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解決方(fang)案

始終致力(li)于高精度三維激光系列產品開發、應(ying)用服務(wu)與產業化,為用(yong)戶提供多(duo)行業(ye)、全場(chang)景(jing)解(jie)決(jue)方案(an)。

三維(wei)激光(guang)在砂石自(zi)動化盤算方量的應(ying)用

三維激光在砂石自動化盤算方量的應用

項目背景
dahai

  河沙對建筑業(ye)有著卓(zhuo)著的貢獻,河沙經烘干篩分(fen)后(hou)可廣泛用于各種干粉砂(sha)漿,強度近似于用石(shi)英砂(sha)做的砂(sha)漿。所(suo)以河沙一般在(zai)建筑,裝(zhuang)修方面有著不可替(ti)代的作用!在(zai)砂(sha)石(shi)行業(ye),智(zhi)能(neng)化能(neng)夠實現設(she)計、設(she)備、生(sheng)產(chan)和管理智(zhi)能(neng)化,使(shi)砂(sha)石(shi)生(sheng)產(chan)效(xiao)率大幅提升,目前,砂(sha)石(shi)骨料行業(ye)智(zhi)能(neng)化發展(zhan)勢頭強勁(jing)。

  工(gong)信部也在2016年(nian)底(di)的(de)(de)工(gong)作(zuo)會議上要求,2017年(nian)全面(mian)實(shi)施(shi)“中國制(zhi)(zhi)造2025”、深化制(zhi)(zhi)造業和互聯網(wang)融合發展。為政(zheng)府提供服務方(fang)面(mian),砂石(shi)(shi)工(gong)業新體系,推動產業高質(zhi)量發展、促進機制(zhi)(zhi)砂石(shi)(shi)轉型發展,就能耗指標、建筑固廢綜合利用(yong)、示范企業的(de)(de)培育以及砂石(shi)(shi)產業轉型發展的(de)(de)模式等方(fang)面(mian)提出(chu)建議和意見。

一、砂石行(xing)業概況

  某砂石廠目前遇到的問題

  1.船舶(bo)識(shi)別沒有自(zi)動化(hua)系統完成(cheng),船舶(bo)信(xin)息記錄無系統化(hua)管理;

  2.船(chuan)舶采(cai)沙方(fang)量(liang)沒有(you)精確的計算(suan)方(fang)式,靠(kao)“吃水位”的測(ce)量(liang)方(fang)式無法準(zhun)確衡量(liang)船(chuan)舶的實際方(fang)量(liang);

  3.船舶運輸過程無法(fa)監管(guan);

  4.實際卸沙量與(yu)裝載量無法準備評(ping)估,無法計算運載效率;

  5.目前的(de)作業(ye)(ye)與管理模式效率低,無法滿足(zu)日益增長(chang)業(ye)(ye)務(wu)工作量的(de)需求;

  6.紙質單據需一個(ge)(ge)個(ge)(ge)錄入到系統當(dang)中,耗(hao)時耗(hao)力且容易出錯,無法滿足砂石公司日(ri)益(yi)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(liang)(liang)計(ji)算,取(qu)代了(le)人工測量(liang)(liang)方式,實現對砂石體(ti)積的自動精準(zhun)測量(liang)(liang)。

  2.實(shi)現對采砂過(guo)程中(zhong)重要數據的實(shi)時(shi)采集、傳(chuan)輸(shu)、計算、分析,實(shi)時(shi)掌握砂石公司整體運行管理(li)的狀態;

  3.直(zhi)(zhi)觀(guan)顯示各項(xiang)監控信(xin)息數據(ju)的歷史變化過程(cheng)及(ji)當前狀(zhuang)態,為采區(qu)安全生產管理人員提供(gong)簡單、明了(le)、直(zhi)(zhi)觀(guan)、有效的信(xin)息參考;

  4.多(duo)級管理(li)平臺(tai)工作模式,可方便實現監測信息在轄(xia)區安全(quan)生產管理(li)機構(gou)、采區、砂場(chang),采砂船(chuan)等管理(li)部門多(duo)級管理(li)與信息共享;

  5.運(yun)單(dan)系(xi)(xi)統(tong)與(yu)財務系(xi)(xi)統(tong)的對接,實現了砂石采、運(yun)、銷一體化信息管理,提高工作效率(lv)。

二、砂石行業三維(wei)激(ji)光解決方案介紹

  (一)總體集成方案

  1.建設(she)技術路(lu)線(xian)

  (1)通過一鍵式操控(kong)平臺操控(kong)三維激光掃描儀(yi)獲取船舶點(dian)云數據;

  (2)有源RFID信號用于(yu)船(chuan)舶自(zi)動識別系統(tong)識別船(chuan)只;

  (3)基于點(dian)云數據(ju)的(de)砂石測量計算(suan)系統(tong),精細化算(suan)出砂石體(ti)積方量;

  (4)運單管理系統和移動(dong)端APP用(yong)于運單運輸查(cha)詢(xun)和監管,實現(xian)信(xin)息化過(guo)程監管;

