CN115512345A - 一种行车固定式盘煤系统和盘煤方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及领域，尤其是涉及一种行车固定式盘煤系统，系统包括行车装置，安装于煤棚底部，所述行车装置于煤垛上方做往复滑移运动；图像采集装置，安装于所述行车装置，用于对煤垛进行测量，并采集图像信息数据；数据处理装置，用于处理所述图像采集装置采集的数据，对应生成报表信息，本申请具有提高盘煤的效率的优点。

Description

一种行车固定式盘煤系统和盘煤方法
技术领域
本申请涉及盘煤技术领域，尤其是涉及一种行车固定式盘煤系统和盘煤方法。
背景技术
随着目前电煤价格的不断攀升，火电厂的燃煤管理是生产管理的重要工作，火电厂每月的效益是与发电量和耗煤量密切相关的，对电厂的经济运行有着直接的影响。由于火电厂燃料成本占整个生产成本的绝大部分，煤场存煤量的计量直接影响着电厂的经济指标，因而迅速、准确地测量出煤场上煤堆的体积和质量是各电厂进行成本核算、经济效益评估和科学管理的例行工作，煤场存煤量的盘点还保证了煤场储备量的合理。
目前国内储煤场的盘煤方法主要包括人工测量，人工测量方法仍然采用“皮尺+标杆”或水准仪的方式进行测量，甚至凭借经验估计的方式进行测量。人工测量方法受煤堆的几何形状影响大，需要先归整煤堆形状，工作量大，并且测量精度低、误差大，这种方式既浪费人力、工作条件差，又受到较多人为因素的影响，使其计量结果不准确。
发明内容
为了提高盘煤的效率，本申请提供一种行车固定式盘煤系统和盘煤方法。
第一方面，本申请提供一种行车固定式盘煤系统，采用如下的技术方案：
一种行车固定式盘煤系统，包括：行车装置，安装于煤棚底部，所述行车装置于煤垛上方做往复滑移运动；
图像采集装置，安装于所述行车装置，用于对煤垛进行测量，并采集图像信息数据；
数据处理装置，用于处理所述图像采集装置采集的数据，对应生成报表信息。
通过采用上述技术方案，启动行车装置，行车装置于煤棚底部沿水平方向做滑移运动，以使位于煤垛上方的图像采集装置对煤垛进行测量，采集煤垛的图像信息数据，并将该图像信息数据传输至数据处理装置，处理图像采集装置采集的数据，相对应地得到煤垛的报表信息，本系统与相关技术中人工测量相比，测量的精度提高，误差减小，测量手段简易，人为参与较少，省时省力，间接提高了盘煤的效率。
可选的，所述图像采集数据包括激光扫描仪和激光测距仪，所述激光扫描仪用于采集煤垛的X轴、Y轴以及Z轴的激光点云，所述激光测距仪安装于所述行车装置的横梁侧，所述激光测距仪用于采集所述行车装置的移动距离数据。
通过采用上述技术方案，行车装置作为载体，承载激光扫描仪和激光测距仪对整个煤场的煤垛进行测量，激光测距仪提高了行车装置移动的测量精度，扫描过程中，激光扫描仪覆盖了整个煤场，减少机械盲区的存在，进一步提高了测量精度。
可选的，所述激光扫描仪设置有两套，两套所述激光扫描仪分别安装于所述行车装置的两侧，所述激光扫描仪的扫描窗口垂直向下。
通过采用上述技术方案。由于煤场的宽度通常较宽，煤垛的高度堆放较高，固定安装两套激光扫描仪于行车装置一侧，以提高激光扫描仪整体的工作范围，减少了机械盲区的存在。
可选的，还包括信号传输装置，所述信号传输装置设置为点对点无线网桥，所述信号传输装置连接所述图像采集装置和所述数据处理装置。
通过采用上述技术方案，煤棚内采用点对点无线网桥进行传输，减少了线材的空间占用率，同时也减少了线材对图像处理装置的图像采集工作造成视野阻碍，而产生视野盲区的情况发生。
第二方面，本申请提供一种行车固定式盘煤方法，采用如下的技术方案：
一种行车固定式盘煤方法，包括以下步骤：
响应行车人员输出的请求，发送行车控制指令；
响应盘煤人员输出的请求，发送图像信息获取控制指令；
基于所述图像采集装置响应所述图像信息获取控制指令所执行的操作，获取图像信息；
发送分析控制指令，基于所述数据处理装置响应所述分析控制指令所执行的操作，获取盘煤报表信息。
