CN115507770A - 一种煤场盘煤测控方法 - Google Patents

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CN115507770A CN202211049680.7A CN202211049680A CN115507770A CN 115507770 A CN115507770 A CN 115507770A CN 202211049680 A CN202211049680 A CN 202211049680A CN 115507770 A CN115507770 A CN 115507770A
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Abstract

本发明涉及盘煤测控检测领域，特别是涉及一种煤场盘煤测控方法，包括：步骤一：控制终端指定每个激光扫描仪的扫描范围，获取每个激光扫描仪采集的三维点云数据以及云台的旋转角度；步骤二：对所述三维点云数据进行滤波处理，将滤波后的三维点云数据显示到三维坐标系中；步骤三：根据每个激光扫描仪建造不同的三维坐标系，将滤波后的三维点云数据显示到三维坐标系中构建不同的三维模型，将每个三维模型分割成多个三棱柱体，计算每个三棱柱体的体积并进行求和以获得煤堆的估算体积，解决了煤场现有的激光盘煤方法中盘煤存在盲区产生误差较大、自动化程度低，传输信息质量较低的问题。

Description

一种煤场盘煤测控方法
技术领域
本发明涉及盘煤测控检测领域，更具体地，涉及一种煤场盘煤测控方法。
背景技术
随着火电厂机组的扩大和煤价的提高，盘煤越来越成为发电企业不可缺少的一个环节。盘煤的方式也从原始的人工皮尺盘煤演变成高科技的激光自动盘煤。人工盘存的主要原理为:首先将堆积的煤炭通过斗轮堆取料机(用来堆取煤炭的载体)进行整形，一般将其整成比较规则梯形或矩形，再通过人工采用皮尺进行丈量，根据计算得其体积再根据密度得出重量，人工激光盘煤需要操作人员匀速挪动激光扫描仪，对操作人员的技术熟练性和操作稳定性有较高的要求，费时费力，自动化程度较低，视频成像技术测量盘煤技术，由于是二维图形且煤与周边环境色差不大，受气候光照等自然环境影响大，从而降低了测量精度和可靠性。
目前采用激光盘煤测量装置减少了人为因素产生的测量误差，实现了煤场的自动化盘煤，其中，便携式激光盘煤仪操作复杂，需要人工选择多个测量点进行测量，对于堆煤情况复杂的煤场也会存在很多盲区，耗时较久且测量精度不准确，且由于激光波长很短，如果扫描范围过大会影响传输信息的质量和稳定性。本发明为了解决煤场现有的激光盘煤方法中盘煤存在盲区产生误差较大、自动化程度低、传输信息质量较低的问题，提供一种煤场盘煤测控方法。
发明内容
本发明提供一种煤场盘煤测控方法，用以解决现有的激光盘煤方法中盘煤存在盲区产生误差较大、自动化程度低，传输信息质量较低的问题。该方法包括：
步骤一：控制终端指定每个激光扫描仪的扫描范围，获取每个激光扫描仪采集的三维点云数据、激光扫描仪到测量点的测距、激光扫描仪倾斜角度以及云台的旋转角度；
步骤二：对所述三维点云数据进行滤波处理，将滤波后的三维点云数据显示到三维坐标系中，所述三维坐标系是以每个激光扫描仪竖直向下与地面的交点为原点，在扫描范围内，通过原点以水平正北为Y轴，垂直向上为Z轴，X 轴垂直与Y轴建立三维坐标系；
步骤三：根据每个激光扫描仪建造不同的三维坐标系，将滤波后的三维点云数据显示到三维坐标系中构建不同的三维模型，将每个三维模型看成由多个三棱柱体构成，计算每个三棱柱体的体积并进行求和获得煤堆的估算体积，最终得到储煤量。
在本申请的实施例中，在步骤一中每个激光扫描仪的倾斜角度为激光扫描仪与竖直方向的夹角α，云台的旋转角度为云台由X轴转向Y轴的夹角β，每个激光扫描仪的倾斜角度和云台的旋转角度根据扫描范围内最远点与最近点进行设定。
