CN113295099B - 一种环冷机料层厚度的检测系统、方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及金属烧结、球团技术领域，提供一种环冷机料层厚度的检测系统、方法及装置，所述检测系统包括2D激光扫描仪和的台车角速度检测器；2D激光扫描仪设置在环冷机外侧壁上；通过2D激光扫描仪扫描料面上的多个测量点，并根据2D激光扫描仪的扫描角度以及到测量点的距离，计算多个测量点的坐标；根据多个测量点的坐标，生成料面的轮廓线；然后根据料面的轮廓线以及一个扫描周期内台车运行角度，生成一个扫描周期的料层轮廓面；根据多个扫描周期内生成的料层轮廓面以及台车的高度，生成台车的料层厚度数据集。通过本申请通过能够获得环冷机内台车整个料面的料层厚度，从而便于环冷机进行冷却作业。

Description

一种环冷机料层厚度的检测系统、方法及装置

技术领域

本申请涉及金属烧结、球团技术领域，尤其涉及一种环冷机料层厚度的检测系统、方法及装置。

背景技术

烧结与球团是钢铁工业的基础环节，为炼铁提供优质的原料。烧结工艺是将含铁原料经配料、混合后在烧结机上高温焙烧，使含铁原料发生一系列物理化学变化的过程。烧结的成品为烧结矿，主要用于高炉炼铁。烧结生产工艺流程主要有原料的接受、筛分破碎及溶剂燃料的破碎筛分，配料，布料，抽风烧结，鼓风冷却，破碎筛分，除尘等环节组成。

其中，鼓风冷却工艺是由环冷机(环式冷却机)完成，环冷机主要由进料溜槽、台车、风箱、排料溜槽等部件构成，其作用是通过鼓风或抽风的方式，将前述设备如烧结工艺中的烧结机或球团工艺中的回转窑卸下的热矿进行冷却，而冷却效果与热矿的料层厚度及铺料的均匀性相关，同样的风量，台车上的热矿铺得越簿越容易冷却。环冷机内台车通常是以与前述卸料设备运行速度乘以比例系数，进行连动匀速行驶，而前述设备的卸料方式不同，使得进料溜槽上的物料流量不同，因此，容易导致环冷机台车上的料层前后厚簿不均，从而影响台车上热矿冷却效果的均匀性。

而由于环冷机内部为封闭的空间，造成台车料层厚度检测困难，现有技术中，一般采用雷达料位计或超声波料位计检测台车上料层厚度，但是由于成品矿温度较高，以及烧结矿颗粒大小差异较大，且内外布料不均，雷达料位计或超声波料位计的单点检测，通常只能检测到一个较小的斑点处的料层厚度，其检测结果不具备整个料面层厚的代表性，导致检测结果在实际应用过程中，存在较大的误差。

发明内容

本申请提供了一种环冷机料层厚度的检测系统、方法及装置，以解决现有技术中，采用雷达料位计或超声波料位计的单点检测，其检测结果在实际应用过程中，存在较大误差的问题。

本申请第一方面提供的一种环冷机料层厚度的检测系统，所述检测系统包括2D激光扫描仪，以及用于检测台车角速度的台车角速度检测器；所述2D激光扫描仪设置在环冷机外侧壁上，且处于进料槽的工序下游；所述检测系统还包括连接所述台车角速度检测器和2D激光扫描仪的控制器；