通过采用上述技术方案，处理器响应行车人员输出的请求，发送行车控制指令，同时，处理器响应盘煤人员输出的请求，发送图像信息获取控制指令，基于所述图像采集装置响应所述图像信息获取控制指令所执行的扫描测量操作，处理器获取图像信息，处理器发送分析控制指令，基于所述数据处理装置响应所述分析控制指令所执行的分析操作，获取盘煤报表信息，与相关技术中人工测量相比，测量的精度提高，误差减小，测量手段简易，人为参与较少，省时省力，间接提高了盘煤的效率。
可选的，所述基于所述图像采集装置响应所述图像信息获取控制指令所执行的操作，获取图像信息，包括以下步骤：
响应行车装置发送的信号，发送激光测距控制指令；
基于所述激光测距仪响应所述激光测距指令所执行的操作，获取所述行车装置的移动距离数据；
发送激光扫描控制指令，基于所述激光扫描仪响应所述激光测距控制指令执行的操作，获取煤垛的X轴、Y轴以及Z轴的激光点云；
基于所述行车装置的移动距离数据和煤垛的X轴、Y轴以及Z轴的激光点云，确认获取图像信息。
通过采用上述技术方案，激光测距仪能够通过处理器发送的激光测距控制指令，迅速响应行车装置的启动，使得激光测距仪的测量与行车装置的运动同步，基于激光扫描仪获取的煤垛的X轴、Y轴以及Z轴的激光点云，结合激光测距仪获取的测量数据，能够精确分配生成的煤垛激光点云。
可选的，所述发送分析控制指令，基于所述数据处理装置响应所述分析控制指令所执行的操作，获取盘煤报表信息，包括以下步骤：
发送计算控制指令，基于所述数据处理装置响应所述计算控制指令执行的操作，获取煤垛的单个体积计算数据和煤场体积分割计算数据；
创建报表，填入煤垛的单个体积计算数据和煤场体积分割计算数据，获取盘煤报表；
发送盘煤报表至所述数据处理装置，对应获取三维图形。
通过采用上述技术方案，处理器对数据处理装置发送计算控制指令，数据处理装置对煤垛的单个体积进行计算，同时对煤场体积进行分割计算，两者结合，提高测量的精准度。
可选的，所述发送盘煤报表至所述数据处理装置，对应获取三维图形之后，包括以下步骤：
发送渲染控制指令和网格控制指令；
基于所述数据处理装置响应所述染控制指令和所述网格控制指令，对应获取三维图形效果图。
通过采用上述技术方案，渲染得出的三维图形效果图除带有颜色区分外，还附带精度较高的网格，便于盘煤人员进行观察和盘点。
第三方面，本申请提供一种电子设备，采用如下的技术方案：
一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述的一种行车固定式盘煤方法的步骤。
第四方面，本申请提供一种计算机存储介质，采用如下的技术方案：
一种计算机存储介质，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述的一种行车固定式盘煤方法的步骤。
综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
启动行车装置，行车装置于煤棚底部沿水平方向做滑移运动，以使位于煤垛上方的图像采集装置对煤垛进行测量，采集煤垛的图像信息数据，并将该图像信息数据传输至数据处理装置，处理图像采集装置采集的数据，相对应地得到煤垛的报表信息，本系统测量的精度提高，误差减小，测量手段简易，人为参与较少，省时省力，间接提高了盘煤的效率；
行车装置作为载体，承载激光扫描仪和激光测距仪对整个煤场的煤垛进行测量，激光测距仪提高了行车装置移动的测量精度，扫描过程中，激光扫描仪覆盖了整个煤场，减少机械盲区的存在，进一步提高了测量精度；
由于煤场的宽度通常较宽，煤垛的高度堆放较高，固定安装两套激光扫描仪于行车装置一侧，以提高激光扫描仪整体的工作范围，减少了机械盲区的存在。
附图说明
图1是本申请实施例中一种行车固定式盘煤方法的流程图。
图2是本申请实施例中步骤S3的子步骤流程图。
图3是本申请实施例中步骤S4的子步骤流程图。
图4是本申请实施例中一种行车固定式盘煤系统的原理图。
具体实施方式
