產(chǎn)品簡介

固定式全自動激光盤煤儀產(chǎn)生背景

便攜式盤煤儀在市面上存在已久,它是由工程測量儀器慢慢轉(zhuǎn)化而來,而固定式盤煤系統(tǒng)作為專門為大型

煤場盤點(diǎn)而開發(fā)的產(chǎn)品，從理論到實(shí)踐,從不成熟產(chǎn)品到成為火力發(fā)電廠最先進(jìn)的盤煤方式有很深厚的時(shí)

代背景。每年，火電廠燃煤成本約占總運(yùn)營成本的百分之七十，只有精確了解每個(gè)月的煤耗指標(biāo)，才能實(shí)

現(xiàn)火電廠的更有效管理，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減排和增加企業(yè)效益的目的，因此每個(gè)月月末的煤場盤點(diǎn)工作成為燃

料管理工作當(dāng)中的一個(gè)重要組成部分。要快速、精確而又簡單的完成此項(xiàng)工作，就必須借助最科學(xué)可靠的

測量儀器來實(shí)現(xiàn)。

SW-3110型全自動三維激光掃描盤煤系統(tǒng)-是北京三維麥普導(dǎo)航測繪技術(shù)有限公司依托武漢測繪科技大

學(xué)最新測繪軟件成果,于2012年,在國內(nèi)老款固定式盤煤 儀的基礎(chǔ)上率先開發(fā)的,它利用GPS定位掃描儀位

置(GPS水平定位誤差1厘米,高 程誤差2厘米).利用二維掃描儀高速掃描傾角距離,利用多傳感器進(jìn)行精密

側(cè)向 測角,結(jié)合測繪成圖、三維圖形處理技術(shù)研發(fā)的一種新型高精度盤庫系統(tǒng),它大 大改進(jìn)了市場上原有

的老款盤煤儀通過形成編碼器測量距離誤差過大、垂直角 編碼器測角精度低的問題.該系統(tǒng)可以應(yīng)用于任

意形狀堆料的體積測量,是數(shù)字 化煤場的可靠地前端采集設(shè)備.

SW3110遠(yuǎn)距離慢速型激光掃描器是已經(jīng)擁有10年歷史的性能穩(wěn)定的激光掃描器，它采用成熟的激光-

時(shí)間飛行原理，非接觸式檢測，IP67的防護(hù)等級，內(nèi)部集成加熱器，使得其可以用在室外惡劣環(huán)境下的區(qū)

域防撞及測量，最遠(yuǎn)測距為250米，(10%反射率時(shí)為150米)，SW3110數(shù)據(jù)接口為RS422及以太網(wǎng)接口，

PNP開漏輸出。

工作原理和過程

1.1  本系統(tǒng)以堆取料機(jī)（以懸臂式堆取料機(jī)為例：圖1）為載體，采用激光掃描測距技術(shù)和位置傳感技

術(shù)，即時(shí)獲取被測料場的空間位置信息數(shù)據(jù)，并同步傳輸?shù)接?jì)算機(jī)平臺。該系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)最關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)

節(jié)是，通過激光掃描儀二維扇面掃描物料表面，獲取被測煤場的與激光掃描儀之間的角度信息和距離信息

（圖2）。

圖1

圖1

1.2 通過密集地獲取大量的煤場點(diǎn)云三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)（圖3）,將獲取的點(diǎn)云構(gòu)建不規(guī)則三角網(wǎng)（圖4），建

立三維模型，還原被測料場的真實(shí)面貌（圖5）。

圖3

圖4

圖5

1.3   通過構(gòu)建不規(guī)則三角網(wǎng)，被測物料形狀被分解成數(shù)以萬計(jì)的柱體，計(jì)算每個(gè)柱體的體積

，對所有柱體積進(jìn)行累加，就得到被測物料的體積（圖6）。同時(shí)軟件可以實(shí)現(xiàn)對被測物體的分割計(jì)

算（圖7）。

圖6

圖7

產(chǎn)品的特點(diǎn)：

 系統(tǒng)的相對精度和絕對精度具有高精度的特性體積誤差可以達(dá)到千分之六以內(nèi)。

 全自動掃描，測量速度快。

 IP67防水可全天候工作測量精度不受人為因素天氣因素、堆體形狀影響。

 軟件操作簡單。

 單人可完成操作。

 長檢測距離（最遠(yuǎn)250米）

 高角度分辨率（0.125度）

 大掃描角度（Max:300度，可以在設(shè)置參數(shù)中調(diào)整）

測量原理：

本產(chǎn)品采用二維高速激光掃描儀采集煤堆上高密度斷面數(shù)據(jù)結(jié)合GPS系統(tǒng)及傳感器獲得掃描儀的空間坐

標(biāo)及角 度信息實(shí)現(xiàn)三維點(diǎn)云采集 三維圖型顯示并可經(jīng)報(bào)表和圖形打印輸出為目前世界上基于領(lǐng)先水平的

堆體體積測量系統(tǒng).