所述控制器被配置为执行以下步骤：

根据所述2D激光扫描仪相对于台车的安装位置，确定所述2D激光扫描仪的扫描起始位置和扫描终止位置；

根据扫描起始位置和扫描终止位置，确定2D激光扫描仪的扫描区域；

控制所述2D激光扫描仪在扫描区域内扫描料面上的多个测量点，并根据所述2D激光扫描仪的扫描角度以及到测量点的距离，计算多个测量点的坐标；

根据多个测量点的坐标，生成料面的轮廓线；

设定所述2D激光扫描仪的采样周期，所述采样周期是指所述2D激光扫描仪两次采样之间的时间间隔；

接收所述台车角速度检测器发送的台车运行角速度，并根据所述采样周期，确定一个采样周期内台车运行角度；

根据料面的轮廓线以及一个采样周期内台车运行角度，生成一个采样周期的料层轮廓面；

根据多个采样周期内生成的料层轮廓面以及台车的高度，生成台车的料层厚度数据集，其中，台车的料层厚度数据集包括了台车上任意点的料层厚度。

可选的，在根据所述2D激光扫描仪相对于台车的安装位置，确定所述2D激光扫描仪的扫描起始位置和扫描终止位置的步骤之前，还包括：

建立扫描坐标系，所述扫描坐标系以所述2D激光扫描仪为坐标原点O₁，以竖直向上方向为X₁轴正方向，以指向环冷机中心位置为Y₁轴正方向；

建立轮廓坐标系，所述轮廓坐标系以环冷机中心为坐标原点O₂，指向2D激光扫描仪的方向为Y₂轴负方向，竖直向上的方向为X₂轴正方向，2D激光扫描仪检测处台车的运行方向为Z₂轴的正方向；其中，Y₁轴与Y₂轴重合。

可选的，所述扫描起始位置为O₁A，所述扫描终止位置为O₁B；

其中，点A为台车外侧挡板的顶点，点B为台车内侧挡板的顶点。

可选的，所述根据多个测量点的坐标，生成料面的轮廓线的步骤中，还包括：

根据所述扫描坐标系与所述轮廓坐标系的位置关系，将多个测量点在扫描坐标系中的坐标，转换为在轮廓坐标系中的坐标；

利用多个测量点在轮廓坐标系中的坐标，采用样条曲线拟合出料层一个扫描周期的轮廓线。

可选的，在所述控制所述2D激光扫描仪在扫描区域内扫描料面上的多个测量点，并根据所述2D激光扫描仪的扫描角度以及到测量点的距离，计算多个测量点的坐标的步骤中，还包括：

筛选出所有测量点中Y₁轴坐标与点B的Y₁轴坐标的差值小于预设阈值的测量点，并标记为异常点；

比较异常坐标点中，X₁轴坐标的数值大小，并保留X₁轴坐标的数值最小的异常点，去除其他异常点。

可选的，在所述控制所述2D激光扫描仪在扫描区域内扫描料面上的多个测量点，并根据所述2D激光扫描仪的扫描角度以及到测量点的距离，计算多个测量点的坐标的步骤中，还包括：

用异常点中X₁轴坐标的数值最小的X₁坐标，替换点A的X₁坐标，并插入到扫描的多个测量点中，作为扫描起始点。

可选的，根据料面的轮廓线以及一个扫描周期内台车运行角度，生成一个扫描周期的料层轮廓面，具体执行步骤是：

将一个扫描截面的轮廓线以轮廓坐标系的X₂轴为旋转轴，旋转一个料层截面的台车运行角度，生成一个扫描周期的料层轮廓面。

本申请第二方面提供的一种环冷机料层厚度的检测方法，检测方法包括：

所述检测方法包括：

根据所述2D激光扫描仪相对于台车的安装位置，确定所述2D激光扫描仪的扫描起始位置和扫描终止位置；

根据扫描起始位置和扫描终止位置，确定2D激光扫描仪的扫描区域；

控制所述2D激光扫描仪在扫描区域内扫描料面上的多个测量点，并根据所述2D激光扫描仪的扫描角度以及到测量点的距离，计算多个测量点的坐标；

根据多个测量点的坐标，生成料面的轮廓线；

设定所述2D激光扫描仪的采样周期，所述采样周期是指所述2D激光扫描仪两次采样之间的时间间隔；

接收所述台车角速度检测器发送的台车运行角速度，并根据所述采样周期，确定一个采样周期内台车运行角度；

根据料面的轮廓线以及一个采样周期内台车运行角度，生成一个采样周期的料层轮廓面；

根据多个采样周期内生成的料层轮廓面以及台车的高度，生成台车的料层厚度数据集，其中，台车的料层厚度数据集包括了台车上任意点的料层厚度。

本申请第三方面提供一种检测装置，所述检测装置包括用于检测台车角速度的台车角速度检测器和2D激光扫描仪，所述2D激光扫描仪设置在环冷机外侧壁上，且处于进料溜槽的工序下游；所述检测系统还包括连接所述台车角速度检测器和2D激光扫描仪的控制器。

本申请提供的一种环冷机料层厚度的检测系统、方法及装置，所述检测系统包括2D激光扫描仪1和的台车角速度检测器3；2D激光扫描仪1设置在环冷机外侧壁上；检测系统还包括连接台车角速度检测器3和2D激光扫描仪1的控制器5；通过2D激光扫描仪1扫描料面上的多个测量点，并根据2D激光扫描仪1的扫描角度以及到测量点的距离，计算多个测量点的坐标；根据多个测量点的坐标，生成料面的轮廓线；然后根据料面的轮廓线以及一个采样周期内台车运行角度，生成一个采样周期的料层轮廓面；根据多个采样周期内生成的料层轮廓面以及台车的高度，生成台车的料层厚度数据集。通过本申请实施例提供的一种环冷机料层厚度的检测系统，能够获得环冷机内台车2整个料面的料层厚度，从而便于环冷机进行冷却作业。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种环冷机料层厚度的检测系统整体结构示意图；