以下结合附图1-图4对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种行车固定式盘煤方法, 能够提高盘煤效率。
参照图1，其中，方法具体包括如下步骤：
S1：响应行车人员输出的请求，发送行车控制指令。
需要说明的是，行车人员位于驾驶室内执行操作，通过程序控制，使得处理器接收到信号后，对行车装置下达行车控制指令。
S2：响应盘煤人员输出的请求，发送图像信息获取控制指令。
S3：基于所述图像采集装置响应所述图像信息获取控制指令所执行的操作，获取图像信息。
参照图2，对于步骤S3，包括以下子步骤：
S31：响应行车装置发送的信号，发送激光测距控制指令。
S32：基于所述激光测距仪响应所述激光测距指令所执行的操作，获取所述行车装置的移动距离数据。
S33：发送激光扫描控制指令，基于所述激光扫描仪响应所述激光测距控制指令执行的操作，获取煤垛的X轴、Y轴以及Z轴的激光点云。
S34：基于所述行车装置的移动距离数据和煤垛的X轴、Y轴以及Z轴的激光点云，确认获取图像信息。
需要说明的是，激光测距仪能够通过处理器发送的激光测距控制指令，迅速响应行车装置的启动，使得激光测距仪的测量与行车装置的运动同步，基于激光扫描仪获取的煤垛的X轴、Y轴以及Z轴的激光点云，结合激光测距仪获取的测量数据，能够精确分配生成的煤垛激光点云。
回看图1，还包括以下步骤：
S4：发送分析控制指令，基于所述数据处理装置响应所述分析控制指令所执行的操作，获取盘煤报表信息。
参照图3，对于步骤S4，还包括以下子步骤：
S41：发送计算控制指令，基于所述数据处理装置响应所述计算控制指令执行的操作，获取煤垛的单个体积计算数据和煤场体积分割计算数据。
S42：创建报表，填入煤垛的单个体积计算数据和煤场体积分割计算数据，获取盘煤报表。
S43：发送盘煤报表至所述数据处理装置，对应获取三维图形。
需要说明的是，处理器对数据处理装置发送计算控制指令，数据处理装置对煤垛的单个体积进行计算，同时对煤场体积进行分割计算，两者结合，提高测量的精准度。
S44：发送渲染控制指令和网格控制指令。
S45：基于所述数据处理装置响应所述染控制指令和所述网格控制指令，对应获取三维图形效果图。
相对应的，渲染得出的三维图形效果图除带有颜色区分外，还附带精度较高的网格，便于盘煤人员进行观察和盘点。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
本实施例还提供一种行车固定式盘煤系统，参照图4，该行车固定式盘煤系统包括行车装置、图像采集装置、数据处理装置、信号传输装置、网络集控装置以及供电装置。各功能模块详细说明如下：
行车装置，安装于煤棚底部，所述行车装置于煤垛上方做往复滑移运动。
图像采集装置，安装于所述行车装置，用于对煤垛进行测量，并采集图像信息数据。
具体的，图像采集数据包括激光扫描仪和激光测距仪，所述激光扫描仪用于采集煤垛的X轴、Y轴以及Z轴的激光点云，所述激光测距仪安装于所述行车装置的横梁侧，所述激光测距仪用于采集所述行车装置的移动距离数据。
在本实施例中，激光扫描仪的测量范围大于80米，10％反射率≥40m，其测量精度为±20mm，激光等级设置为1级，即保护人眼安全等级，激光扫描仪的扫描角度≥180°，运行温度为：-30°C ~ +70°C，存储温度为：-40°C ~+80°C，湿度为：90%，防护等级为：室外IP67。
进一步的，由于煤场的宽度通常较宽，煤垛的高度堆放较高，所述激光扫描仪设置有两套，两套所述激光扫描仪分别安装于所述行车装置的两侧，所述激光扫描仪的扫描窗口垂直向下，以提高激光扫描仪整体的工作范围，减少了机械盲区的存在。
同时，在本实施例中，激光测距仪的输出信号为：RS485、RS232，测量范围为：0.2—100M，测量误差为：±2CM，测量频率为：20Hz，防护等级为：IP65，工作适应温度为：-10°C~+50°C，存储温度为：-20 °C ~+70°C。
