一種煤堆三維建模系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種煤堆三維建模系統(tǒng)，其特征在于：包括三維顯示系統(tǒng)、數(shù)學(xué)建模系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、堆取料機(jī)PLC系統(tǒng)、檢測(cè)設(shè)備，所述三維顯示系統(tǒng)與數(shù)據(jù)建模系統(tǒng)雙向連接，所述數(shù)學(xué)建模系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)雙向連接，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與堆取料機(jī)PLC系統(tǒng)雙向連接，所述堆取料機(jī)PLC系統(tǒng)與檢測(cè)設(shè)備雙向相連。本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)堆取料機(jī)PLC系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)信息，根據(jù)高效的數(shù)學(xué)算法形成三維模型，并將數(shù)據(jù)信息反饋給自動(dòng)作業(yè)控制系統(tǒng)，準(zhǔn)確的提供堆場(chǎng)垛位工作量信息及余垛量信息，以此實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的更安全、準(zhǔn)確、高效的無(wú)人自動(dòng)作業(yè)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種煤堆三維建模系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及大型散料堆場(chǎng)的自動(dòng)檢測(cè)與控制領(lǐng)域，尤其涉及一種煤堆三維建模系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著港口散貨碼頭生產(chǎn)管理水平要求的不斷提高，自動(dòng)化、無(wú)人化、智能化已經(jīng)成為港口散貨碼頭生產(chǎn)控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)。散貨碼頭生產(chǎn)過(guò)程中，自動(dòng)取料和自動(dòng)堆料控制作業(yè)已經(jīng)起到了重要的作用。但是，現(xiàn)行的無(wú)人自動(dòng)控制作業(yè)也產(chǎn)生了取料效率低，作業(yè)準(zhǔn)確性低等因素。因此，煤堆三維建模系統(tǒng)提供了更加直觀、更加精準(zhǔn)的三維模型及數(shù)據(jù)信息。進(jìn)而，提尚了無(wú)人作業(yè)的準(zhǔn)確性和尚效性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種煤堆三維建模系統(tǒng)，其特征在于:包括三維顯示系統(tǒng)、數(shù)學(xué)建模系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、堆取料機(jī)PLC系統(tǒng)、檢測(cè)設(shè)備，所述三維顯示系統(tǒng)與數(shù)據(jù)建模系統(tǒng)雙向連接，所述數(shù)學(xué)建模系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)雙向連接，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與堆取料機(jī)PLC系統(tǒng)雙向連接，所述堆取料機(jī)PLC系統(tǒng)與檢測(cè)設(shè)備雙向相連。
[0004]所述三維顯示系統(tǒng)通過(guò)OPC形式與所述堆取料機(jī)PLC系統(tǒng)連接。
[0005]所述檢測(cè)設(shè)備包括雷達(dá)、壓力、測(cè)速齒輪，GPS和行走編碼器中的一種或幾種。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供了一種煤堆三維建模系統(tǒng)，通過(guò)堆取料機(jī)PLC系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)信息，根據(jù)高效的數(shù)學(xué)算法形成三維模型以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，并將數(shù)據(jù)信息反饋給自動(dòng)作業(yè)控制系統(tǒng)，準(zhǔn)確的提供堆場(chǎng)垛位工作量信息及余垛量信息，以此實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)堆料和自動(dòng)取料作業(yè)，進(jìn)而使堆料機(jī)、取料機(jī)安全、準(zhǔn)確、高效的進(jìn)行無(wú)人自動(dòng)作業(yè)，同時(shí)減少了堆料機(jī)和取料機(jī)重復(fù)判定作業(yè)位置、作業(yè)信息。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)框圖；
【具體實(shí)施方式】
[0008]一種煤堆三維建模系統(tǒng)，其特征在于:包括三維顯示系統(tǒng)、數(shù)學(xué)建模系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、堆取料機(jī)PLC系統(tǒng)、檢測(cè)設(shè)備，所述三維顯示系統(tǒng)與數(shù)據(jù)建模系統(tǒng)雙向連接，所述數(shù)學(xué)建模系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)雙向連接，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與堆取料機(jī)PLC系統(tǒng)雙向連接，所述堆取料機(jī)PLC系統(tǒng)與檢測(cè)設(shè)備雙向相連。所述三維顯示系統(tǒng)通過(guò)OPC形式與所述堆取料機(jī)PLC系統(tǒng)連接。所述檢測(cè)設(shè)備包括雷達(dá)、壓力、測(cè)速齒輪，GPS和行走編碼器中的一種或幾種。