應(yīng)用領(lǐng)域：

火電企業(yè)、港口碼頭、鋼鐵廠、冶金單位、化工企業(yè)、建筑土石方開挖現(xiàn)場、露天礦開采現(xiàn)場、巖石剖

面測量

安裝位置：

可安裝在露天斗輪機(jī)、龍門吊、橋抓、圓形煤場堆取料機(jī)、其它各種機(jī)械平臺煤場（非露天不適用于

GPS）.

設(shè)備組成：

進(jìn)口二維激光掃描儀對堆體表面進(jìn)行高頻率斷面，掃描將角度和距離輸

出到控制終端。

雙頻高精度GPS該高精度GPS可完成掃描儀的實(shí)時(shí)三維坐標(biāo)測量,水

平定位精度達(dá)1厘米,高程定位精度2厘米.此坐標(biāo)是

煤堆掃描過程中的坐標(biāo)起算點(diǎn)。煤堆表面坐標(biāo)均以

此點(diǎn)為參考點(diǎn)。當(dāng)掃描儀位置發(fā)生移動時(shí),GPS也可

以實(shí)時(shí)獲得掃描儀三維坐標(biāo)。

測向測角模塊獲得掃描儀的水平方位角。

現(xiàn)場控制器該控制器與現(xiàn)場多種傳感器、控制硬件設(shè)備連接，

完成動作控制及數(shù)據(jù)采集。主要功能有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收

發(fā)、數(shù)據(jù)解算/存儲.此控制器可向用戶提供多種標(biāo)

準(zhǔn)計(jì)算機(jī)接口。

進(jìn)口姿態(tài)傳感器測量系統(tǒng)的輔助校正裝置，采用高精度雙軸傾斜傳

感器模組，目的是防止在測量過程中因測量平臺發(fā)

生傾斜而造成的點(diǎn)位坐標(biāo)計(jì)算誤差，通過獨(dú)創(chuàng)的快

速算法，無論平臺處于何種狀態(tài)（主要是指水平程

度），都能保證點(diǎn)位坐標(biāo)的測量精度，省去了設(shè)備

安裝調(diào)平步驟，實(shí)現(xiàn)真正的“安裝即用”。

主控室電腦負(fù)責(zé)安裝盤煤軟件，處理三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)建立三維立

體模型，生成報(bào)表。

性能參數(shù)表：

最遠(yuǎn)檢測距離250m

10％反射率檢測距離150m

掃描角度Max:300°，可以在設(shè)置參數(shù)中調(diào)整

角度步進(jìn)分辨率0 125/0.25°/0.5°/10°可調(diào)

掃描頻率10HZ（掃描角度范圍的重復(fù)次數(shù)）

響應(yīng)時(shí)間200ms~10ms

分辨率/系統(tǒng)誤差3.9mm/typ.±25mm

激光二極管波長紅色外光905納米

數(shù)據(jù)接口RS422/Ethernet

通訊速率9.6/19.2/38.4/57.6/115.2K/1M/10M(bps)

開關(guān)量輸出4*PNP；typ；±24VDC

激光防護(hù)等級一級（人眼安全）

工作電壓/功耗24VDC±15％

工作溫度/儲存溫度-25~45℃/-20~80℃

防護(hù)等級IP67

外形尺寸（W*H*D）350*264*287mm

重量9.1kg

軟件

軟件SOPAS Engineering軟件

系統(tǒng)綜合誤差

系統(tǒng)整體相對誤差精度體積一千立方米以上，誤差小于0.5％

單一煤場測量時(shí)間15到45分鐘

軟件推薦配置要求2.6G以上CPU，1G以上內(nèi)存，128M以上獨(dú)立顯卡，80G以上硬盤

激光測量距離80-250米以上

激光距離測量分辨率毫米級

無線傳輸距離3公里（無遮擋）

天線傳輸速率天線傳輸速率,最大54Mbps

報(bào)表格式 支持PDF,WORD等通用辦公文件格式，支持通用網(wǎng)頁數(shù)據(jù)格式

GPS定位系統(tǒng)參數(shù)

