[发明专利]一种基于三维扫描的紧凑型料场自动堆料方法及系统

说明书

本公开提出了一种基于三维扫描的紧凑型料场自动堆料方法及系统，包括：扫描料堆，获取料堆的点云数据；判断是否加载原料堆的点云数据，得到待解算点云数据；解析所述待解算点云数据；将解析后的待解算点云数据输入到预设的堆料机控制指令集解算模型中，得到控制指令；利用所述控制指令控制堆料机运行，实现自动堆料；其中，所述堆料机控制指令集解算模型中，将堆料机斗轮外接圆尺寸作为考虑对象；本公开实现新堆及补堆的自动堆料过程，且对于紧凑型料场，可最大化利用料场空间。

技术领域

本公开属于工业自动化控制堆料技术领域，尤其涉及一种基于三维扫描的紧凑型料场自动堆料方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

钢铁生产中，原料场用于存储、中转、转运原、燃料，是钢铁生产的保证。原料、燃料堆放的区域称之为料堆。堆料过程是将火车受卸、汽车受卸及码头受卸等受卸系统原、燃料通过皮带传动，经由堆料机堆放至指定料位的过程。

目前而已，堆料操作过程多以人工操作为主，操作人员坐在堆取料机驾驶室内完成堆料操作；堆料过程中，操作人员需观察现场料堆状况，根据料堆状况选择堆料的切入点；料棚现场粉尘较大，严重影响操作人员观察视线，而且经常出现因注意力不集中活或视线受阻导致堆取料机与料堆或其他现场设备相撞的生产事故；而且现场工作环境恶劣，不利于操作人员身心健康，极易导致职业病。

现有的自动取料方法中，只在对是否为新料进行判断的基础上进行了控制参数的建立，而没有考虑料堆为补堆(即料位上有料，堆取料机将皮带上传送的料在原料位上堆放)时，原料位上料堆对控制的影响；也没有考虑堆取料机斗轮尺寸对控制参数参数的影响；其控制精度低，自动化堆料效果差。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种基于三维扫描的紧凑型料场自动堆料方法及系统；本公开实现新堆及补堆的自动堆料过程，且对于紧凑型料场，可最大化利用料场空间。

为了实现上述目的，第一方面，本公开提供了一种基于三维扫描的紧凑型料场自动堆料方法，采用如下技术方案：

一种基于三维扫描的紧凑型料场自动堆料方法，包括：

扫描料堆，获取料堆的点云数据；

判断是否加载原料堆的点云数据，得到待解算点云数据；

解析所述待解算点云数据；

将解析后的待解算点云数据输入到预设的堆料机控制指令集解算模型中，得到控制指令；

利用所述控制指令控制堆料机运行，实现自动堆料；

其中，所述堆料机控制指令集解算模型中，将堆料机斗轮外接圆尺寸作为考虑对象。

进一步的，判断是否加载原料堆的点云数据时，判断扫描料堆为新堆还是补堆；若为补堆，则先加载原有料堆点云数据，再进行点云数据的解析；若为新堆，则直接进行点云数据的解析。

进一步的，所述待解算点云数据的解析包括堆料切入边界计算和料堆实时更新。

进一步的，堆料切入边界计算时，若为补堆，则先对原有料堆信息进行预处理，包括去噪、分割和表面重建；而后根据堆料工艺参数以及料堆信息对堆料进行切分层；根据切分层，得到当前层料堆包络边界，由料堆当前层包络边界反解切入参数。

进一步的，所述料堆实时更新包括：

实时获取料堆点云数据；

料堆实时点云数据分割，根据料堆堆放区域位置去除噪点数据，得到料堆所属区域数据；

对料堆所属区域点云数据网格化处理；

网格化实时更新。