[發明專利]用于煤炭吞吐量的無人機載激光掃描系統及其測量方法

在審

• 申請號: 201811394423.0
• 申請日: 2018-11-21
• 公開（公告）號: CN109490901A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 張繼春;楊星;袁清;朱東濤;陳誠
• 申請（專利權）人: 蘇州瑞耀三維科技有限公司
• 主分類號: G01S17/06
• 分類號: G01S17/06;G01C21/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種用于煤炭吞吐量的無人機載激光掃描系統及其測量方法，其中無人機載激光掃描系統包括無人機，以及安裝于所述無人機載荷位置上的激光平面掃描模塊、慣性測量模塊、點云數據整合模塊、數據完整性飛控模塊和體積差解算模塊；本發明的優點在于，可精確測量煤炭吞吐量，同時在測量過程中具有成本低廉、操作便捷的特點。

技術領域

本發明涉及一種激光掃描測量方法，尤其是涉及一種用于煤炭吞吐量的無人機載激光掃描系統及其測量方法。

背景技術

煤炭生產企業在日常生產工作中需涉及大量散裝煤炭原料，并需設置固定場地對其進行存放。隨著日常生產中的煤炭原料不斷的存入和取出，原料堆難以得到及時的清理以及清點，故而使得清堆周期達到一年甚至更長，進而使得煤炭原料的體積難以得到準確的記錄。在存入和取出過程中，其對煤炭原料大量使用了皮帶秤進行計量，而皮帶秤計量誤差較大，難以準確記錄原料的存取情況。上述原因導致了按照存入重量和取出重量統計而來的庫存量和實際庫量存偏差較大，而庫存偏差較大給生產帶來諸多不利影響，例如庫存誤差較大，會錯誤的指導采購品種和采購數量，造成企業資金浪費；或在清堆盤庫的時庫存盈虧較大，盈虧分攤到當月的成本中，對真實成本影響較大，不利于成本分析。

為了解決上述問題，目前市場中的生產企業多采用激光或遠紅外測距等方法進行煤炭料堆體積計算，采用上述方法，其所需的外置設備多且復雜，在成本控制上并無優勢；同時測量過程較為繁瑣，并且測量結果誤差較大，甚至出現明顯的錯誤，故而難以有效的測量散料貨堆的體積。

發明內容

本發明目的是：提供一種用于煤炭吞吐量的無人機載激光掃描系統及其測量方法，其可精確測量煤炭吞吐量，同時在測量過程中具有成本低廉、操作便捷的特點。

本發明的技術方案是：一種用于煤炭吞吐量的無人機載激光掃描系統，包括安裝于無人機載荷位置上的激光平面掃描模塊、慣性測量模塊、點云數據整合模塊、數據完整性飛控模塊和體積差解算模塊。

一種如上所述的用于煤炭吞吐量的無人機載激光掃描系統的測量方法，該測量方法包括如下步驟：

步驟1)將激光平面掃描模塊、慣性測量模塊、點云數據整合模塊、數據完整性飛控模塊、體積差解算模塊安裝于無人機的載荷位置，然后通過激光平面掃描模塊在垂直于無人機飛行方向的平面內掃描煤炭堆放區域并得到激光掃描數據；

步驟2)采用慣性測量模塊矯正步驟1)中所得到的激光掃描數據，并依據掃描點的高度和距離記錄每一個掃描點的點云數據；

步驟3)采用點云數據整合模塊刪除冗余的同一個掃描點的點云數據，使得一個掃描點僅對應一個點云數據；

步驟4)根據預先設定的標準掃描點數量、位置與當前測量的掃描點數量、位置進行對比，采用數據完整性飛控模塊鎖定掃描盲區的位置，并控制無人機在盲區進行二次掃描，直至獲得預先設定的標準掃描點數量，控制無人機結束任務返回；

步驟5)最后采用體積差解算模塊根據煤炭堆放區域的當前立體數據與初始立體數據的差異，解算出煤炭的吞吐量。

本發明的優點是：

1.本發明用于煤炭吞吐量的無人機載激光掃描系統及其測量方法，其可精確測量煤炭吞吐量，同時在測量過程中具有成本低廉、操作便捷的特點。

附圖說明

下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述：

圖1為本發明的用于煤炭吞吐量的無人機載激光掃描系統示意圖。

具體實施方式

實施例：參照圖1所示，一種用于煤炭吞吐量的無人機載激光掃描系統，包括無人機，以及安裝于無人機載荷位置上的激光平面掃描模塊、慣性測量模塊、點云數據整合模塊、數據完整性飛控模塊和體積差解算模塊。