条形煤场不规则煤堆建模管理统计方法及系统与流程

技术特征：
1.一种条形煤场不规则煤堆建模管理统计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、对煤场进行网格化划分，将煤场和斗轮机统一到一个局部坐标系中；步骤2、斗轮机上设置激光扫描仪，通过斗轮机的走行和姿态调整，确定激光扫描仪在煤场坐标系中的坐标；步骤3、将煤场内的预置位点纵坐标初始化为0；步骤4、斗轮机搭载激光扫描仪进行煤场全域扫描；步骤5、将扫描仪全域扫描后的扫描数据与网格化划分的煤场预设点进行三角构网，对三角构网煤场内所有预置点赋值高度；步骤6、煤场的预置三角形被赋值高度后形成三棱柱，计算出所有三棱柱的体积得到煤场料堆的总体积，得出煤场的存煤信息；步骤7、在叠堆作业之前记录取料机针对煤堆的作业最后位置时的参数，利用取料机取料轨迹进行底面重构，获取原煤场模型，堆叠作业后，基于堆叠作业后的煤场模型和原煤场模型对新堆叠煤场模型进行分割。2.根据权利要求1所述的条形煤场不规则煤堆建模管理统计方法，其特征在于，所述激光扫描仪为两台，二者分别安装在斗轮机悬臂末端两侧，斗轮机执行走行扫描的过程中将悬臂回转使得两台扫描头分别获得内、外边坡的扫描数据，在运动至行走限位后，通过回转动作完成料堆在限位以外的位置扫描。3.根据权利要求1或2所述的条形煤场不规则煤堆建模管理统计方法，其特征在于，步骤2整体激光扫描仪扫描原煤场后，空间三维坐标原点为斗轮机0限位处在基准面上的射影，右侧盘煤仪在煤场的空间坐标位置通过如下公式计算获得：其中，l1为斗轮机回转中心与俯仰中心点之间的直线距离，l2为扫描头安装支架到俯仰中心的直线距离，l3为扫描头固定增高支架的高度，l4为行走机构轨道的水泥面至煤场基准面之间的高度，l5为俯仰中心点至行走机构轨道的水泥面之间的高度，l6、l7分别为两台激光扫描仪扫描头至悬臂中心线的距离，s为斗轮机的走行数据、θ为回转角度、γ为俯仰角度，m为斗轮机在机械限位处时回转中心到煤场宽度边界的距离。4.根据权利要求3所述的条形煤场不规则煤堆建模管理统计方法，其特征在于，步骤2中，激光扫描仪的扫描数据单周期数据集为平面极坐标数组，通过如下公式将料堆的点云数据转换至空间直角坐标系：其中，ρ为扫描所得距离，α
i
为扫描极角。5.根据权利要求4所述的条形煤场不规则煤堆建模管理统计方法，其特征在于，所述步骤5中，将点云数据按照公式1、2进行直角坐标系转化，得到一组直角坐标阵列，忽略转化后
的点云高度坐标值，将这些点云进行delaunay三角构网，利用插值法构网。6.根据权利要求1或3所述的条形煤场不规则煤堆建模管理统计方法，其特征在于，所述步骤7中，在叠堆作业之前记录取料机针对煤堆的作业最后位置即每层的俯仰角度、取料终止的走行位置自上而下记录为[sn,γn],其中，sn为处于n层作业最后位置的斗轮机的走行位置，γn为处于n层作业最后位置的俯仰角度，重构底面的第一层平面区的数学表达为：在区域内的所有预置位高度坐标若小于l8sinγ l4 l5保持原高度不变，若大于则被赋值为l8sinγ l4 l5，由此可以构造由取料轨迹构成的模型平面。7.一种条形煤场不规则煤堆建模管理系统，其特征在于，包括斗轮机、激光扫描仪和控制系统，所述激光扫描仪与控制系统相连，所述激光扫描仪设置在斗轮机上，所述斗轮机与控制系统相连，所述控制系统包括：坐标系构筑及网格划分单元，用于获取煤场所在空间信息，并基于预设的边长将煤场坐标系划分为具有预设坐标点的网格化结构；坐标转换单元，用于对激光扫描仪扫描数据进行坐标转换，使采集到的料堆的点云数据转换至空间直角坐标系；插值构网单元，用于将激光扫描仪扫描数据的直角坐标阵列进行delaunay三角构网，构网完成后，统计出这个点云获取周期内所有三角形的顶点索引；体积计算单元，用于对插值构网单元构建的三角形赋值高度，并基于所有三棱柱的体积得到煤场料堆的总体积；底面重构单元，用于基于料机针对煤堆不同层级作业后的最后位置的取料机数据重构各层平面区，构建原煤场模型；模型分割单元，用于对堆叠作业后的煤堆进行分区计算，根据分区后的底平面对堆叠后的不同煤堆进行分割。

技术总结
本发明提供一种条形煤场不规则煤堆建模管理统计方法及系统。包括如下步骤：对煤场进行网格化划分，将煤场和斗轮机统一到局部坐标系中；斗轮机上设置激光扫描仪，通过斗轮机的走行和姿态调整，确定激光扫描仪在煤场坐标系中的坐标；煤场内的预置位点纵坐标初始化；斗轮机搭载激光扫描仪进行煤场全域扫描；将扫描仪全域扫描后的扫描数据与网格化划分的煤场预设点进行三角构网，对三角构网煤场内所有预置点赋值高度；煤场的预置三角形被赋值高度后形成三棱柱，计算出所有三棱柱的体积得到煤场料堆的总体积，得出煤场的存煤信息；基于堆叠作业后的煤场模型和原煤场模型对新堆叠煤场模型进行分割。本发明能够完成对叠堆工况下的燃料资产精准统计。燃料资产精准统计。燃料资产精准统计。


技术研发人员：邸大禹 解继刚 王海彬 徐享南 王越 祝庆哲
受保护的技术使用者：华能国际电力股份有限公司大连电厂
技术研发日：2022.10.08
技术公布日：2023/1/31