      2.建設技(ji)術流程

  (1)船舶空倉建模和屬性建庫用于基(ji)礎系(xi)統庫;

  (2)船(chuan)(chuan)舶自動化識別系統識別船(chuan)(chuan)舶并提(ti)取船(chuan)(chuan)舶信息;

  (3)砂(sha)石采(cai)集完成(cheng)激光掃(sao)測;

  (4)砂石測量計算(suan)系統自動精細化計算(suan)砂石體積方量;

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

  (二)總體工作流程

  (三)設備一欄表

  1.硬(ying)件系統

  由于無人自動堆取料機是(shi)在露天惡劣(lie)環境下長時間工作,本(ben)方案(an)三維激光(guang)掃描(miao)儀選型為海達數云(yun)完全自主研發的HS300X工業(ye)級三維激光(guang)掃描(miao)儀。

  通過掃描儀伸(shen)縮(suo)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(shi)段的(de)防護,也提高(gao)了設(she)備的(de)易操控性(xing)。

HS300X工業(ye)級三(san)維激光掃描儀(yi)

  測程:1.5m~300m

  激光重復頻率:300kHz

  掃描視場角:垂直100°(-40°~+60°),水平(ping)360°

  角度分辨率:0.002°

  工作溫度:-10℃~45℃

  儲存溫度(du):-20℃~50℃

  三、項目案例

  (一)項目背景

  項目單位:南方某(mou)砂石廠

  項目時間:2018年上(shang)半年

  項目(mu)現場

  (二)項目實施流程

  1.體積計算(suan)技術(shu)事項流程

  (1)空(kong)船建模。空(kong)船數據掃描(一(yi)站),并存儲為txt格式,以(yi)一(yi)定的組織形式命名。

  (2)滿船建模(mo)。滿船數據掃描(miao)(一(yi)站),涉及到場景自(zi)動剪裁、目標船只提取(qu),并存儲(chu)為(wei)txt格(ge)式,以一(yi)定的組(zu)織(zhi)形(xing)式命(ming)名。

  (3)粗配(pei)準(zhun)。通(tong)過(guo)算(suan)法對百萬級(ji)甚至千萬級(ji)數(shu)據進行(xing)(xing)抽(chou)希,并使用核心算(suan)法對空船滿船進行(xing)(xing)基于無(wu)標靶球的粗配(pei)準(zhun)。

  (4)精配準(zhun)。在粗配準(zhun)的基(ji)礎上(shang),在進行細(xi)化配準(zhun)。

  (5)砂石(shi)體積計算。通過(guo)內插方法(fa)對空(kong)船滿船模型(xing)量測模型(xing)差值。進而(er)計算方量值。

  2.基(ji)于優化后(hou)的4pcs算法實現無標(biao)靶球粗(cu)配準

自動化配準

  3.體(ti)積計算

  點擊啟動掃描與砂(sha)石體積計(ji)算界(jie)面即可實(shi)現方(fang)量的計(ji)算,同(tong)時會生(sheng)成高差(cha)dem影像(xiang)數(shu)據以備查。

  體積(ji)計算

  4.后臺管理(li)

  用戶管理(li)、角色管理(li)、權限管理(li)、安全管理(li);

  5.建立運(yun)單

  配備(bei)掃描儀由系統自(zi)動(dong)建(jian)立(li)運單(dan)(dan)、未配備(bei)掃描儀船(chuan)舶由發貨(huo)員建(jian)立(li)運單(dan)(dan)、建(jian)立(li)運單(dan)(dan)無誤后確定運單(dan)(dan)、已確認運單(dan)(dan)由發貨(huo)員發布(bu)運單(dan)(dan);

  發(fa)(fa)(fa)布運單:已確認運單由發(fa)(fa)(fa)貨員發(fa)(fa)(fa)布運單、發(fa)(fa)(fa)布后的運單可通過系統(tong)查詢運單狀態、發(fa)(fa)(fa)布后的運單在特(te)殊(shu)情況(kuang)下可由發(fa)(fa)(fa)貨員改派(pai);

  運(yun)單

  6.實時定位監(jian)管

  發布后(hou)的運單(dan)可查詢運單(dan)位置、偏離航(hang)線或失(shi)去信號時,系(xi)統予以預(yu)警報警;

  監控船(chuan)舶當(dang)前位(wei)置、船(chuan)舶行駛路線、船(chuan)舶行駛方位(wei)、船(chuan)舶狀態(tai),是否信號失鎖(suo)等;

  完(wan)成訂單-簽收

  完成運(yun)單(dan)由收貨方完成;

  在船舶周圍,拍照上(shang)傳,確(que)認完成運單;

  歷史訂單-查詢

  對歷(li)史運單可(ke)進行查(cha)詢;

  查詢方(fang)(fang)式可按運(yun)單時(shi)間、發貨(huo)(huo)方(fang)(fang)、收貨(huo)(huo)方(fang)(fang)等形式進行;

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