在本申请的实施例中，在步骤二中，对所述三维点云数据进行滤波处理，具体为：
将所述三维点云数据投射在三维坐标系中X轴与Y轴的水平平面上，将所述三维点云数据覆盖的区域等面积划分，形成多个格网单元；
针对每个格网单元，在X轴与Y轴的水平平面上查找与所述格网单元的中心距离最小的点，选定为特征点，计算每个格网单元内每个点到特征点的距离，并计算其平均值，具体为：
设定其中一个格网单元中的特征点A1坐标为(Xa，Ya)，这个格网单元中其他点的坐标分别为(Xa1，Ya1)、(Xa2，Ya2)…(Xan，Yan)；
根据两点间距离公式可得出点(Xa1，Ya1)到特征点A的距离为d1，可得出点(Xa2，Ya2)…(Xan，Yan)到特征点A的距离分别为d2、d3…dn，计算距离的平均值为D1。
在本申请的实施例中，根据平均值设定平均值阈值，比较每个点到特征点的距离与平均值阈值的大小，具体为：
根据平均值D1设定平均值阈值，设定D1a为第一平均阈值，设定D1b为第二平均阈值，比较每个点到特征点A1的距离与平均值阈值大小，具体为：
若d1＜D1a时，即点(Xa1，Ya1)到特征点A的距离小于第一平均阈值，则去掉此点；
若D1a＜d1＜D1b，即点(Xa1，Ya1)到特征点A的距离位于第一平均阈值与第二平均阈值之间，则保留此点；
若d1＞D1b时，即点(Xa1，Ya1)到特征点A的距离大于第二平均阈值，则去掉此点；
点(Xa2，Ya2)…(Xan，Yan)到特征点A的距离d2、d3…dn都按上述方法与平均值阈值进行比较。
在本申请的实施例中，在所述步骤三中提到将每个三维模型看成由多个三棱柱体构成，具体为：
将滤波后的三维点云数据投影到三维坐标系中X轴与Y轴的水平平面上，将投影点连接成多个三角形，在三维模型中的与投影点对应的点也连接起来，共同构成三棱柱。
在本申请的实施例中，计算每个三棱柱的体积并求和，具体为：
设三维模型中的点P1(x1，y1，z1)，激光扫描仪与竖直方向的夹角α1，云台的旋转角度为β1时，激光扫描仪到P1点的距离为t1，激光扫描仪到地面的距离为L时：
x1＝t1·sinα1·cosβ1，y1＝t1·sinα1·sinβ1，z1＝L-t1·cosα1
点P1(x1，y1，z1)、P2(x2，y2，z2)、P3(x3，y3，z3)，点P1、P2、 P3投影到X轴与Y轴的水平平面上的点分别为P1′(x1，y1)、P2′(x2，y2)、P3′(x3，y3)，由P1′、P2′、P3′构成三角形s1的面积可根据两点间的距离公式、点到直线的距离公式求得，记为△s1，针对点P1、P2、P3到三角形s1的高度进行均值处理，即
Figure BDA0003823294970000031
最终得到此三棱柱的体积为：V1＝△s1·h，多个三棱柱的体积都按上述方法求得，将多个三棱柱的体积进行相加得到煤堆的估算体积。
在本申请的实施例中，根据煤堆的估算体积，得到煤堆的储煤量，具体为：
在煤堆数据统计模块中调取相应的煤堆密度，将煤堆密度与煤堆的估算体积相乘得到相应的储煤量。
在本申请的实施例中，在步骤三之后还包括：
将煤堆的三维模型输入到预设的处理器中，所述处理器将堆取煤方案与煤堆的三维模型中的分区关联，所述三维模型中的分区是根据煤堆的煤种、批次划分的，堆取煤方案与分区关联之后通过变换颜色显示，并显示相应的堆取量。
在本申请的实施例中，将每个激光扫描仪固定安装在预设位置，多个激光扫描仪的扫描范围正好覆盖整个煤场，每个激光扫描仪的扫描范围都是相同的。
在本申请的实施例中，还包括一种煤场盘煤测控系统，其特征在于，包括：
激光扫描仪，设置在预设位置，用于获取煤堆的三维点云数据；
第一感应模块，设置在所述激光扫描仪上，用于感应激光扫描仪的倾斜角度；
云台，设置在所述激光扫描仪的一侧，用于控制激光扫描仪旋转；
第二感应模块，设置在所述云台上，用于感应所述云台的旋转角度；
构建模块，用于接收所述三维点云数据、激光扫描仪的倾斜角度、所述云台的旋转角度，构建三维模型；