[0009]所述檢測(cè)設(shè)備安裝在堆料機(jī)和取料機(jī)懸臂前端，用于測(cè)量堆場(chǎng)煤堆垛型高度、斗輪速度、斗輪壓力;所述堆取料機(jī)PLC系統(tǒng)安裝在取料機(jī)電氣室，用于數(shù)據(jù)邏輯運(yùn)算及單機(jī)自動(dòng)取料移動(dòng)控制;所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于讀取堆取料機(jī)PLC系統(tǒng)數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)煤堆三維模型計(jì)算出的堆場(chǎng)各煤堆垛型等信息;所述數(shù)學(xué)建模系統(tǒng)，根據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)通過(guò)遞歸算法形成煤堆的數(shù)學(xué)建模;所述三維顯示系統(tǒng)用于煤堆三維建模顯示并為堆取料機(jī)PLC系統(tǒng)提供初始垛型。
[0010]本發(fā)明的自動(dòng)控制流程如下:根據(jù)無(wú)人自動(dòng)堆料或無(wú)人自動(dòng)取料開(kāi)始作業(yè)的指令，程序開(kāi)始啟動(dòng)，并根據(jù)指令自動(dòng)判定作業(yè)模式和作業(yè)內(nèi)容，三維顯示系統(tǒng)顯示三維模型。與此同時(shí)，安裝在堆料機(jī)和取料機(jī)懸臂前端的檢測(cè)設(shè)備對(duì)測(cè)量堆場(chǎng)煤堆垛型高度、斗輪速度、斗輪壓力進(jìn)行測(cè)量，堆取料機(jī)PLC系統(tǒng)對(duì)檢測(cè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于讀取堆取料機(jī)PLC系統(tǒng)數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)煤堆三維模型計(jì)算出的堆場(chǎng)各煤堆垛型等信息。
[0011]如:堆料模式下，檢測(cè)設(shè)備將大機(jī)行走位置、大機(jī)俯仰角度、回轉(zhuǎn)角度、雷達(dá)距離等信息實(shí)時(shí)獲取，堆取料機(jī)PLC系統(tǒng)對(duì)所獲得信息進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在數(shù)學(xué)建模系統(tǒng)中通過(guò)三維數(shù)學(xué)模型算法程序運(yùn)算將堆料過(guò)程中的數(shù)據(jù)形成三維模型，在三維顯示系統(tǒng)顯示結(jié)果，并將模型中的點(diǎn)云數(shù)據(jù)以網(wǎng)格的形式展示。
[0012]取料模式下，該系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)自動(dòng)取料作業(yè)指令，自動(dòng)計(jì)算取料機(jī)大機(jī)移動(dòng)位置，和取料機(jī)斗輪切入點(diǎn)位置信息。并通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，將位置信息和切入點(diǎn)信息傳給堆取料機(jī)PLC系統(tǒng)，堆取料機(jī)PLC系統(tǒng)控制取料機(jī)按照此位置進(jìn)行取料作業(yè)，在取料作業(yè)過(guò)程中，取料機(jī)懸臂前端的檢測(cè)設(shè)備對(duì)煤堆垛型高度、斗輪速度、斗輪壓力進(jìn)行測(cè)量，堆取料機(jī)PLC系統(tǒng)對(duì)取料機(jī)測(cè)得數(shù)據(jù)信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于讀取堆取料機(jī)PLC系統(tǒng)數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)煤堆三維模型計(jì)算出的堆場(chǎng)各煤堆垛型等信息;所述數(shù)學(xué)建模系統(tǒng)，根據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)通過(guò)遞歸算法形成煤堆的數(shù)學(xué)建模，并對(duì)已有的三維模型進(jìn)行實(shí)時(shí)的更新；以三維網(wǎng)格形式在三維顯示系統(tǒng)上展示出來(lái)。
[0013]本發(fā)明在堆料模式結(jié)束及取料模式結(jié)束后會(huì)通過(guò)數(shù)學(xué)算法自動(dòng)計(jì)算堆垛的煤的殘余量。更加直觀準(zhǔn)確的展示給操作人員。
[0014]以上所述僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明創(chuàng)造，凡在本發(fā)明創(chuàng)造的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煤堆三維建模系統(tǒng)，其特征在于:包括三維顯示系統(tǒng)、數(shù)學(xué)建模系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、堆取料機(jī)PLC系統(tǒng)、檢測(cè)設(shè)備，所述三維顯示系統(tǒng)與數(shù)據(jù)建模系統(tǒng)雙向連接，所述數(shù)學(xué)建模系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)雙向連接，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與堆取料機(jī)PLC系統(tǒng)雙向連接，所述堆取料機(jī)PLC系統(tǒng)與檢測(cè)設(shè)備雙向連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤堆三維建模系統(tǒng)，其特征在于:所述三維顯示系統(tǒng)通過(guò)OPC形式與所述堆取料機(jī)PLC系統(tǒng)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤堆三維建模系統(tǒng)，其特征在于:所述檢測(cè)設(shè)備包括雷達(dá)、壓力、測(cè)速齒輪，GPS和行走編碼器中的一種或幾種。
【文檔編號(hào)】G05B19/05GK105929783SQ201610229088
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月12日
【發(fā)明人】李沖, 武昊, 張瓊, 劉海龍, 閆洪濤
【申請(qǐng)人】中交航局安裝工程有限公司, 中交一航局安裝工程有限公司