西克應(yīng)用
概述
散料云臺是一款為料場盤庫應(yīng)運而生的3D檢測設(shè)備。使用散料云臺進行遠距離場景(約40~300米)的3D數(shù)據(jù)采集,云臺一次可獲取多次回波數(shù)據(jù)和RSSI(能量返回值),為料場盤庫提供精準的料堆3D數(shù)據(jù)源和物料表面反光特性。其中,基于散料云臺的料場盤庫應(yīng)用工藝包可提供多云臺快速標定、體積測量與高低點測量等功能。
建模原理
應(yīng)用 HDDM+實現(xiàn)具有多重回波功能的傳感器,構(gòu)成散料云臺。在料場盤庫行業(yè)中,傳感器發(fā)射多脈沖激光并收到多個回波,使測量惡劣環(huán)境(如雨、雪、霧或灰塵)下的目標物成為可能,進而實現(xiàn)精準的物料檢測。散料云臺,運用球坐標系模型對場景進行三維重建,實現(xiàn)精準的空間3D建模。

HDDM+測量法(多重回波)

散料云臺建模原理
應(yīng)用優(yōu)勢
散料云臺為料場盤庫提供全面、穩(wěn)定的料堆3D數(shù)據(jù)源,且具備良好的抗灰塵能力、灰塵下無噪點數(shù)據(jù)表現(xiàn)、檢測遠距離黑色濕料的能力、高精度及暗斑物料檢測能力等。
抗灰塵檢測
散料云臺具備良好的灰塵穿透力。散料云臺運用了HDDM+測量法,在多重回波下,實現(xiàn) “前景的灰塵” 和 “后景料場輪廓” 區(qū)分檢測與獨立輸出。將“前景的灰塵”在數(shù)據(jù)源上進行高效過濾,從而實現(xiàn)精準的 “后景料場輪廓” 的快速掃描與3D建模,如下圖所示。

遠距離灰塵干擾現(xiàn)場

后景料場輪廓
暗斑物料檢測
散料云臺專注于解決料場盤庫行業(yè)痛點:“暗斑物料” 的感知 與 “遠距離料場檢測” 需求,常常是一對 “此起彼伏“ 的關(guān)系。前者的檢測,需獲得適當能量密度激光的激發(fā),從而縮短 ”引起光衰“ 的可檢測距離;后者的實現(xiàn),需要獲取足夠的漫反射激光能量,從而要求物料具備較高的漫反射比。然而,在實際應(yīng)用中兩者同樣重要,卻此起彼伏,常得此失彼。
散料云臺采用了高性能模組,將“小光斑且能量穩(wěn)健“的脈沖激光(人眼安全)與”高敏感度“的光電探測器進行有機結(jié)合,實現(xiàn)遠距離下的黑色物料檢測。散料云臺為料場盤庫中的 ““暗斑物料的感知” 與 “遠距離料場檢測的需求”,提供準確且可靠的數(shù)據(jù)源,解決料場盤庫行業(yè)痛點。如以下“60+米的暗斑物料”效果所示:

現(xiàn)場暗斑物料

暗斑物料的云臺掃描數(shù)據(jù)(60+米)
高分辨率
散料云臺在球坐標模型下,方位角與俯仰角均具備高分辨率的特性。分辨率的調(diào)節(jié),可通過設(shè)置云臺掃描速度、雷達角度分辨率與雷達掃描頻率來實現(xiàn)。料場的高分辨率3D數(shù)據(jù),為料場后續(xù)的特征分析提供精細化與全面的三維數(shù)據(jù)源。
散料云臺分辨率調(diào)節(jié)范圍:
· 方位角的分辨率設(shè)置:由激光雷達角度分辨率決定
配置一:LRS4000雷達分辨率,可選擇范圍有0.02,0.04,0.06,0.08,0.1,0.12,0.24。
配置二:LMS511雷達分辨率,可選擇范圍有0.167,0.25,0.33,0.5,0.667,1。
· 俯仰角的分辨率設(shè)置:俯仰角的分辨率的計算公式為,分辨率(度)=云臺轉(zhuǎn)速度(度/秒)÷雷達掃描頻率(Hz)。如,俯仰角分辨率0.004度(云臺掃描速度0.1度/秒,雷達頻率為25Hz);俯仰角分辨率0.08度(云臺掃描速度1度/秒,雷達頻率為12.5Hz);俯仰角分辨率0.2度(云臺掃描速度5度/秒,雷達頻率為25Hz)。

精細化的料場特征

應(yīng)用案例
散料云臺面對著各種庫區(qū),均可提供準確有效的場地數(shù)據(jù)源,如黑色焦煤庫區(qū)、高亮鋼卷庫區(qū)、白色骨料庫區(qū)等。
黑色焦煤庫區(qū)


遠距離下黑焦煤檢測
高亮鋼卷庫區(qū)


高亮鋼卷檢測
SICK云臺盤庫應(yīng)用工藝包(基于散料云臺)
云臺盤庫應(yīng)用工藝包是一款對料場實現(xiàn)三維檢測的應(yīng)用工藝包。云臺盤庫應(yīng)用工藝包是在SICK云臺基礎(chǔ)下開發(fā)的一款便捷且精準的料場盤庫應(yīng)用工藝包。該工藝包,通過將云臺進行散點式定點分布,配合簡單快速的標定方法,將現(xiàn)場料堆進行準確的三維建模,并實現(xiàn)三維動態(tài)的3D復(fù)現(xiàn)顯示和向客戶提供有效的料場信息,從而讓為客戶盤庫作業(yè)提供穩(wěn)定的、快速且可靠的料場信息,如下圖所示。

SICK云臺盤庫應(yīng)用工藝包的軟件主界面
在料場盤點的實際應(yīng)用中,云臺盤庫應(yīng)用工藝包將散料云臺的特性與料場庫區(qū)的工況進行有機的結(jié)合,并根據(jù)料場的應(yīng)用特點,形成一套部署簡單、靈活盤點與集成方式多元化的應(yīng)用工藝包。如:通過多個散料云臺進行散點部署的方式,兼容著粗糙的云臺安裝方式;具備多元化的工藝包集成方式,賦能客戶在不同維度上進行集成應(yīng)用等等。云臺盤庫應(yīng)用工藝包致力于協(xié)助客戶解決在料場盤點中的實際問題,具體如下:


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