载的测距仪对堆场中的堆垛轮廓进行采集，根据采集的堆场轮廓，控制测距仪达到设定距离及角度，通过无人巡航车搭载的水分仪对堆场能量信号进行测量，并通过远程控制终端对堆场中堆垛的煤种信息进行判断，基于判断结果匹配对应的拟合函数对能量信号进行处理，获取堆场中各堆垛的含水率数值，并基于含水率数值通过无线网络网络控制喷水装置进行喷水，当水分仪采集含水率达到阈值，停止堆场中各堆垛的喷水操作，无人车进行巡检及充电以实现散货港口堆场含水率实时监测。水率实时监测。水率实时监测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于智能无人巡航车的散货港口堆场含水率监测方法


[0001]本专利技术涉及港口监测
，特别涉及一种基于智能无人巡航车的散货港口堆场含水率监测方法。

技术介绍

[0002]多数港口除尘抑尘还停留在手工或半自动化水平，缺乏自动化、物联网和信息技术的智能集成运用，也缺乏粉尘形成机理及其源头和全作业协同控制的思考，除尘抑尘的工艺、技术、设备设施、管理、制度和系统等之间没有形成完备良好的体系，导致治理效果不显著。因此，在当前绿色港口、低碳物流的大背景下，从散货港口粉尘全面协同治理角度出发，亟需开展散货港口粉尘智能控制研究。同时针对煤炭堆场的粉尘抑制主要通过人工洒水，过量洒水使得煤炭变质，少量洒水达不到要求。

