一、砂石行業概況

　　某砂石廠目前遇到的問題

　　1.船舶識別沒有自動化系統完成，船舶信息記錄無系統化管理；

　　2.船舶采沙方量沒有精確的計算方式，靠“吃水位”的測量方式無法準確衡量船舶的實際方量；

　　3.船舶運輸過程無法監管；

　　4.實際卸沙量與裝載量無法準備評估，無法計算運載效率；

　　5.目前的作業與管理模式效率低，無法滿足日益增長業務工作量的需求；

　　6.紙質單據需一個個錄入到系統當中，耗時耗力且容易出錯，無法滿足砂石公司日益繁重的開采統計需求。

　　預期的建設目標

　　1.基于點云數據的砂石方量計算，取代了人工測量方式，實現對砂石體積的自動精準測量。

　　2.實現對采砂過程中重要數據的實時采集、傳輸、計算、分析，實時掌握砂石公司整體運行管理的狀態；

　　3.直觀顯示各項監控信息數據的歷史變化過程及當前狀態，為采區安全生產管理人員提供簡單、明了、直觀、有效的信息參考；

　　4.多級管理平臺工作模式，可方便實現監測信息在轄區安全生產管理機構、采區、砂場，采砂船等管理部門多級管理與信息共享；

　　5.運單系統與財務系統的對接，實現了砂石采、運、銷一體化信息管理，提高工作效率。

二、砂石行業三維激光解決方案介紹

　　（一）總體集成方案

　　1.建設技術路線

　　（1）通過一鍵式操控平臺操控三維激光掃描儀獲取船舶點云數據；

　　（2）有源RFID信號用于船舶自動識別系統識別船只；

　　（3）基于點云數據的砂石測量計算系統，精細化算出砂石體積方量；

　　（4）運單管理系統和移動端APP用于運單運輸查詢和監管，實現信息化過程監管；

      2.建設技術流程

　　（1）船舶空倉建模和屬性建庫用于基礎系統庫；

　　（2）船舶自動化識別系統識別船舶并提取船舶信息；

　　（3）砂石采集完成激光掃測；

　　（4）砂石測量計算系統自動精細化計算砂石體積方量；

　　（5）運單管理系統和移動端APP用于運單運輸查詢和監管，實現信息化過程監管；

　　（二）總體工作流程

　　（三）設備一欄表

　　1.硬件系統

　　由于無人自動堆取料機是在露天惡劣環境下長時間工作，本方案三維激光掃描儀選型為海達數云完全自主研發的HS300X工業級三維激光掃描儀。

　　通過掃描儀伸縮執行機構和一鍵式控制電路系統，實現一鍵式操控掃描，既加強了掃描儀非工作時段的防護，也提高了設備的易操控性。

HS300X工業級三維激光掃描儀

　　測程：1.5m～300m

　　激光重復頻率：300kHz

　　掃描視場角：垂直100°（-40°～+60°），水平360°

　　角度分辨率：0.002°

　　工作溫度：-10℃～45℃

　　儲存溫度：-20℃～50℃

　　三、項目案例

　　（一）項目背景

　　項目單位：南方某砂石廠

　　項目時間：2018年上半年

　　項目現場

　　（二）項目實施流程

　　1.體積計算技術事項流程

　　（1）空船建模。空船數據掃描（一站），并存儲為txt格式，以一定的組織形式命名。

　　（2）滿船建模。滿船數據掃描（一站），涉及到場景自動剪裁、目標船只提取，并存儲為txt格式，以一定的組織形式命名。

　　（3）粗配準。通過算法對百萬級甚至千萬級數據進行抽希，并使用核心算法對空船滿船進行基于無標靶球的粗配準。

　　（4）精配準。在粗配準的基礎上，在進行細化配準。

　　（5）砂石體積計算。通過內插方法對空船滿船模型量測模型差值。進而計算方量值。

　　2.基于優化后的4pcs算法實現無標靶球粗配準

自動化配準

　　3.體積計算

　　點擊啟動掃描與砂石體積計算界面即可實現方量的計算，同時會生成高差dem影像數據以備查。

　　體積計算

　　4.后臺管理

　　用戶管理、角色管理、權限管理、安全管理；

　　5.建立運單

　　配備掃描儀由系統自動建立運單、未配備掃描儀船舶由發貨員建立運單、建立運單無誤后確定運單、已確認運單由發貨員發布運單；

　　發布運單：已確認運單由發貨員發布運單、發布后的運單可通過系統查詢運單狀態、發布后的運單在特殊情況下可由發貨員改派；

　　運單

　　6.實時定位監管

　　發布后的運單可查詢運單位置、偏離航線或失去信號時，系統予以預警報警；

　　監控船舶當前位置、船舶行駛路線、船舶行駛方位、船舶狀態，是否信號失鎖等；

　　完成訂單-簽收

　　完成運單由收貨方完成；

　　在船舶周圍，拍照上傳，確認完成運單；

　　歷史訂單-查詢

　　對歷史運單可進行查詢；

　　查詢方式可按運單時間、發貨方、收貨方等形式進行；