煤堆数据统计模块，用于对各个煤堆的数据进行统计和分析，所述煤堆数据包括煤堆的煤种和密度以及煤堆的实时温度；
控制终端模块，用于将所述三维模型进行计算，得到煤堆的估算体积，并将不同煤种、批次的煤堆在三维模型上用不同颜色显示出来；
所述构建模块、所述煤堆数据统计模块、所述第一感应模块、所述第二感应模块、所述报警模块、所述控制终端模块电性连接。
本申请实施例与现有技术相比，带来了以下有益效果：
本发明提供了一种煤场盘煤测控方法，包括：步骤一：控制终端指定每个激光扫描仪的扫描范围，获取每个激光扫描仪采集的三维点云数据、激光扫描仪到测量点的测距、激光扫描仪倾斜角度以及云台的旋转角度；步骤二：对所述三维点云数据进行滤波处理，将滤波后的三维点云数据显示到三维坐标系中，所述三维坐标系是以每个激光扫描仪竖直向下与地面的交点为原点，在扫描范围内，通过原点以水平正北为Y轴，垂直向上为Z轴，X轴垂直与Y轴建立三维坐标系；步骤三：根据每个激光扫描仪建造不同的三维坐标系，将滤波后的三维点云数据显示到三维坐标系中构建不同的三维模型，将每个三维模型看成由多个三棱柱体构成，计算每个三棱柱体的体积并进行求和获得煤堆的估算体积，最终得到储煤量。该方法通过构建三维模型，将三维模型分成多个三棱柱，求得多个三棱柱的体积并进行求和得到煤场的体积，最终得到煤场的储煤量。还提到了一种煤场盘煤测控系统，包括：激光扫描仪，设置在预设位置，用于获取煤堆的三维点云数据；第一感应模块，设置在所述激光扫描仪上，用于感应激光扫描仪的倾斜角度；云台，设置在所述激光扫描仪的一侧，用于控制激光扫描仪旋转；第二感应模块，设置在所述云台上，用于感应所述云台的旋转角度；构建模块，用于接收所述三维点云数据、激光扫描仪的倾斜角度、所述云台的旋转角度，构建三维模型；煤堆数据统计模块，用于对各个煤堆的数据进行统计和分析，所述煤堆数据包括煤堆的煤种和密度以及煤堆的实时温度；报警模块，用于当煤堆的实时温度超过预设值时发送报警信号；控制终端模块，用于将所述三维模型进行计算，得到煤堆的估算体积，并将不同煤种、批次的煤堆在三维模型上用不同颜色显示出来；所述构建模块、所述煤堆数据统计模块、所述第一感应模块、所述第二感应模块、所述报警模块、所述控制终端模块电性连接。本系统将多个激光扫描仪固定设置在预设位置上，对煤场每个地方都可进行快速扫描，得到三维点云数据构建三维模型，最终得到煤场的储煤量，解决现有的激光盘煤方法中盘煤存在盲区产生误差较大、自动化程度低，传输信息质量较低的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本发明实施例中一种煤场盘煤测控方法的流程示意图；
图2是本申请实施例中点云数据的滤波处理流程示意图；
图3是本申请实施例中一种煤场盘煤测控系统的示意图；
图4是本申请实施例中估算煤堆体积的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1所示，本发明实施例的一种煤场盘煤测控方法，该方法包括：
步骤一：控制终端指定每个激光扫描仪的扫描范围，获取每个激光扫描仪采集的三维点云数据、激光扫描仪到测量点的测距、激光扫描仪倾斜角度以及云台的旋转角度；
步骤二：对所述三维点云数据进行滤波处理，将滤波后的三维点云数据显示到三维坐标系中，所述三维坐标系是以每个激光扫描仪竖直向下与地面的交点为原点，在扫描范围内，通过原点以水平正北为Y轴，垂直向上为Z轴，X 轴垂直与Y轴建立三维坐标系；
步骤三：根据每个激光扫描仪建造不同的三维坐标系，将滤波后的三维点云数据显示到三维坐标系中构建不同的三维模型，将每个三维模型看成由多个三棱柱体构成，计算每个三棱柱体的体积并进行求和获得煤堆的估算体积，最终得到储煤量。
在本申请的实施例中，在步骤一中每个激光扫描仪的倾斜角度为激光扫描仪与竖直方向的夹角α，云台的旋转角度为云台由X轴转向Y轴的夹角β，每个激光扫描仪的倾斜角度和云台的旋转角度根据扫描范围内最远点与最近点进行设定。