图2为本申请实施例提供的扫描坐标系位置示意图；

图3为本申请实施例提供的轮廓坐标系位置示意图；

图4为本申请实施例提供的控制器执行步骤图；

图5为本申请实施例提供的个扫描周期内台车运行角度β示意图；

图6为本申请实施例提供的轮廓线生成步骤图。

具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。

为了能够准确的检测出环冷机内部台车2上的料层厚度，本申请实施例提供一种环冷机料层厚度的检测系统，参见图1，为本申请实施例提供的一种环冷机料层厚度的检测系统整体结构示意图，所述检测系统包括2D激光扫描仪1，以及用于检测台车角速度的台车角速度检测器3；所述2D激光扫描仪1设置在环冷机外侧壁上，且处于进料溜槽4的工序下游；所述2D激光扫描仪1的设置高度高于台车2的高度，即所述2D激光扫描仪1从台车2的侧上方，对台车2上料层厚度进行检测。所述检测系统还包括连接所述台车角速度检测器3和2D激光扫描仪1的控制器5。

参见图4，为本申请实施例提供的控制器执行步骤图所述控制器被配置为执行以下S401至S407：

S401，根据所述2D激光扫描仪相对于台车的安装位置，确定所述2D激光扫描仪的扫描起始位置和扫描终止位置。

其中，根据所述2D激光扫描仪1相对于台车2的安装位置，还建立有扫描坐标系，参见图2，为本申请实施例提供的扫描坐标系位置示意图。所述扫描坐标系以所述2D激光扫描仪1为坐标原点O₁，以竖直向上方向为X₁轴正方向，以指向环冷机中心位置为Y₁轴正方向。则所述扫描起始位置为O₁A，所述扫描终止位置为O₁B，其中，点A为台车2外侧挡板的顶点，点B为台车2内侧挡板的顶点。

需要说明的是，点A为台车2外侧挡板上最靠近料层一侧的顶点，即，所述2D激光扫描仪1发射的激光经过点A，可以达到台车2的料面上。其中，2D激光扫描仪1指能连续不停的发射激光脉冲，通过设备自身所带的光学机构将激光脉冲按一定角度间隔(角度分辨率)发射向扫描角度内的各个方向，而形成一个径向坐标为基准的二维扫描面。

2D激光扫描仪1的激光测距是利用时间飞行(Time of flight)原理，当激光发射器发出激光脉冲，内部定时器开始计算时间(t1)，当激光波碰到物体部分能量返回，当激光接收器收到返回激光波时，停止内部定时器(t2)，因为光速V已知，所能精测量出与被测物体的距离信息d＝(t2-t1)*V。

S402，根据扫描起始位置和扫描终止位置，确定2D激光扫描仪的扫描区域。

S403，控制所述2D激光扫描仪在扫描区域内扫描料面上的多个测量点，并根据所述2D激光扫描仪的扫描角度以及到测量点的距离，计算多个测量点的坐标。

所述扫描角度是指，所述扫描起始位置与所述2D激光扫描仪当前扫描位置之间的角度，计算多个测量点的坐标，利用的原理是三角函数，在知道斜边长度(2D激光扫描仪1至测量点的距离)，以及斜边与一条直角边的角度后，可以确定两条直角边的长度，即测量点的坐标。

由于台车2边缘的影响，以及所述2D激光扫描仪1的扫描起始位置和扫描终止位置的设置，获取的测量点存在两个缺陷，一是，在扫描结束阶段，由于不确定料层厚度，需要扫描至台车2内侧挡板的顶点，此时可能会存在多个异常点，即获取的测量点实际上为台车内侧挡板的侧面。为了降低异常点带来的影响，采用以下方法去除测量点中的异常点。

首先，筛选出所有测量点中Y₁轴坐标与点B的Y₁轴坐标的差值小于预设阈值的测量点，并标记为异常点；然后，比较异常坐标点中，X₁轴坐标的数值大小，并保留X₁轴坐标的数值最小的异常点，去除其他异常点。

