煤炭等大宗散貨堆體體積測量方法研究.pdf

1、大型儲(chǔ)煤基地的加速建設(shè)，需要堆儲(chǔ)現(xiàn)代化管理技術(shù)作保障，而煤炭等大宗散貨堆體的體積測量工作又是堆儲(chǔ)現(xiàn)代化管理中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，快速、準(zhǔn)確、簡便地測量出儲(chǔ)煤基地煤堆的體積和質(zhì)量對(duì)儲(chǔ)煤基地進(jìn)行科學(xué)管理、經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估和存儲(chǔ)量評(píng)估具有重要意義。因此，探索新型、有效、智能的體積測量系統(tǒng)是燃料科學(xué)管理領(lǐng)域中非常重要的課題，這也是作為一個(gè)現(xiàn)代化的燃料管理不可缺少的。
　　本課題來源于北京神華恒運(yùn)能源科技有限公司實(shí)施的科研項(xiàng)目“煤炭等大宗散貨盤點(diǎn)系

2、統(tǒng)研究”。結(jié)合神華集團(tuán)的切實(shí)需要，本項(xiàng)目研發(fā)了一套煤炭等大宗散貨堆體體積測量系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)單人手提該系統(tǒng)圍繞煤堆步行一圈即可完成體積測量作業(yè)，可對(duì)港口等儲(chǔ)煤基地的煤堆體積進(jìn)行高精度、高效率的測量。
　　該測量系統(tǒng)采用激光掃描儀采集煤堆的表面掃描點(diǎn)信息，采用高精度的差分GPS精確獲取測量點(diǎn)的位置，采用高精度傾角儀測量系統(tǒng)的俯仰角與橫滾角信息。系統(tǒng)結(jié)合實(shí)際測量原理對(duì)GPS數(shù)據(jù)、激光掃描儀數(shù)據(jù)及傾角儀數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，提高基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的精度

3、;利用GPS定位數(shù)據(jù)、傾角儀數(shù)據(jù)及系統(tǒng)中儀器安裝位置數(shù)據(jù)進(jìn)行激光掃描儀的位置解算;利用激光掃描點(diǎn)的距離及角度數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描點(diǎn)的局部坐標(biāo)解算;利用傾角儀數(shù)據(jù)構(gòu)建旋轉(zhuǎn)矩陣將激光掃描點(diǎn)的局部坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為全局坐標(biāo)，獲得被測煤堆的三維模型并顯示;利用Delaunay三角剖分算法將煤堆點(diǎn)云剖分為若干個(gè)三棱柱，計(jì)算每個(gè)三棱柱體的體積并累積加和得到整個(gè)煤堆的體積。
　　該測量系統(tǒng)已在校內(nèi)進(jìn)行了模擬煤堆測量，并在河北黃驊港、秦皇島港與天津港儲(chǔ)煤基地進(jìn)行