技术实现思路

[0003]为解决上述现有技术中所存在的问题，本专利技术提供一种基于智能无人巡航车的散货港口堆场含水率监测方法，能够运用无人车搭载红外水分仪进行全天候训检含水率监测，可以达到精准洒水。
[0004]为了实现上述技术目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种基于智能无人巡航车的散货港口堆场含水率监测方法，包括：
[0005]控制无人巡航车移动到散货港口堆场处，通过无人巡航车搭载的测距仪对堆场中的堆垛轮廓进行采集，根据采集的堆场轮廓，控制测距仪达到设定距离及角度，通过无人巡航车搭载的水分仪对堆场能量信号进行测量，并通过远程控制终端对堆场中堆垛的煤种信息进行判断，基于判断结果匹配对应的拟合函数对能量信号进行处理，获取堆场中各堆垛的含水率数值，并基于含水率数值通过无线网络网络控制喷水装置进行喷水，当水分仪采集含水率达到阈值，停止堆场中各堆垛的喷水操作，无人车进行巡检及充电以实现散货港口堆场含水率监测。
[0006]可选的，所述无人巡航车上设置有机械臂，其中所述机械臂前端设置有红外水分仪及测距仪，测距仪采用三维激光雷达，其中所述红外水分仪的探头光镜头与测距仪的测距起始位置齐平布置。
[0007]可选的，所述无人巡航车上设置中央处理器，所述无人巡航车通过GPS定位方法进行定位，其中所述中央处理器与所述远程控制终端连接；所述远程控制终端根据无人巡航车位置，生成移动信号及动作信号传输给中央处理器，中央处理器根据移动信号及动作信号，通过电传系统控制机械装置控制所述无人巡航车进行移动及动作；通过搭载的测距仪对移动过程中的堆垛轮廓及周边态势进行感知获取，获取完成后，通过中央处理器对周边态势进行特征识别，并根据特征识别结果控制所述无人巡航车进行避障，并根据堆垛轮廓控制机械臂对测距仪的位姿进行调整，以实现水分仪的含水量测量。
[0008]可选的，所述水分仪采用三波长红外水分仪，其中通过所述三波长红外水分仪获
取测量光、第一参考光及第二参考光的反射能量信号即能量信号，并通过远程控制终端对所述含水率信号进行处理。
[0009]可选的，所述通过远程控制终端对含水率信号进行处理的过程包括：
[0010]通过水分仪对不同物料、粒径的煤种进行测量，获取标定能量信号，并对测量的煤炭进行水分检测，生成标定含水率数值，基于标定能量信号获取标定吸光度值，根据标定吸光度值与所述标定含水率数值回归生成标定曲线即红外波强度
‑
含水率拟合函数；
[0011]对堆场中堆垛的煤种信息进行判断，生成同一物料、粒径下的煤种信息，根据能量信号获取吸光度值，通过选取同一物料、粒径下的煤种信息对应的标定曲线对吸光度值进行处理，生成含水量数值。
[0012]可选的，通过远程控制终端基于所述含水率数值控制所述喷水装置进行喷水，其中当所述含水率数值低于起尘含水率即阈值时，控制所述喷水装置进行喷水，当所述含水率数值等于或高于起尘含水率时，停止或不进行喷水。
[0013]可选的，所述起尘含水率的获取过程包括：
[0014]通过风洞试验，获取风洞试验数据，所述风洞试验数据包括，物料、粒径、风速及起尘含水率，通过风洞实验数据生成起尘风速模型，其中所述起尘风速模型用于拟合风速、物料、粒径和起尘含水量的函数关系；并获取实测数据，通过实测数据对起尘风速模型进行修正，得到最优起尘风速模型。
[0015]可选的，其中所述起尘风速模型采用多元回归模型或深度学习模型。
[0016]可选的，所述喷水装置包括喷淋系统、喷雾系统、流动降尘设施。
[0017]本专利技术具有如下技术效果：
[0018]无人车巡回监测系统由四部分组成，红外水分仪、激光测距仪、机械臂、无人车。其中无人车和机械臂是可以进行远程操控，水分析是实时监测煤炭含水率，激光测距仪是辅助测距，将他们进行整合就可以实现煤炭堆场的巡回监测。制定了通过无人车搭载水分仪来实现全天候实时监测含水率，实现与翻车机房智慧联动精准洒水。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术实施例提供的整体流程示意图；
[0021]图2为本专利技术实施例提供的具体流程示意图。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]如图1
‑
2所述，本专利技术提供了一种基于智能无人巡航车的散货港口堆场含水率监
测方法，包括：
[0024]在巡检无人车上用机械臂搭载红外水分仪探头，红外水分仪与激光测距仪衔接固定在机械臂前端，激光测距仪测距起始位置与红外水分仪探头出光镜头齐平布置。机械臂底端固定在无人车上，根据GPS定位进行车辆定位，实现远程控制无人车移动，无人车通过传感器感知路况和周边情况，然后传输到中央处理器，中央处理器根据人工智能对情况作出判断，然后通知电传系统，电传系统根据信号操控机械装置，最后由机械装置操控车辆做出各种动作。搭载的激光测距传感器利用激光来测量到被测物体的距离或者被测物体的位移等参数。运用脉冲激光器发出持续时间极短的脉冲激光，经过待测距离后射到被测目标，回波返回，由光电探测器接收，根据主波信号和回波信号之间的间隔，即激光脉冲从激光器到被测目标之间的往返时间，就可以算出待测目标的距离，操作机械装置到达堆场。到达堆场时再通过远程控制终端的遥控器将机械臂通过plc调节至堆场斜面350mm处，水分仪探头的距离是跟随机械臂移动，通过激光测距仪精准到达堆场斜面350mm处，红外水分仪开始测量火车车厢中煤炭表面含水率，并将数值经转换器由集成控制电脑接受，记录显示实时煤炭表面含水率值。当含水率值低于低起尘含水率值时，控制喷水枪像车厢内均匀洒水，并实施监测含水率值。然后远程控制无人车，继本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于智能无人巡航车的散货港口堆场含水率监测方法，其特征在于，包括：控制无人巡航车移动到散货港口堆场处，通过无人巡航车搭载的测距仪对堆场中的堆垛轮廓进行采集，根据采集的堆场轮廓，控制测距仪达到设定距离及角度，通过无人巡航车搭载的水分仪对堆场能量信号进行测量，并通过远程控制终端对堆场中堆垛的煤种信息进行判断，基于判断结果匹配对应的拟合函数对能量信号进行处理，获取堆场中各堆垛的含水率数值，并基于含水率数值通过无线网络网络控制喷水装置进行喷水，当水分仪采集含水率达到阈值，停止堆场中各堆垛的喷水操作，无人车进行巡检及充电以实现散货港口堆场含水率监测。2.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于：所述无人巡航车上设置有机械臂，其中所述机械臂前端设置有红外水分仪及测距仪，测距仪采用三维激光雷达，其中所述红外水分仪的探头光镜头与测距仪的测距起始位置齐平布置。3.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于：所述无人巡航车上设置中央处理器，所述无人巡航车通过GPS定位方法进行定位，其中所述中央处理器与所述远程控制终端连接；所述远程控制终端根据无人巡航车位置，生成移动信号及动作信号传输给中央处理器，中央处理器根据移动信号及动作信号，通过电传系统控制机械装置控制所述无人巡航车进行移动及动作；通过搭载的测距仪对移动过程中的堆垛轮廓及周边态势进行感知获取，获取完成后，通过中央处理器对周边态势进行特征识别，并根据特征识别结果控制所述无人巡航车进行避障，并根据堆垛轮廓控制机械臂对测距仪的位姿进行调整，以实现水分仪的含水量测量。4.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于：所述水分仪采用三波长红外水分仪，其中通过所述三波长红外水...

【专利技术属性】
技术研发人员：于迅，彭士涛，
申请(专利权)人：交通运输部天津水运工程科学研究所，
类型：发明
国别省市：