需要说明的是，所有测量点中Y₁轴坐标与点B的Y₁轴坐标的差值小于预设阈值的测量点，本质上是处于所述台车2内侧挡板处的点，但是由于所述台车2内侧挡板并不是一个绝对的平面，内侧挡板表面坐标点的Y₁轴坐标存在一个预设范围，在此预设范围内的Y₁轴坐标，与B的Y₁轴坐标的差值小于预设阈值。

二是，在扫描开始阶段，由于台车2外侧挡板的遮挡，处于台车2外侧挡板边缘的料面无法扫描，但是从布料的角度考虑，台车2边缘为检测的区域较小，且台车2两侧边缘的物料情况存在一定的相似性，故采用以下方法，降低台车2外侧挡板遮挡带来的影响。用异常点中X₁轴坐标的数值最小的X₁坐标，替换点A的X₁坐标，并插入到扫描的多个测量点中，作为扫描起始点。

S404，根据多个测量点的坐标，生成料面的轮廓线。

其中，参见图6，为本申请实施例提供的轮廓线生成步骤图，具体过程包括S501和S502。

S501，根据所述扫描坐标系与所述轮廓坐标系的位置关系，将多个测量点在扫描坐标系中的坐标，转换为在轮廓坐标系中的坐标。

由于需要获得整个环冷机内的料层厚度，参见图3，为本申请实施例提供的轮廓坐标系位置示意图。以环冷机中心为坐标原点O₂，指向2D激光扫描仪1的方向为Y₂轴负方向，竖直向上的方向为Z₂轴正方向，2D激光扫描仪1检测处台车2的运行方向为X₂轴的正方向；建立轮廓坐标系，其中，Y₁轴与Y₂轴重合。由于所述台车2为做圆周运动，故这里所说的运行方向，是指台车2的瞬时运行方向。

由于Y₁轴与Y₂轴重合，故将多个测量点在扫描坐标系中的坐标，转换为在轮廓坐标系中的坐标，具体操作为平移转换。

将扫描坐标系中的坐标的Y₁轴值，减去点O₁至点O₂的距离，作为轮廓坐标系中坐标的Y₂轴值；坐标中X₁轴值不变，作为轮廓坐标系中坐标的X₂轴值，并增加数值0作为轮廓坐标系中坐标的Z₂轴值。具体可采用以下平移矩阵：

其中，p_i为第i个测量点在轮廓坐标系中的坐标，hi为p_i在扫描坐标系中的X1轴数值，l_i为p_i在扫描坐标系中的X₁轴数值，L₁为点O₁至点O₂的水平距离,H为扫描仪到台车底部的安装高度。

S502，利用多个测量点在轮廓坐标系中的坐标，采用样条曲线拟合出料层一个扫描周期的轮廓线。

具体可采用B样条曲线，将多个测量点拟合为完整的轮廓线，从而获得料层一个扫描截面的轮廓线。其中，由于2D激光扫描仪1是按角度间隔测量数据，会出现距离2D激光扫描仪1近的位置，测量点密集，距离远的位置，测量点稀疏，造成采集到的料面层厚数据不等间隔排布，为了使拟合的轮廓线更贴合实际的料面轮廓，还可以对测量出的测量点，进行抽样插值，以获得更多的中间测量点，从而提高拟合出的轮廓线，更贴合实际的料面轮廓。

S405，设定所述2D激光扫描仪的采样周期，所述采样周期是指所述2D激光扫描仪两次采样之间的时间间隔。

S406，接收所述台车角速度检测器发送的台车运行角速度，并根据所述采样周期，确定一个采样周期内台车运行角度。

需要说明的是，这里所说的一个采样周期，是指提取的两次采样数据之间的时间间隔，一次采样数据为扫描一个扫描区域的所有测量点，如图5所示，一个采样周期内台车运行角度β，是指两次采样数据的第一个采样测量点所对应的圆心角。

S407，根据料面的轮廓线以及一个采样周期内台车运行角度，生成一个采样周期的料层轮廓面。

由于在2D激光扫描仪1的扫描过程中，所述台车2一直处于运动过程中，则多个测量点坐标虽然处于同一个扫描坐标系下，但是测量点在台车2上的实际位置，并不在同一条直线上，故，需要将一个料层截面的采样周期内，所述台车2的运行角度作为一个采样周期的料层轮廓面。

其中，根据轮廓线及台车运行角度，生成一个采样周期的料层轮廓面，采用的是将轮廓线以轮廓坐标系的X₂轴为旋转轴，旋转一个料层截面的台车运行角度。具体采用以下旋转矩阵R_X2。