此外，煤场内还架设有控制室，行车装置、激光扫描仪以及激光测距仪的控制开关均安装于控制室内，同时，数据处理装置也设置于控制室内。具体的，数据处理装置设置为数据处理电脑，数据处理电脑安装有盘煤系统软件，软件完成数据的处理与启停指令的下发，数据处理包括激光点云数据与行程数据的匹配、废点删除、三维模型建立、盘煤报表生成。
软件的功能如下：
①系统支持煤堆的单个体积计算和煤场体积分割计算；
②系统在三维图形上可用颜色区分开煤堆的单个体积计算或煤场体积分割计算；
③报表的计算、输出和三维图形输出，应能实现渲染及网格等多种方式输出；
④数据的计算和传送的误差率应不大于万分之一；
⑤三维图形可进行旋转、缩放、平移、更换视点等操作。
对应的，信号传输装置设置为点对点无线网桥，采用的设备有交换机和光电转换器，交换机通过以太网与激光扫描仪连接，同时，交换机通过RS485双绞线与激光测距仪连接，此外，交换机与其中一个光电转换器通过以太网连接，该光电转换器再通过光纤与另一个光电转换器连接，最后由另一个光电转换器通过以太网与数据处理电脑连接，以架设形成点对点无线网桥，实现激光扫描仪、激光测距仪与数据处理电脑之间的数据传输。
进一步的，网络集控装置安装于控制室内，用于存放光电转换器，交换机等设备，同时根据场内需求预留数据传输接口。
此外，供电装置安装于行车装置上，具体实施例中，行车装置上安装有现场控制箱，箱内放置AC220V转DC24V开关电源，系统总电源取自控制室空调220V电源。系统电源总开关设置在控制室。现场控制箱为现场激光扫描仪、激光测距仪、光电转换器、交换机供电。
对应的，启动行车装置，行车装置于煤棚底部沿水平方向做滑移运动，以使位于煤垛上方的图像采集装置对煤垛进行测量，采集煤垛的图像信息数据，并将该图像信息数据传输至数据处理装置，处理图像采集装置采集的数据，相对应地得到煤垛的报表信息，本系统与相关技术中人工测量相比，测量的精度提高，误差减小，测量手段简易，人为参与较少，省时省力，间接提高了盘煤的效率。
关于一种行车固定式盘煤系统的具体限定可以参见上文中对于一种行车固定式盘煤方法的限定，在此不再赘述。上述 系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以以硬件形式内嵌于或独立于电子设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于电子设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
本实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该电子设备的处理器用于提供计算和控制能力。该电子设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该电子设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种行车固定式盘煤方法：
S1：响应行车人员输出的请求，发送行车控制指令。
S2：响应盘煤人员输出的请求，发送图像信息获取控制指令。
S3：基于所述图像采集装置响应所述图像信息获取控制指令所执行的操作，获取图像信息。
S4：发送分析控制指令，基于所述数据处理装置响应所述分析控制指令所执行的操作，获取盘煤报表信息。
该计算机程序被处理器执行时能实现上述方法实施例中任一种行车固定式盘煤方法。
本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
S1：响应行车人员输出的请求，发送行车控制指令。
S2：响应盘煤人员输出的请求，发送图像信息获取控制指令。
S3：基于所述图像采集装置响应所述图像信息获取控制指令所执行的操作，获取图像信息。
S4：发送分析控制指令，基于所述数据处理装置响应所述分析控制指令所执行的操作，获取盘煤报表信息。
