便攜式計(jì)算機(jī)的車(chē)載激光掃描盤(pán)煤系統(tǒng)研究.pdf

1、目前大多數(shù)電廠的煤場(chǎng)采用人工丈量測(cè)存煤量,這種計(jì)量方法,不僅浪費(fèi)人力物力,而且測(cè)量結(jié)果精度差.人工丈量需要推土機(jī)整形,耗時(shí)耗力,耽誤堆煤、取煤,計(jì)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(jì)效益.為此,我們和合肥科德公司合作開(kāi)發(fā)了《KDS2004激光掃描盤(pán)煤系統(tǒng)》.該文以火力發(fā)電廠露天煤場(chǎng)存煤量的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)為研究對(duì)象,該系統(tǒng)是集激光、機(jī)械、微電子、計(jì)算機(jī)等技術(shù)于一體,為激光掃描單元車(chē)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(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)和小車(chē)組成.系統(tǒng)的基本原理是采用脈沖式激光單元掃描測(cè)量煤堆到往返目標(biāo)時(shí)間來(lái)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(lái)測(cè)量煤堆的體積.該系統(tǒng)實(shí)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(jì)算和簡(jiǎn)便的三維重建操作.該文提出了車(chē)載激光掃描系統(tǒng)的測(cè)量實(shí)施方案;深入分析了便攜式計(jì)算機(jī)的車(chē)載激光掃描系統(tǒng)的測(cè)量原理;對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案和參數(shù)選擇進(jìn)行了研究,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的部分硬件,并證明了其設(shè)計(jì)的合理

3、性和可行性;利用Delphi、C++Builder以及三維圖形軟件標(biāo)準(zhǔn)接口OpenGL語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了上位機(jī)軟件,該軟件包括上位機(jī)的通訊模塊、煤堆三維圖形的生成模塊、體積計(jì)算模塊等;用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)下位機(jī)數(shù)據(jù)采集和通訊部分的程序;詳細(xì)地闡述了基于限定矩形區(qū)域的Delaunay三角剖分算法,實(shí)現(xiàn)了煤堆表面離散點(diǎn)的平面三角剖分和空間拓?fù)?從理論上詳盡地分析了系統(tǒng)的體積誤差,先從測(cè)量誤差、截?cái)嗾`差、粗大誤差入手,然后誤差合成得出體積測(cè)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(cè)量方法相比,極大地提高了測(cè)量效率和測(cè)量精度,克服了人為因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響.解決了露天煤場(chǎng)存煤量測(cè)量這一長(zhǎng)期困擾國(guó)內(nèi)各大火力發(fā)電廠的難題,具有較強(qiáng)的實(shí)用性和推廣價(jià)值.可有效地替代傳統(tǒng)的人工測(cè)量方法,提高電廠的生產(chǎn)管理水平.較之于門(mén)式激光盤(pán)煤系統(tǒng),該系統(tǒng)克服了其體積測(cè)量精度不高的缺點(diǎn);較之于安裝在斗輪機(jī)上的激光盤(pán)煤系統(tǒng),克服了其成本太高的缺點(diǎn).較之于目前廣泛使用的CCD攝像盤(pán)煤系統(tǒng),克服了其陰天工作效