其中，θ为一个采样周期内台车运行角度。

S408，根据多个采样周期内生成的料层轮廓面以及台车的高度，生成台车的料层厚度数据集，其中，台车的料层厚度数据集包括了台车上任意点的料层厚度。

需要说明的是，台车2上用于运输物料的上表面为平面，这里所说的台车2的高度，是指台车2上用于运输物料的上表面。将整体料面的轮廓面上各点的X₂轴坐标值，减去台车2的高度处所的X₂轴坐标值，即可获得整体料面上各点的料层厚度，从而生成台车2的料层厚度数据集。

下述为本申请方法实施例，由本申请系统实施例进行实施。对于本申请方法实施例中未披露的细节，请参照本申请系统实施例。

一种环冷机料层厚度的检测方法，所述检测方法应用于所述检测系统中，所述检测方法包括：

根据所述2D激光扫描仪相对于台车的安装位置，确定所述2D激光扫描仪的扫描起始位置和扫描终止位置。

根据扫描起始位置和扫描终止位置，确定2D激光扫描仪的扫描区域。

控制所述2D激光扫描仪在扫描区域内扫描料面上的多个测量点，并根据所述2D激光扫描仪的扫描角度以及到测量点的距离，计算多个测量点的坐标。

根据多个测量点的坐标，生成料面的轮廓线。

接收所述台车角速度检测器发送的台车运行角速度，并根据所述采样周期，确定一个采样周期内台车运行角度。

根据料面的轮廓线以及一个采样周期内台车运行角度，生成一个采样周期的料层轮廓面。

根据多个采样周期内生成的料层轮廓面以及台车的高度，生成台车的料层厚度数据集，其中，台车的料层厚度数据集包括了台车上任意点的料层厚度。

下述为本申请装置实施例，用于实施本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。

一种环冷机料层厚度的检测装置，所述检测装置用于执行所述检测方法；所述检测装置包括用于检测台车角速度的台车角速度检测器3和2D激光扫描仪1，所述2D激光扫描仪1设置在环冷机外侧壁上，且处于进料溜槽4的工序下游；所述检测系统还包括连接所述台车角速度检测器和2D激光扫描仪1的控制器5。

本申请实施例提供的一种环冷机料层厚度的检测系统、方法及装置，所述检测系统包括2D激光扫描仪1和的台车角速度检测器3；2D激光扫描仪1设置在环冷机外侧壁上；检测系统还包括连接台车角速度检测器3和2D激光扫描仪1的控制器5；通过2D激光扫描仪1扫描料面上的多个测量点，并根据2D激光扫描仪1的扫描角度以及到测量点的距离，计算多个测量点的坐标；根据多个测量点的坐标，生成料面的轮廓线；然后根据料面的轮廓线以及一个采样周期内台车运行角度，生成一个采样周期的料层轮廓面；根据多个采样周期内生成的料层轮廓面以及台车的高度，生成台车的料层厚度数据集。通过本申请实施例提供的一种环冷机料层厚度的检测系统，能够获得环冷机内台车2整个料面的料层厚度，从而便于环冷机进行冷却作业。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

Claims (4)

1.一种环冷机料层厚度的检测系统，其特征在于，所述检测系统包括2D激光扫描仪，以及用于检测台车角速度的台车角速度检测器；所述2D激光扫描仪设置在环冷机外侧壁上，且处于进料溜槽的工序下游；所述检测系统还包括连接所述台车角速度检测器和2D激光扫描仪的控制器；

所述控制器被配置为执行以下步骤：

建立扫描坐标系，所述扫描坐标系以所述2D激光扫描仪为坐标原点O₁，以竖直向上方向为X₁轴正方向，以指向环冷机中心位置为Y₁轴正方向；

建立轮廓坐标系，所述轮廓坐标系以环冷机中心为坐标原点O₂，指向2D激光扫描仪的方向为Y₂轴负方向，竖直向上的方向为X₂轴正方向，2D激光扫描仪检测处台车的运行方向为Z₂轴的正方向；其中，Y₁轴与Y₂轴重合；

