[发明专利]基于无线网络对称激光测距的电厂自动盘煤方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种全自动电厂盘煤方法，采用了无线网络对称激光测距方法，属于光电测试技术领域。

背景技术

火力发电需要用煤，随着火电厂机组的扩大和煤价的提高，盘煤已经越发成为发电企业不可缺少的一个重要环节。所谓盘煤就是火电厂盘点电场的存煤量。最初的盘煤方式为人工盘煤，即首先将堆积的煤炭通过斗轮堆取料机(用来堆取煤炭的载体)进行整形，一般将其整成比较规则梯形或矩形。再通过人工采用皮尺进行丈量，根据计算得其体积再根据密度得出重量。这种方法耗时耗力，效率低下，现在已基本被淘汰。

现今的盘煤技术主要为激光盘煤仪，其利用高精度的激光扫描仪对煤堆表面进行采集。通过计算机处理煤堆轮廓数据，重建出料场的3D图形，计算出煤堆的体积等信息。结合设定的密度，将得到煤堆的重量。

目前，常规的激光盘煤仪在对煤堆表面进行数据坐标采集时，需要人工选取若干个工作点，然后在这些工作点上架设激光盘煤仪，人工控制激光测距扫描方式，采集该工作点视场范围的空间激光扫描点坐标数据，然后将所有工作点下的数据作一个综合汇总，用软件进行计算。这种方式对操作人员的要求极高，工作点的选择、扫描的方式、数据的汇总计算，一般人员无法完成。

还有一些激光盘煤方式适合有斗轮机或龙门吊的煤场，将激光测距仪架设到龙门吊或斗轮机的悬臂上，随着悬臂的移动，系统测出被测物体表面特征点的三维坐标，经过电脑软件处理、计算，得出被测物体的体积和重量等数据，同时可再现被测堆体的三维立体图。这些激光盘煤方式仅适合有斗轮机或龙门吊的煤场，且即使有斗轮机或龙门吊，因受斗轮机或龙门吊悬臂控制方式及工作区间的限制，很难做到完全自动化。

发明内容

本发明的目的是，针对传统的激光盘煤方法中的问题，提供一种无线网络左右分区对称同步激光测距的层析体积计算方法，该方法采用无线网络对左右分区进行同步控制与数据分析，能够实现全自动发电厂盘煤，解决电厂中一般煤场的煤堆体积及质量计量问题。

本发明的技术方案是这样来实现的：

电厂当中待盘煤的煤堆堆放在煤场上，煤场的矩形区域长度为l、宽度为w。将其沿分区线分为宽度相等均为w/2的两个区域，左区和右区。

本发明采用一种基于无线网络对称激光测距的电厂自动盘煤系统，包括：

计算机，用于支持主控软件工作，发送指令及接收数据；控制测量系统各部件滑动平台、转轴、激光测距机的工作；

无线交换机，用于通过大功率天线发射无线信号，数控机电盒无线接入点、扫描测距机电盒无线接入点接收无线信号配置IP地址，组成无线局域网；

测量系统包括左区测量系统和右区测量系统，用于发出激光测距线，激光沿其光轴形成的激光测距线对煤场煤堆从下至上进行水平层面扫描。

所述左区测量系统与右区测量系统完全一样。所述左区测量系统由第一导轨、第一滑动平台、第一数控机电盒、第一扫描测距机电盒、第一转轴、第一激光测距机、第一底座、第一固定安装螺栓、第一数控机电盒无线接入点、第一扫描测距机电盒无线接入点组成；所述右区测量系统由第二导轨、第二滑动平台、第二数控机电盒、第二扫描测距机电盒、第二转轴、第二激光测距机、第二底座、第二固定安装螺栓、第二数控机电盒无线接入点、第二扫描测距机电盒无线接入点组成；。所述第一导轨和第二导轨的长度均大于被测煤堆的最大高度。

计算机通过网线直接联接无线交换机，无线交换机通过大功率天线发射无线信号，数控机电盒无线接入点、扫描测距机电盒无线接入点接收无线信号配置IP地址，组成无线局域网。计算机中的主控软件通过局域网对数控机电盒及扫描测距机电盒进行双向传输，即发送指令进行控制及接收数据。

左区测量系统中，第一数控机电盒包含电源、控制电路、饲服电机、滚珠丝杠螺母副、其中伺服电机做执行元件驱动滚珠丝杠，滚珠丝杠螺母带动第一滑块平台在第一导轨上运动，完成直线方向的运动。控制电路通过第一数控机电盒无线接入点接收计算机中的主控软件的指令进行第一滑动平台的运动控制。为了加强稳定性，左区测量系统配有第一底座，通过第一固定安装螺栓牢固安装在工作地点。工作地点在煤场的中线上，第一转轴距左区长边的距离为d。