[发明专利]一种筒仓堆料顶面形貌监测的装置、系统和方法

权利要求书

1.一种筒仓堆料顶面形貌监测的装置，其特征在于：

包括二维激光扫描仪(10)、扫描云台(20)和密封箱体(30)；

二维激光扫描仪(10)和扫描云台(20)封装在密封箱体(30)之内，二维扫描仪(10)上包括通光窗口(11)，二维激光扫描仪(10)的监测光通过通光窗口(11)到达堆料顶面，监测光经堆料顶面反射后的反射光返回通光窗口(11)；

扫描云台(20)带动二维激光扫描仪(10)在第三维方向旋转；

密封箱体(30)上包括视窗(31)，视窗(31)位于密封箱体(30)底面，视窗(31)和二维激光扫描仪(10)上的通光窗口(11)位置对应，视窗(31)关闭时密封箱体(30)气密封闭，视窗(31)开启时二维激光扫描仪(10)的监测光通过视窗(31)的开口到达堆料顶面。

2.根据权利要求1所述的筒仓堆料顶面形貌监测的装置，其特征在于：

还包括清洁部件(40)和控制开关(50)；

清洁部件(40)和控制开关(50)封装在密封箱体(30)之内；

控制开关(50)的第一控制接口和清洁部件(40)的控制接口连接，控制开关(50)的第二控制接口和二维激光扫描仪(10)的脏污识别控制接口耦合。

3.根据权利要求2所述的筒仓堆料顶面形貌监测的装置，其特征在于：

所述清洁部件(40)包括喷水管路(41)和喷气管路(42)；

喷水管路(41)的喷水端和喷气管路(42)的喷气端靠近二维激光扫描仪(10)上的通光窗口(11)；

还包括排水部件(43)，以便于将喷水管路(41)喷出的水排出筒仓。

4.根据权利要求1所述的筒仓堆料顶面形貌监测的装置，其特征在于：

所述二维激光扫描仪(10)上还包括温度调节部件(12)；

温度调节部件(12)的控制接口和二维激光扫描仪(10)的温度探测控制接口连接。

5.根据权利要求1所述的筒仓堆料顶面形貌监测的装置，其特征在于：

所述密封箱体(30)上还包括保护视窗(32)；

保护视窗(32)位于密封箱体(30)顶面，保护视窗(32)开启时二维激光扫描仪(10)保持不出光状态。

6.一种筒仓堆料顶面形貌监测的系统，其特征在于：

包括根据权利要求1-5中任一项提出的筒仓堆料顶面形貌监测的装置设计的监测装置(1)、监测控制装置(2)和筒仓(3)；

监测装置(1)设置在筒仓(3)的舱内顶部，监测装置(1)的视窗(31)朝向筒仓(3)内的堆料顶面；

监测控制装置(2)与监测装置(1)进行数据信号和控制信号的交互，以便于通过监测装置(1)获取的数据对筒仓(3)的堆料高度进行分析和监控。

7.根据权利要求6所述的筒仓堆料顶面形貌监测的系统，其特征在于：

监测控制装置(2)控制监测装置(1)中的二维激光扫描仪(10)实时或定时开启和关闭，并同步开启或关闭视窗(31)。

8.一种筒仓堆料顶面形貌监测的方法，其特征在于：

根据权利要求6-7中任一项提出的筒仓堆料顶面形貌监测的系统在筒仓(3)中部署监测装置(1)；

监测装置(1)中的二维激光扫描仪(10)在扫描云台20的控制下向堆料顶部发出多次监测光信号；

二维激光扫描仪(10)获取监测光信号被堆料顶部反射所得的反射光信号；

监测控制装置(2)根据二维激光扫描仪(10)的反射光信号数据，获得堆料顶部所有区域的二维点云数据；

监测控制装置(2)根据所有的二维点云数据，获取堆料顶部的形貌信息。