水平定位精度±(10＋1×10-6D)mm

垂直定位精度±(20＋1×10-6D)mm

3110技術(shù)參數(shù)

10%反射率檢測距離150m

掃描角度 Max:300，可在設(shè)置參數(shù)中調(diào)整

角度步進(jìn)分辨率0.125°/0.25°/0.5°/1.0°可調(diào)

掃描頻率10Hz(300°的扇面往復(fù)次數(shù))

響應(yīng)時(shí)間200m/s-100m/s

分辨率/系統(tǒng)誤差3.9mm/typ.±25mm

激光二極管波長紅色外光905nm

數(shù)據(jù)接口RS422/Ethernet

通訊速率9.6/19.2/38.4/57.6/115.2/1M/10M(bps)

開關(guān)量輸出4*PNP;typ.±24VDC

激光防護(hù)等級1級(人眼安全)

工作電壓/功耗24VDC±15%

工作溫度/存儲溫度-25-45℃/-20-80℃

防護(hù)等級IP67

掃描頻率10Hz(300 的扇面往復(fù)次數(shù))

重量9.1Kg

美國測向測角模塊

定向精度 0.2°

進(jìn)口姿態(tài)傳感器

補(bǔ)償精度0.008°

補(bǔ)償范圍±15°

現(xiàn)場工業(yè)控制電腦

主頻2.6GHz

處理器interi7處理器

內(nèi)存1G

硬盤 80G

數(shù)據(jù)接口RS232，USB

軟件

三維顯示 真實(shí)再現(xiàn)煤場料堆形狀，精確計(jì)算體積，存儲歷史數(shù)據(jù)

分堆的計(jì)算功能精確標(biāo)定三維圖形中任意點(diǎn)三維坐標(biāo)，便于比對

數(shù)據(jù)輸出輸出訂制的通用格式數(shù)據(jù)報(bào)表用于存檔管理

歷史數(shù)據(jù)管理根據(jù)用戶要求保存歷史數(shù)據(jù)并根據(jù)設(shè)置自動管理

體積計(jì)算模型類型 型用三角網(wǎng)建立模型 精度高于用防偽網(wǎng)建立的模

備注：以上方案還可選配動力馬達(dá)機(jī)構(gòu)，該馬達(dá)機(jī)構(gòu)可控制整個(gè)測量系統(tǒng)的水平旋轉(zhuǎn)，自帶角度高精度角

度編碼器，其測角 精度在0.009度；在進(jìn)行煤堆掃描時(shí)不在依賴平臺的位移和吊臂的旋轉(zhuǎn),可在任意固定

位置開始全自動掃描,且測量用時(shí)很少約5-10分鐘.帶馬達(dá)機(jī)構(gòu)的掃描系統(tǒng)適合安裝于堆場上方平臺（懸臂

式斗輪機(jī)平臺或現(xiàn)場其它高臺構(gòu)筑物平臺）,可測量平臺周圍200米范圍內(nèi)的堆體體積。

應(yīng)用場所

港口岸橋大梁防撞，集裝箱外型掃描，煤堆體積及輪廓測量，安防等遠(yuǎn)距離測量或掃描精度較高的室外

場合。

三維的優(yōu)勢：

1. 技術(shù)上，三維與數(shù)據(jù)的處理同步進(jìn)行，讓使用者能夠在盤煤過程中便即時(shí)獲取盤煤結(jié)果，包括圖形和

數(shù)據(jù)。同時(shí)，三維在硬件設(shè)計(jì)不斷吸取經(jīng)驗(yàn)，持續(xù)改進(jìn)和加強(qiáng)做到結(jié)構(gòu)更加合理和穩(wěn)定。

2.固定式盤煤系統(tǒng)的安裝和調(diào)試是極為重要的環(huán)節(jié)，直接決定了盤煤系統(tǒng)的精確度、穩(wěn)定性和可操作性

，三維的工程技術(shù)人員具有豐富的現(xiàn)場安裝和調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，能夠根據(jù)不同料場具體情況具體分析，設(shè)計(jì)出最

完美的盤煤解決設(shè)計(jì)和施工調(diào)試方案并加以實(shí)施。