在本申请的实施例中，在步骤二中，对所述三维点云数据进行滤波处理，具体为：
将所述三维点云数据投射在三维坐标系中X轴与Y轴的水平平面上，将所述三维点云数据覆盖的区域等面积划分，形成多个格网单元；
针对每个格网单元，在X轴与Y轴的水平平面上查找与所述格网单元的中心距离最小的点，选定为特征点，计算每个格网单元内每个点到特征点的距离，并计算其平均值，具体为：
设定其中一个格网单元中的特征点A1坐标为(Xa，Ya)，这个格网单元中其他点的坐标分别为(Xa1，Ya1)、(Xa2，Ya2)…(Xan，Yan)；
根据两点间距离公式可得出点(Xa1，Ya1)到特征点A的距离为d1，可得出点(Xa2，Ya2)…(Xan，Yan)到特征点A的距离分别为d2、d3…dn，计算距离的平均值为D1。
在本实施例中，以点(Xa1，Ya1)到特征点A1的距离d1为例，公式为：
Figure BDA0003823294970000071
点(Xa2，Ya2)…(Xan，Yan)到特征点A的距离分别为d2、d3…dn， d2、d3…dn也如上述公式计算，计算距离的平均值的公式为：
Figure BDA0003823294970000072
其他格网单元中的距离均值按照上述公式计算。
在本申请的实施例中，根据平均值设定平均值阈值，比较每个点到特征点的距离与平均值阈值的大小，具体为：
根据平均值D1设定平均值阈值，设定D1a为第一平均阈值，设定D1b为第二平均阈值，比较每个点到特征点A1的距离与平均值阈值大小，具体为：
若d1＜D1a时，即点(Xa1，Ya1)到特征点A的距离小于第一平均阈值，则去掉此点；
若D1a＜d1＜D1b，即点(Xa1，Ya1)到特征点A的距离位于第一平均阈值与第二平均阈值之间，则保留此点；
若d1＞D1b时，即点(Xa1，Ya1)到特征点A的距离大于第二平均阈值，则去掉此点；
点(Xa2，Ya2)…(Xan，Yan)到特征点A的距离d2、d3…dn都按上述方法与平均值阈值进行比较。
在本申请的实施例中，在所述步骤三中提到将每个三维模型看成由多个三棱柱体构成，具体为：
将滤波后的三维点云数据投影到三维坐标系中X轴与Y轴的水平平面上，将投影点连接成多个三角形，在三维模型中的与投影点对应的点也连接起来，共同构成三棱柱。
在本申请的实施例中，计算每个三棱柱的体积并求和，具体为：
设三维模型中的点P1(x1，y1，z1)，激光扫描仪与竖直方向的夹角α1，云台的旋转角度为β1时，激光扫描仪到P1点的距离为t1，激光扫描仪到地面的距离为L时：
x1＝t1·sinα1·cosβ1，y1＝t1·sinα1·sinβ1，z1＝L-t1·cosα1
点P1(x1，y1，z1)、P2(x2，y2，z2)、P3(x3，y3，z3)，点P1、P2、 P3投影到X轴与Y轴的水平平面上的点分别为 P1′(x1，y1)、P2′(x2，y2)、P3′(x3，y3)，由P1′、P2′、P3′构成三角形s1的面积可根据两点间的距离公式、点到直线的距离公式求得，记为△s1，针对点P1、P2、P3到三角形s1的高度进行均值处理，即
Figure BDA0003823294970000081
最终得到此三棱柱的体积为：V1＝△s1·h，多个三棱柱的体积都按上述方法求得，将多个三棱柱的体积进行相加得到煤堆的估算体积。
在本实施例中，得到多个三棱柱体积为V1、V2、…Vn，则煤堆的体积公式为：V＝V1+V2+…+Vn。
在本申请的实施例中，根据煤堆的估算体积，得到煤堆的储煤量，具体为：
在煤堆数据统计模块中调取相应的煤堆密度，将煤堆密度与煤堆的估算体积相乘得到相应的储煤量。
在本实施例中，煤堆数据统计模块中含有多种煤种的煤堆密度，将煤种输入到煤堆数据统计模块中，可得到煤种的煤堆密度，煤堆密度乘以相对应的煤堆体积得到储煤量。
在本申请的实施例中，在步骤三之后还包括：
