燃煤、礦料、土方以及糧儲等在生產(chǎn)中形成了大量形態(tài)不規(guī)則的料堆。能夠實時且準確地掌握這些料堆的體積,是堆場物資管理的重要內容,也是企業(yè)進行生產(chǎn)規(guī)劃、成本核算和效益評估的數(shù)據(jù)保障。
針對較為大型的堆體,如何提高體積測量的簡便性和準確性,是困擾行業(yè)多年的難題。通常所采用的料堆體積測量方法(如全站儀、RTK單點測量等),存在著作業(yè)效率低、數(shù)據(jù)密度小、結果誤差大、測量受信號制約等問題。
隨著三維激光掃描技術的發(fā)展,便攜式手持激光3D掃描儀為獲取大范圍的空間信息提供了全新的技術手段。區(qū)別于常見的架站式三維激光掃描儀(必須固定后操作)。中觀的RigelSLAM大空間手持激光3D掃描儀利用SLAM技術,融合IMU慣導系統(tǒng)和自研實時算法,可以在未知環(huán)境中連續(xù)構建三維空間點云地圖,不需要換站,可邊走邊進行數(shù)據(jù)采集,輕松便捷地獲取室內外各種堆體的三維點云數(shù)據(jù),進而計算出體積或方量,具有高效率、高精度、非接觸、面測量等優(yōu)勢,模型準確,成果直觀,為大中型料堆測量提供了更快速、更精準的解決方案。
開春即將迎來“填倉節(jié)”之際,我們就以兩類糧食料堆的測量為例,向大家介紹RigelSLAM在大中型堆體體積測量中的具體應用。
■封閉料倉儲糧測量
該案例客戶從事養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè),在“全自養(yǎng)、全鏈條、智能化”的生產(chǎn)模式下,對原料管控有著很高的要求,玉米、小麥等飼料均貯藏在封閉的料倉內,但人員難以進入,對糧堆的實時儲量管理便難以實現(xiàn)。引入中觀RigelSLAM后,無論是千噸倉還是萬噸倉,精確掌握倉內糧食存量成為“分分鐘的事兒”。
1.從窗口獲取全貌
以萬噸倉為例,可將料倉頂部的小窗口作為數(shù)據(jù)采集點,手持RigelSLAM從窗口伸入料倉內,設備完成初始化后,只需在窗口內做“O”型路徑掃描,即可獲取到料倉及其內部糧堆的完整數(shù)據(jù)。
RigelSLAM輕巧便攜,操作簡單,即便是在料倉頂部進行高空作業(yè),也可單人完成;通過設備屏幕實時建圖預覽,可實時監(jiān)測保證掃描的完整性;憑借320000點/秒的掃描速度、270×360°球形激光視場角,120m測距,可極速捕獲倉內完整數(shù)據(jù),掃描無死角。RigelSLAM開機即用,不到1分鐘即完成了單個料倉的數(shù)據(jù)采集工作,且不受倉內光線影響。
2.導數(shù)據(jù) 預處理
從RigelSLAM設備中導出數(shù)據(jù)到點云處理軟件(RigelSLAM具有實時配準功能,導出數(shù)據(jù)即為整體,無須點云配準),對點云數(shù)據(jù)進行去噪、濾波預處理后,得到完整的三維數(shù)據(jù)模型,真實還原了料倉及其內部糧食堆體的形態(tài)特征。
▲點云導出-數(shù)據(jù)預處理
▲料倉及內部糧堆三維數(shù)據(jù)
3.量體積 精確算
在專業(yè)的分析處理軟件中,可采用切割法自動計算出料倉內的空余體積,然后根據(jù)“料倉內部總體積-倉內空余體積=糧堆體積”得到精確的倉內糧食存量。
▲倉內空余體積
■地面谷堆存量測量
該案例客戶在糧食監(jiān)管工作中,之前主要通過廠區(qū)安裝的攝像設備進行存量估算,既不方便,也無法得到準確數(shù)據(jù)。因此客戶想通過激光3D掃描儀來改善測量方式,以達到快速測量谷堆體積,實時盤點糧堆存量、精確核算成本的目的。
1.移動采集
針對室內外地面上的谷堆,采用RigelSLAM現(xiàn)場測量時,只需手持掃描儀繞谷堆走一圈,即可完整采集下堆體的三維點云數(shù)據(jù),無論大堆小堆,幾分鐘即能搞定,效率極高。
首先確認好起點位置,以便后續(xù)閉合線路。開機后手持掃描儀等待5~6秒(可手持RigelSLAM左右/上下轉動,盡可能掃描出更多起點特征,以保證點云成果質量),待屏幕出現(xiàn)影像完成初始化,即可開始行走中的掃描工作。
▲設備初始化
數(shù)據(jù)采集過程中,可通過設備屏幕實時預覽建圖結果,所見即所得,按照規(guī)劃路線繞完堆體一圈,回到起點后再等待5~6秒,以便設備完成閉合。
▲掃描實時數(shù)據(jù)顯示
2.點云漫游
單兵作業(yè),以非接觸方式高效采集的點云數(shù)據(jù),重構出地面谷堆的真實形態(tài),滿足后續(xù)的方量計算需求。
▲大谷堆點云數(shù)據(jù)
▲小谷堆點云數(shù)據(jù)
3.體積計量
RigelSLAM具有實時解算功能,外業(yè)采集結束后,將掃描數(shù)據(jù)導入體積計算軟件,即可快速計算出谷堆的體積。
▲小谷堆點云數(shù)據(jù)
■More——更多堆體測量
RigelSLAM充分展現(xiàn)出了新型移動式3D測量的優(yōu)勢,簡便、高效、實時、精準,無論外業(yè)、內業(yè),都給客戶帶來了更加輕松愉悅的工作體驗。
除了糧食料堆,RigelSLAM當然也適用于建筑土方、燃煤、礦料等其它堆體的測量,它可以深入任何復雜的現(xiàn)場環(huán)境快速完成掃描測量工作,獲取實體表面高密度、高精度的三維點云數(shù)據(jù),并可結合其它相關專業(yè)軟件,將原始點云數(shù)據(jù)處理成工程所需的多樣化成果。
▲建筑砂石堆體測量
▲化工鹽堆測量
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