移動物料堆體自動計量系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種移動物料堆體自動計量系統，包括兩臺高速激光測距掃描儀，所述高速激光測距掃描儀安裝在被測物料堆體中線的正上方，其安裝高度為使其掃描斷面完全覆蓋物料堆體載體的寬度；所述高速激光測距掃描儀還經過設備控制及數據采集器后連接到設置有計算程序的后臺計算機。本發明設計合理，安裝方便，操作簡單，可以不間斷對所測物體進行檢測，而且不接觸所測物體，不干擾或介入用戶正常業務流程，提高了測量精度和測量效率，同時，還可較少設備量，降低維護成本。
【專利說明】移動物料堆體自動計量系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種計量系統，尤其是可以自動測定移動堆體的計量系統，具體的說是一種移動物料堆體自動計量系統。
【背景技術】
[0002]對于很多工礦企業而言，原材料如礦石、煤炭的運輸、周轉、計量等環節一直是企業管理的重心。目前，移動原料堆體的計量，如以輸送帶、火車、汽車、輪船等為載體的原料運輸，需要在運輸的過程中對載體所載的原料進行計量。對于該類物料的計量目前主要是通過電子皮帶秤、電子軌道衡等稱重設備對經過的載體進行稱重，然后去除載體自重而獲得物料的重量。這種計量方式主要缺陷即計量精度差、維護成本高等。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種移動物料堆體自動計量系統，可以有效克服現有技術的不足，不僅可以不間斷對所測物體進行檢測，而且可以不接觸所測物體，提高測量精度，同時，還可較少設備量，降低維護成本。
[0004]本發 明的技術方案是:
一種移動物料堆體自動計量系統，包括兩臺高速激光測距掃描儀，所述高速激光測距掃描儀安裝在被測物料堆體中線的正上方，其安裝高度為使其掃描斷面完全覆蓋物料堆體之載體的寬度；所述高速激光測距掃描儀還經過設備控制及數據采集器后連接到設置有計算程序的后臺計算機。
[0005]進一步的，所述兩臺高速激光測距掃描儀之間的距離為0.3^1.0米，且掃描斷面相互平行。
[0006]進一步的，所述高速激光測距掃描儀的掃描頻率為50-?00Ηζ，角度分辨率優于
0.5°，以確保掃描斷面的間隔精細度和包絡精細度。
[0007]進一步的，所述設備控制及數據采集器通過無線或有線方式與后臺計算機相連，對所采集數據進行計算，并最終獲得所測堆體的重量。
[0008]進一步的，所述計算程序包括:
1)物料堆體截面積^?的解算；
2)物料堆體運行速度.的解算；
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3)物料堆體體積V解算；
4)物料堆體重量W解算。
[0009]本發明的有益效果:
1.采用非接觸測量技術，不干預或介入用戶正常業務流程，全自動運行；
2.提高計量精度和計量效率；
3.系統架構簡單，減少用戶定期維護成本。【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明之以列車為載體的計量示意圖。
[0011]圖2是本發明之以傳輸皮帶為載體的計量示意圖。
[0012]圖3是本發明之坐標系轉換示意圖。
[0013]圖4是本發明之面積^|計算示意圖。
[0014]圖5是本發明之體積V計算示意圖。
[0015]其中:1-高速激光測距掃描儀；2_設備控制及數據采集器；3_后臺計算機；4-列車；5-物料堆體；6-傳送帶。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。
[0017]如圖1所示，是本發明移動物料堆體自動計量系統的一個實施例，包括兩臺高速激光測距掃描儀I和列車4載體。所述列車4上載有物料堆體5。所述高速激光測距掃描儀I可以選用SICK公司的LMS511，并通過高強度鋁型材固定在物料堆體5中線的正上方，使其不會因氣流或風力產生晃動而影響測量精度。其安裝高度依載體的寬度而定，使其掃描斷面可以完全 覆蓋列車4的寬度。所述兩臺高速激光測距掃描儀I之間的距離為
0.3^1.0米，以0.5米為佳，且掃描斷面相互平行。所述高速激光測距掃描儀的掃描頻率為5(T100Hz，角度分辨率優于0.5°，以確保掃描斷面的間隔精細度和包絡精細度。所述物料堆體5的載體還可以是傳送帶6，如圖2所示。所述兩臺高速激光測距掃描儀I分別通過電氣連接到設備控制及數據采集器2，并由后者對前者實施掃描觸發控制及掃描數據的采集。同時，該設備控制及數據采集器2還可以對兩臺高速激光測距掃描儀I進行電力及遠程開關機控制，并提供本地數據的存儲。所述設備控制及數據采集器2還通過無線或有線方式與后臺計算機3相連，使之成為后臺計算機3與現場高速激光測距掃描儀I之間控制及數據采集的橋梁。其中，無線連接方式可以是GPRS或者是3G。
[0018]所述后臺計算機3負責向現場設備發送指令，并通過運行計算程序，對來自現場設備回傳的掃描數據進行運算、分析和三維建模，同時實時運算計量結果，并提供用戶所需各種數據、圖表、分析等功能。所述計算程序包含以下算法:
a)物料堆體截面積S，的解算
基
1.兩臺高速激光測距掃描儀固定在平行于列車或傳輸皮帶運行方向的中線正上方，故掃描儀獲得的距離掃描數據為極坐標數據。
[0019]i1.先把極坐標數組數據轉換為平面直角坐標數據，如圖3所示，設激光測距掃描儀所獲得的測距數組中:
1)距離為D;
2)根據其在數組中的位置可得到其角度值Θ；
3)掃描儀的掃描張角為Φ( Φ < 180° )；
4)掃描儀距地水平面高度為L；
則:
【權利要求】
1.一種移動物料堆體自動計量系統，包括兩臺高速激光測距掃描儀，其特征是所述高速激光測距掃描儀安裝在被測物料堆體中線的正上方，其安裝高度為使其掃描斷面完全覆蓋物料堆體之載體的寬度；所述高速激光測距掃描儀還經過設備控制及數據采集器后連接到設置有計算程序的后臺計算機。
2.根據權利要求1所述移動物料堆體自動計量系統，其特征是所述兩臺高速激光測距掃描儀之間的距離為0.3^1.0米，且掃描斷面相互平行。
3.根據權利要求1所述移動物料堆體自動計量系統，其特征是所述高速激光測距掃描儀的掃描頻率為5(T100Hz，角度分辨率優于0.5。。
4.根據權利要求1所述移動物料堆體自動計量系統，其特征是所述設備控制及數據采集器通過無線或有線方式與后臺計算機相連。
5.根據權利要求1所述移動物料堆體自動計量系統，其特征是所述計算程序包括: 1)物料堆體截面積,的解算； 2)物料堆體運行速度?々的解算； 3)物料堆體體積V的解算； 4)物料堆體重量W的 解算。
【文檔編號】G01G11/00GK104019873SQ201410218121
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月22日 優先權日:2014年5月22日
【發明者】韓華, 韓奎 申請人:南京絡聯測控技術有限公司
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