将煤堆的三维模型输入到预设的处理器中，所述处理器将堆取煤方案与煤堆的三维模型中的分区关联，所述三维模型中的分区是根据煤堆的煤种、批次划分的，堆取煤方案与分区关联之后通过变换颜色显示，并显示相应的堆取量。
在本申请的实施例中，将每个激光扫描仪固定安装在预设位置，多个激光扫描仪的扫描范围正好覆盖整个煤场，每个激光扫描仪的扫描范围都是相同的。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD－ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施场景所述的方法。
在本申请的实施例中，还包括一种煤场盘煤测控系统，其特征在于，包括：
激光扫描仪，设置在预设位置，用于获取煤堆的三维点云数据；
第一感应模块，设置在所述激光扫描仪上，用于感应激光扫描仪的倾斜角度；
云台，设置在所述激光扫描仪的一侧，用于控制激光扫描仪旋转；
第二感应模块，设置在所述云台上，用于感应所述云台的旋转角度；
构建模块，用于接收所述三维点云数据、激光扫描仪的倾斜角度、所述云台的旋转角度，构建三维模型；
煤堆数据统计模块，用于对各个煤堆的数据进行统计和分析，所述煤堆数据包括煤堆的煤种和密度以及煤堆的实时温度；
控制终端模块，用于将所述三维模型进行计算，得到煤堆的估算体积，并将不同煤种、批次的煤堆在三维模型上用不同颜色显示出来；
所述构建模块、所述煤堆数据统计模块、所述第一感应模块、所述第二感应模块、所述报警模块、所述控制终端模块电性连接。
本领域技术人员可以理解实施场景中的系统中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的系统中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个系统中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种煤场盘煤测控方法，其特征在于，包括：
步骤一：控制终端指定每个激光扫描仪的扫描范围，获取每个激光扫描仪采集的三维点云数据、激光扫描仪到测量点的测距、激光扫描仪倾斜角度以及云台的旋转角度；
步骤二：对所述三维点云数据进行滤波处理，将滤波后的三维点云数据显示到三维坐标系中，所述三维坐标系是以每个激光扫描仪竖直向下与地面的交点为原点，在扫描范围内，通过原点以水平正北为Y轴，垂直向上为Z轴，X轴垂直与Y轴建立三维坐标系；
步骤三：根据每个激光扫描仪建造不同的三维坐标系，将滤波后的三维点云数据显示到三维坐标系中构建不同的三维模型，将每个三维模型看成由多个三棱柱体构成，计算每个三棱柱体的体积并进行求和获得煤堆的估算体积，最终得到储煤量。
2.如权利要求1所述的煤场盘煤测控方法，其特征在于，在步骤一中每个激光扫描仪的倾斜角度为激光扫描仪与竖直方向的夹角α，云台的旋转角度为云台由X轴转向Y轴的夹角β，每个激光扫描仪的倾斜角度和云台的旋转角度根据扫描范围内最远点与最近点进行设定。
3.如权利要求1所述的煤场盘煤测控方法，其特征在于，在步骤二中，对所述三维点云数据进行滤波处理，具体为：
将所述三维点云数据投射在三维坐标系中X轴与Y轴的水平平面上，将所述三维点云数据覆盖的区域等面积划分，形成多个格网单元；
针对每个格网单元，在X轴与Y轴的水平平面上查找与所述格网单元的中心距离最小的点，选定为特征点，计算每个格网单元内每个点到特征点的距离，并计算其平均值，具体为：
设定其中一个格网单元中的特征点A1坐标为(Xa，Ya)，这个格网单元中其他点的坐标分别为(Xa1，Ya1)、(Xa2，Ya2)…(Xan，Yan)；
根据两点间距离公式可得出点(Xa1，Ya1)到特征点A的距离为d1，可得出点(Xa2，Ya2)…(Xan，Yan)到特征点A的距离分别为d2、d3…dn，计算距离的平均值为D1。
