大中型散料堆體積測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、大中型散料堆的體積測(cè)量是堆場(chǎng)管理工作的重要內(nèi)容，準(zhǔn)確獲取當(dāng)前堆場(chǎng)的散料儲(chǔ)量是國家和企業(yè)進(jìn)行戰(zhàn)略儲(chǔ)備規(guī)劃和生產(chǎn)計(jì)劃安排的關(guān)鍵。針對(duì)現(xiàn)有散料堆體積測(cè)量系統(tǒng)盤點(diǎn)效率低、對(duì)安裝平臺(tái)依賴性強(qiáng)、測(cè)量不準(zhǔn)確等問題，以實(shí)際應(yīng)用為研究目的，提出了一種便攜式大中型散料堆體積快速測(cè)量方法，使之能夠更好的解決散料堆體積測(cè)量的問題。對(duì)國家進(jìn)行資源戰(zhàn)略規(guī)劃、能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型具有重要意義，對(duì)企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)安排、成本核算和效益評(píng)估提供了技術(shù)支持。本文的研究內(nèi)容主要解決了便攜

2、式快速測(cè)量方法的關(guān)鍵技術(shù)。具體研究內(nèi)容如下:
　　詳細(xì)研究了便攜式快速測(cè)量方法的理論模型，從理論上論證了該方法的可行性，分析了各誤差因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。根據(jù)測(cè)量原理，研制了手提測(cè)量系統(tǒng)。在測(cè)量人員手提行走過程中，激光掃描儀實(shí)時(shí)獲取堆體表面的斷面數(shù)據(jù)，姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)的姿態(tài)數(shù)據(jù)，定位系統(tǒng)實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)的軌跡數(shù)據(jù)，將測(cè)量的各個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理形成被測(cè)堆體表面的空間點(diǎn)云模型;然后利用投影剖分體積算法，獲得被測(cè)堆體的體積。利用該方

3、法可快速、準(zhǔn)確的測(cè)量大中型散料堆的體積。
　　針對(duì)目前姿態(tài)測(cè)量儀在手提行走條件下測(cè)量系統(tǒng)俯仰角精度低的難點(diǎn)，提出一種利用激光掃描儀數(shù)據(jù)解算俯仰角的方法。該方法利用測(cè)量過程中激光掃描儀測(cè)量的地面數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)解算即可獲得測(cè)量系統(tǒng)的俯仰角，從而解決了目前姿態(tài)測(cè)量儀在手提行走條件下測(cè)量精度低的難題。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了與目前姿態(tài)測(cè)量儀比較，該方法在手提行走條件下能更準(zhǔn)確的測(cè)量手提系統(tǒng)的俯仰角。
　　針對(duì)電子羅盤由于受到外界磁場(chǎng)干擾而無法

4、準(zhǔn)確測(cè)量的缺點(diǎn)，采用了雙天線航向角測(cè)量方法。針對(duì)測(cè)量過程中容易出現(xiàn)的航向角丟失情況，利用軌跡數(shù)據(jù)擬合航向角;針對(duì)GNSS在測(cè)量過程中出現(xiàn)的軌跡斷裂情況，提出了一種軌跡修正方法，提高了測(cè)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性。
　　提出了一種堆體下邊緣檢測(cè)算法。該算法針對(duì)激光掃描儀測(cè)量得到輪廓截面數(shù)據(jù)，將地面測(cè)量點(diǎn)和堆體測(cè)量點(diǎn)分別進(jìn)行直線擬合，求其交點(diǎn)作為堆體的下邊緣點(diǎn)。將高度閾值和雙邊濾波算法融合應(yīng)用于堆體點(diǎn)云去噪，利用高度閾值算法去除堆體點(diǎn)云中