该计算机程序被处理器执行时能实现上述方法实施例中任一种行车固定式盘煤系统方法。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将系统的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
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应当理解：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，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种行车固定式盘煤系统，其特征在于，包括：
行车装置，安装于煤棚底部，所述行车装置于煤垛上方做往复滑移运动；
图像采集装置，安装于所述行车装置，用于对煤垛进行测量，并采集图像信息数据；
数据处理装置，用于处理所述图像采集装置采集的数据，对应生成报表信息。
2.根据权利要求1所述的一种行车固定式盘煤系统，其特征在于，所述图像采集数据包括激光扫描仪和激光测距仪，所述激光扫描仪用于采集煤垛的X轴、Y轴以及Z轴的激光点云，所述激光测距仪安装于所述行车装置的横梁侧，所述激光测距仪用于采集所述行车装置的移动距离数据。
3.根据权利要求2所述的一种行车固定式盘煤系统，其特征在于，所述激光扫描仪设置有两套，两套所述激光扫描仪分别安装于所述行车装置的两侧，所述激光扫描仪的扫描窗口垂直向下。
4.根据权利要求1所述的一种行车固定式盘煤系统，其特征在于，还包括信号传输装置，所述信号传输装置设置为点对点无线网桥，所述信号传输装置连接所述图像采集装置和所述数据处理装置。
5.一种行车固定式盘煤方法，其特征在于，采用如权利要求1至4任一项所述的一种行车固定式盘煤系统，包括以下步骤：
响应行车人员输出的请求，发送行车控制指令；
响应盘煤人员输出的请求，发送图像信息获取控制指令；
基于所述图像采集装置响应所述图像信息获取控制指令所执行的操作，获取图像信息；
发送分析控制指令，基于所述数据处理装置响应所述分析控制指令所执行的操作，获取盘煤报表信息。
6.根据权利要求5所述的一种行车固定式盘煤方法，其特征在于，所述基于所述图像采集装置响应所述图像信息获取控制指令所执行的操作，获取图像信息，包括以下步骤：
响应行车装置发送的信号，发送激光测距控制指令；
基于所述激光测距仪响应所述激光测距指令所执行的操作，获取所述行车装置的移动距离数据；
发送激光扫描控制指令，基于所述激光扫描仪响应所述激光测距控制指令执行的操作，获取煤垛的X轴、Y轴以及Z轴的激光点云；
基于所述行车装置的移动距离数据和煤垛的X轴、Y轴以及Z轴的激光点云，确认获取图像信息。
7.根据权利要求5所述的一种行车固定式盘煤方法，其特征在于，所述发送分析控制指令，基于所述数据处理装置响应所述分析控制指令所执行的操作，获取盘煤报表信息，包括以下步骤：
发送计算控制指令，基于所述数据处理装置响应所述计算控制指令执行的操作，获取煤垛的单个体积计算数据和煤场体积分割计算数据；
创建报表，填入煤垛的单个体积计算数据和煤场体积分割计算数据，获取盘煤报表；
发送盘煤报表至所述数据处理装置，对应获取三维图形。
8.根据权利要求7所述的一种行车固定式盘煤方法，其特征在于，所述发送盘煤报表至所述数据处理装置，对应获取三维图形之后，包括以下步骤：
发送渲染控制指令和网格控制指令；
基于所述数据处理装置响应所述染控制指令和所述网格控制指令，对应获取三维图形效果图。
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求5所述的行车固定式盘煤方法的步骤。
10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求5所述的行车固定式盘煤方法的步骤。
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