4.如权利要求3所述的煤场盘煤测控方法，其特征在于，根据平均值设定平均值阈值，比较每个点到特征点的距离与平均值阈值的大小，具体为：
根据平均值D1设定平均值阈值，设定D1a为第一平均阈值，设定D1b为第二平均阈值，比较每个点到特征点A1的距离与平均值阈值大小，具体为：
若d1＜D1a时，即点(Xa1，Ya1)到特征点A的距离小于第一平均阈值，则去掉此点；
若D1a＜d1＜D1b，即点(Xa1，Ya1)到特征点A的距离位于第一平均阈值与第二平均阈值之间，则保留此点；
若d1＞D1b时，即点(Xa1，Ya1)到特征点A的距离大于第二平均阈值，则去掉此点；
点(Xa2，Ya2)…(Xan，Yan)到特征点A的距离d2、d3…dn都按上述方法与平均值阈值进行比较。
5.如权利要求4所述的煤场盘煤测控方法，其特征在于，在所述步骤三中提到将每个三维模型看成由多个三棱柱体构成，具体为：
将滤波后的三维点云数据投影到三维坐标系中X轴与Y轴的水平平面上，将投影点连接成多个三角形，在三维模型中的与投影点对应的点也连接起来，共同构成三棱柱。
6.如权利要求5所述的煤场盘煤测控方法，其特征在于，计算每个三棱柱的体积并求和，具体为：
设三维模型中的点P1(x1，y1，z1)，激光扫描仪与竖直方向的夹角α1，云台的旋转角度为β1时，激光扫描仪到P1点的距离为t1，激光扫描仪到地面的距离为L时：
x1＝t1·sinα1·cosβ1，y1＝t1·sinα1·sinβ1，z1＝L-t1·cosα1
点P1(x1，y1，z1)、P2(x2，y2，z2)、P3(x3，y3，z3)，点P1、P2、P3投影到X轴与Y轴的水平平面上的点分别为P1′(x1，y1)、P2′(x2，y2)、P3′(x3，y3)，由P1′、P2′、P3′构成三角形s1的面积可根据两点间的距离公式、点到直线的距离公式求得，记为△s1，针对点P1、P2、P3到三角形s1的高度进行均值处理，即
Figure FDA0003823294960000031
最终得到此三棱柱的体积为：V1＝△s1·h，多个三棱柱的体积都按上述方法求得，将多个三棱柱的体积进行相加得到煤堆的估算体积。
7.如权利要求6所述的煤场盘煤测控方法，其特征在于，根据煤堆的估算体积，得到煤堆的储煤量，具体为：
在煤堆数据统计模块中调取相应的煤堆密度，将煤堆密度与煤堆的估算体积相乘得到相应的储煤量。
8.如权利要求1所述的煤场盘煤测控方法，其特征在于，在步骤三之后还包括：
将煤堆的三维模型输入到预设的处理器中，所述处理器将堆取煤方案与煤堆的三维模型中的分区关联，所述三维模型中的分区是根据煤堆的煤种、批次划分的，堆取煤方案与分区关联之后通过变换颜色显示，并显示相应的堆取量。
9.如权利要求1所述的煤场盘煤测控方法，其特征在于，将每个激光扫描仪固定安装在预设位置，多个激光扫描仪的扫描范围覆盖整个煤场，每个激光扫描仪的扫描范围都是相同的。
10.如权利要求1－9任一项所述的煤场盘煤测控方法，还包括一种煤场盘煤测控系统，其特征在于，包括：
激光扫描仪，设置在预设位置，用于获取煤堆的三维点云数据；
第一感应模块，设置在所述激光扫描仪上，用于感应激光扫描仪的倾斜角度；
云台，设置在所述激光扫描仪的一侧，用于控制激光扫描仪旋转；
第二感应模块，设置在所述云台上，用于感应所述云台的旋转角度；
构建模块，用于接收所述三维点云数据、激光扫描仪的倾斜角度、所述云台的旋转角度，构建三维模型；
煤堆数据统计模块，用于对各个煤堆的数据进行统计和分析，所述煤堆数据包括煤堆的煤种和密度以及煤堆的实时温度；
控制终端模块，用于将所述三维模型进行计算，得到煤堆的估算体积，并将不同煤种、批次的煤堆在三维模型上用不同颜色显示出来；
所述构建模块、所述煤堆数据统计模块、所述第一感应模块、所述第二感应模块、所述控制终端模块电性连接。
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