便攜式計算機的車載激光掃描盤煤系統(tǒng)研究.pdf

1、目前大多數(shù)電廠的煤場采用人工丈量測存煤量,這種計量方法,不僅浪費人力物力,而且測量結(jié)果精度差.人工丈量需要推土機整形,耗時耗力,耽誤堆煤、取煤,計量精度差不利于管理數(shù)據(jù)化,不利于提高管理水平,不利于提高經(jīng)濟效益.為此,我們和合肥科德公司合作開發(fā)了《KDS2004激光掃描盤煤系統(tǒng)》.該文以火力發(fā)電廠露天煤場存煤量的自動檢測系統(tǒng)為研究對象,該系統(tǒng)是集激光、機械、微電子、計算機等技術(shù)于一體,為激光掃描單元車載結(jié)構(gòu),由激光掃描單元、位移傳感器、

2、起停傳感器、下位機、便攜式計算機和小車組成.系統(tǒng)的基本原理是采用脈沖式激光單元掃描測量煤堆到往返目標時間來獲取煤堆高度值,將激光掃描技術(shù)與傳感技術(shù)相結(jié)合來測量煤堆的體積.該系統(tǒng)實現(xiàn)了高密度數(shù)據(jù)的快速采集、高速度數(shù)據(jù)處理與分析、高精度體積計算和簡便的三維重建操作.該文提出了車載激光掃描系統(tǒng)的測量實施方案;深入分析了便攜式計算機的車載激光掃描系統(tǒng)的測量原理;對整個系統(tǒng)的設(shè)計方案和參數(shù)選擇進行了研究,設(shè)計了系統(tǒng)的部分硬件,并證明了其設(shè)計的合理

3、性和可行性;利用Delphi、C++Builder以及三維圖形軟件標準接口OpenGL語言開發(fā)了上位機軟件,該軟件包括上位機的通訊模塊、煤堆三維圖形的生成模塊、體積計算模塊等;用匯編語言編寫下位機數(shù)據(jù)采集和通訊部分的程序;詳細地闡述了基于限定矩形區(qū)域的Delaunay三角剖分算法,實現(xiàn)了煤堆表面離散點的平面三角剖分和空間拓撲;從理論上詳盡地分析了系統(tǒng)的體積誤差,先從測量誤差、截斷誤差、粗大誤差入手,然后誤差合成得出體積測量的誤差,最后提

4、出解決誤差的方法.該系統(tǒng)與傳統(tǒng)的人工測量方法相比,極大地提高了測量效率和測量精度,克服了人為因素對測量結(jié)果的影響.解決了露天煤場存煤量測量這一長期困擾國內(nèi)各大火力發(fā)電廠的難題,具有較強的實用性和推廣價值.可有效地替代傳統(tǒng)的人工測量方法,提高電廠的生產(chǎn)管理水平.較之于門式激光盤煤系統(tǒng),該系統(tǒng)克服了其體積測量精度不高的缺點;較之于安裝在斗輪機上的激光盤煤系統(tǒng),克服了其成本太高的缺點.較之于目前廣泛使用的CCD攝像盤煤系統(tǒng),克服了其陰天工作效