根据所述2D激光扫描仪相对于台车的安装位置，确定所述2D激光扫描仪的扫描起始位置和扫描终止位置；

根据扫描起始位置和扫描终止位置，确定2D激光扫描仪的扫描区域；

控制所述2D激光扫描仪在扫描区域内扫描料面上的多个测量点，并根据所述2D激光扫描仪的扫描角度以及到测量点的距离，计算多个测量点的坐标；

根据多个测量点的坐标，生成料面的轮廓线；

设定所述2D激光扫描仪的采样周期，所述采样周期是指所述2D激光扫描仪两次采样之间的时间间隔；

接收所述台车角速度检测器发送的台车运行角速度，并根据所述采样周期，确定一个采样周期内台车运行角度；

将一个扫描截面的轮廓线以轮廓坐标系的X2轴为旋转轴，旋转一个料层截面的台车运行角度，生成一个采样周期的料层轮廓面；

根据多个采样周期内生成的料层轮廓面以及台车的高度，生成台车的料层厚度数据集，其中，台车的料层厚度数据集包括了台车上任意点的料层厚度；

其中，在所述控制所述2D激光扫描仪在扫描区域内扫描料面上的多个测量点，并根据所述2D激光扫描仪的扫描角度以及到测量点的距离，计算多个测量点的坐标的步骤中，还包括：

筛选出所有测量点中Y₁轴坐标与点B的Y₁轴坐标的差值小于预设阈值的测量点，并标记为异常点；

比较异常坐标点中，X₁轴坐标的数值大小，并保留X₁轴坐标的数值最小的异常点，去除其他异常点；

用异常点中X₁轴坐标的数值最小的X₁坐标，替换点A的X₁坐标，并插入到扫描的多个测量点中，作为扫描起始点。

2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述扫描起始位置为O₁A，所述扫描终止位置为O₁B；

其中，点A为台车外侧挡板的顶点，点B为台车内侧挡板的顶点。

3.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述根据多个测量点的坐标，生成料面的轮廓线的步骤中，还包括：

根据所述扫描坐标系与所述轮廓坐标系的位置关系，将多个测量点在扫描坐标系中的坐标，转换为在轮廓坐标系中的坐标；

利用多个测量点在轮廓坐标系中的坐标，采用样条曲线拟合出料层一个扫描周期的轮廓线。

4.一种环冷机料层厚度的检测方法，其特征在于，所述检测方法应用于权利要求1-3任意一项所述的检测系统中，所述检测方法包括：

建立扫描坐标系，所述扫描坐标系以所述2D激光扫描仪为坐标原点O₁，以竖直向上方向为X₁轴正方向，以指向环冷机中心位置为Y₁轴正方向；

建立轮廓坐标系，所述轮廓坐标系以环冷机中心为坐标原点O₂，指向2D激光扫描仪的方向为Y₂轴负方向，竖直向上的方向为X₂轴正方向，2D激光扫描仪检测处台车的运行方向为Z₂轴的正方向；其中，Y₁轴与Y₂轴重合；

根据所述2D激光扫描仪相对于台车的安装位置，确定所述2D激光扫描仪的扫描起始位置和扫描终止位置；

根据扫描起始位置和扫描终止位置，确定2D激光扫描仪的扫描区域；

控制所述2D激光扫描仪在扫描区域内扫描料面上的多个测量点，并根据所述2D激光扫描仪的扫描角度以及到测量点的距离，计算多个测量点的坐标；

根据多个测量点的坐标，生成料面的轮廓线；

设定所述2D激光扫描仪的采样周期，所述采样周期是指所述2D激光扫描仪两次采样之间的时间间隔；

接收所述台车角速度检测器发送的台车运行角速度，并根据所述采样周期，确定一个采样周期内台车运行角度；

将一个扫描截面的轮廓线以轮廓坐标系的X2轴为旋转轴，旋转一个料层截面的台车运行角度，生成一个采样周期的料层轮廓面；

根据多个采样周期内生成的料层轮廓面以及台车的高度，生成台车的料层厚度数据集，其中，台车的料层厚度数据集包括了台车上任意点的料层厚度；

其中，在所述控制所述2D激光扫描仪在扫描区域内扫描料面上的多个测量点，并根据所述2D激光扫描仪的扫描角度以及到测量点的距离，计算多个测量点的坐标的步骤中，还包括：

筛选出所有测量点中Y₁轴坐标与点B的Y₁轴坐标的差值小于预设阈值的测量点，并标记为异常点；

比较异常坐标点中，X₁轴坐标的数值大小，并保留X₁轴坐标的数值最小的异常点，去除其他异常点

用异常点中X₁轴坐标的数值最小的X₁坐标，替换点A的X₁坐标，并插入到扫描的多个测量点中，作为扫描起始点。

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