[發明專利]基于無線網絡對稱激光測距的電廠自動盤煤方法

有效

• 申請號: 201410497549.6
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN104251664A
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 萬雄
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網江西省電力科學研究院
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

技術領域

本發明涉及一種全自動電廠盤煤方法，采用了無線網絡對稱激光測距方法，屬于光電測試技術領域。

背景技術

火力發電需要用煤，隨著火電廠機組的擴大和煤價的提高，盤煤已經越發成為發電企業不可缺少的一個重要環節。所謂盤煤就是火電廠盤點電場的存煤量。最初的盤煤方式為人工盤煤，即首先將堆積的煤炭通過斗輪堆取料機(用來堆取煤炭的載體)進行整形，一般將其整成比較規則梯形或矩形。再通過人工采用皮尺進行丈量，根據計算得其體積再根據密度得出重量。這種方法耗時耗力，效率低下，現在已基本被淘汰。

現今的盤煤技術主要為激光盤煤儀，其利用高精度的激光掃描儀對煤堆表面進行采集。通過計算機處理煤堆輪廓數據，重建出料場的3D圖形，計算出煤堆的體積等信息。結合設定的密度，將得到煤堆的重量。

目前，常規的激光盤煤儀在對煤堆表面進行數據坐標采集時，需要人工選取若干個工作點，然后在這些工作點上架設激光盤煤儀，人工控制激光測距掃描方式，采集該工作點視場范圍的空間激光掃描點坐標數據，然后將所有工作點下的數據作一個綜合匯總，用軟件進行計算。這種方式對操作人員的要求極高，工作點的選擇、掃描的方式、數據的匯總計算，一般人員無法完成。

還有一些激光盤煤方式適合有斗輪機或龍門吊的煤場，將激光測距儀架設到龍門吊或斗輪機的懸臂上，隨著懸臂的移動，系統測出被測物體表面特征點的三維坐標，經過電腦軟件處理、計算，得出被測物體的體積和重量等數據，同時可再現被測堆體的三維立體圖。這些激光盤煤方式僅適合有斗輪機或龍門吊的煤場，且即使有斗輪機或龍門吊，因受斗輪機或龍門吊懸臂控制方式及工作區間的限制，很難做到完全自動化。

發明內容

本發明的目的是，針對傳統的激光盤煤方法中的問題，提供一種無線網絡左右分區對稱同步激光測距的層析體積計算方法，該方法采用無線網絡對左右分區進行同步控制與數據分析，能夠實現全自動發電廠盤煤，解決電廠中一般煤場的煤堆體積及質量計量問題。

本發明的技術方案是這樣來實現的：

電廠當中待盤煤的煤堆堆放在煤場上，煤場的矩形區域長度為l、寬度為w。將其沿分區線分為寬度相等均為w/2的兩個區域，左區和右區。

本發明采用一種基于無線網絡對稱激光測距的電廠自動盤煤系統，包括：

計算機，用于支持主控軟件工作，發送指令及接收數據；控制測量系統各部件滑動平臺、轉軸、激光測距機的工作；

無線交換機，用于通過大功率天線發射無線信號，數控機電盒無線接入點、掃描測距機電盒無線接入點接收無線信號配置IP地址，組成無線局域網；

測量系統包括左區測量系統和右區測量系統，用于發出激光測距線，激光沿其光軸形成的激光測距線對煤場煤堆從下至上進行水平層面掃描。

所述左區測量系統與右區測量系統完全一樣。所述左區測量系統由第一導軌、第一滑動平臺、第一數控機電盒、第一掃描測距機電盒、第一轉軸、第一激光測距機、第一底座、第一固定安裝螺栓、第一數控機電盒無線接入點、第一掃描測距機電盒無線接入點組成；所述右區測量系統由第二導軌、第二滑動平臺、第二數控機電盒、第二掃描測距機電盒、第二轉軸、第二激光測距機、第二底座、第二固定安裝螺栓、第二數控機電盒無線接入點、第二掃描測距機電盒無線接入點組成；。所述第一導軌和第二導軌的長度均大于被測煤堆的最大高度。

計算機通過網線直接聯接無線交換機，無線交換機通過大功率天線發射無線信號，數控機電盒無線接入點、掃描測距機電盒無線接入點接收無線信號配置IP地址，組成無線局域網。計算機中的主控軟件通過局域網對數控機電盒及掃描測距機電盒進行雙向傳輸，即發送指令進行控制及接收數據。

左區測量系統中，第一數控機電盒包含電源、控制電路、飼服電機、滾珠絲杠螺母副、其中伺服電機做執行元件驅動滾珠絲杠，滾珠絲杠螺母帶動第一滑塊平臺在第一導軌上運動，完成直線方向的運動?？刂齐娐吠ㄟ^第一數控機電盒無線接入點接收計算機中的主控軟件的指令進行第一滑動平臺的運動控制。為了加強穩定性，左區測量系統配有第一底座，通過第一固定安裝螺栓牢固安裝在工作地點。工作地點在煤場的中線上，第一轉軸距左區長邊的距離為d。