基于激光測距技術(shù)的物料堆位測量系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及物料堆測量領(lǐng)域，尤其是一種基于激光測距技術(shù)的物料堆位測量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]自從1824年英國科學家J.Aspdin研究水泥并獲得專利，水泥便被廣泛應用。水泥是一種能在暴露的空氣中自然凝固的無機材料，具有硬度高，耐高溫，儲存時間長等諸多優(yōu)點。在工業(yè)急劇發(fā)展的當代社會水泥的應用范圍和使用量非常巨大，作為經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)物資，從科技發(fā)展的方向來看，在未來很多年之后還沒有別的材料可以代替其作用。水泥作為經(jīng)濟建設(shè)的重要原材料很多領(lǐng)域都得到了廣泛的應用，如樓房，公路，橋梁，地下通道，港口等。除此之外一些具有特殊功能的水泥還在國防，科技，特殊工程中具有特殊的地位。水泥是國家建設(shè)的基礎(chǔ)生產(chǎn)物資，其需求量大。水泥的原材料成本占了整個成本的70%以上。為降低水泥成本，必須準確測量其原材料體積和數(shù)量，因倉庫體積巨大，而且倉庫內(nèi)原料體積時刻在變化，對于人工測量造成諸多困難，很難恰當估計。大型物料堆位的準確測量具有物料堆放不規(guī)則，擺放分散的特點，這是許多年來一直難以攻克的技術(shù)難題。以水泥廠為例，最突出的問題就是物料倉儲測量的問題，做好倉儲管理是水泥廠經(jīng)營管理的重要工作之一。水泥堆位測量技術(shù)一直難以達到自動化監(jiān)測程度，在大部分水泥廠，堆位的測量主要還是以人工的方法進形測量。比如過鎊，人工規(guī)整等方法，需進行大概估算，消耗了大量的人力物力，且測量精度不高。再者，水泥生料和料倉庫因其相對封閉，人工更加難以進行相對準確地測量，只能通過簡單的繩索垂直向下伸展，碰觸到物料后，根據(jù)經(jīng)驗形狀進行估算，這種方法很大程度上影響到了企業(yè)正常的生產(chǎn)量評估。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠精確測量物料堆體積和數(shù)量的基于激光測距技術(shù)的物料堆位測量系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:該基于激光測距技術(shù)的物料堆位測量系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)、數(shù)據(jù)接收存儲模塊和PC客戶端，所述數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)包括至少三個云臺，所述云臺設(shè)置在物料堆倉庫的頂部，所述每個云臺上均設(shè)置有激光測距儀、角度測量裝置和數(shù)據(jù)傳送模塊，所述激光測距儀、角度測量裝置分別與數(shù)據(jù)傳送模塊相連，激光測距儀、角度測量裝置測得的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳送模塊傳送給PC客戶端以及數(shù)據(jù)接收存儲模塊，所述數(shù)據(jù)接收存儲模塊與PC客戶端相連。
[0005]進一步的是，所述云臺的數(shù)量為三個，所述相鄰兩個云臺的連線之間的夾角均為120 度。
[0006]進一步的是，所述數(shù)據(jù)接收存儲模塊為MySql數(shù)據(jù)庫。
[0007]進一步的是，所述云臺包括控制盒，所述控制盒內(nèi)設(shè)置有控制器、第一驅(qū)動電機，所述第一驅(qū)動電機與控制器相連，所述第一驅(qū)動電機的輸出軸豎直設(shè)置且穿過控制盒的底部延伸至控制盒外，所述第一驅(qū)動電機輸出軸的末端固定有懸掛托架，當?shù)谝或?qū)動電機轉(zhuǎn)動時，懸掛托架圍繞第一驅(qū)動電機的輸出軸旋轉(zhuǎn)，所述懸掛托架上設(shè)置有第二驅(qū)動電機，所述第二驅(qū)動電機與控制器相連，所述第二驅(qū)動電機的輸出軸水平設(shè)置，所述第二驅(qū)動電機輸出軸的末端固定有設(shè)備艙，當?shù)诙?qū)動電機轉(zhuǎn)動時，設(shè)備艙圍繞第二驅(qū)動電機的輸出軸旋轉(zhuǎn)，所述激光測距儀設(shè)置在設(shè)備艙內(nèi)，所述設(shè)備艙設(shè)置有測量孔，所述角度測量裝置設(shè)置在設(shè)備艙表面。
[0008]進一步的是，所述角度測量裝置由加速度傳感器，陀螺儀、電子羅盤傳感器組成。
[0009]進一步的是，所述控制盒底部設(shè)置有用于限制懸掛托架轉(zhuǎn)動的限位裝置，所述限位裝置包括設(shè)置在控制盒底部的第一限位開關(guān)、第二限位開關(guān)，在控制盒底部開有弧形槽，所述弧形槽的圓弧中心位于第一驅(qū)動電機輸出軸的軸心線上，第一限位開關(guān)第二限位開關(guān)位于弧形槽的兩端，弧形槽內(nèi)設(shè)置有滑塊，所述滑塊上連接有驅(qū)動桿，所述驅(qū)動桿通過轉(zhuǎn)軸固定在控制盒底部，所述懸掛托架上設(shè)置有擋塊，所述擋塊的上表面與控制盒底部之間的距離小于滑塊的下表面與控制盒底部之間的距離。
[0010]進一步的是，所述設(shè)備艙的測量孔處設(shè)置有艙門，所述設(shè)備艙上設(shè)置有用于開閉艙門的第三驅(qū)動電機。
[0011]進一步的是，所述懸掛托架上設(shè)置有配重塊。
[0012]進一步的是，所述第一驅(qū)動電機、第二驅(qū)動電機、第三驅(qū)動電機均為減速步進電機，所述第一驅(qū)動電機的減速比為1:50，第二驅(qū)動電機的減速比為1:10。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:該基于激光測距技術(shù)的物料堆位測量系統(tǒng)在使用時只需將云臺固定在物料堆倉庫的頂部，然后通過激光測距儀對物料堆倉庫進行掃描，同時角度測量裝置記錄測量時的角度，激光測距儀、角度測量裝置測得的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳送模塊傳送給PC客戶端以及數(shù)據(jù)接收存儲模塊，PC客戶端進行數(shù)據(jù)整合算出所測量物料堆的體積和數(shù)量，并將計算結(jié)果傳送給數(shù)據(jù)接收存儲模塊進行存儲，方便操作人員實施查看數(shù)據(jù)，利用激光掃描測距可以精確的測量出物料堆的形狀，進而能夠精確測量出物料堆體積和數(shù)量，而且整個測量過程自動完成，節(jié)約了大量的勞動力，省時又省力，另外，工作人員可通過PC客戶端查詢界面實時查看相關(guān)數(shù)據(jù)，包括時間、體積、倉庫編號以及立體圖像等。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1是本發(fā)明所述基于激光測距技術(shù)的物料堆位測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖2是本發(fā)明所述云臺的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3是本發(fā)明所述限位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]附圖標記說明:控制盒1、第一驅(qū)動電機2、懸掛托架3、第二驅(qū)動電機4、設(shè)備艙5、激光測距儀6、配重塊8、加速度傳感器9、陀螺儀10、電子羅盤傳感器11、限位裝置12、第一限位開關(guān)1201、第二限位開關(guān)1202、弧形槽1203、滑塊1204、驅(qū)動桿1205、擋塊1206、艙門13、第三驅(qū)動電機14。
【具體實施方式】
[0019]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0020]如圖1所示，該基于激光測距技術(shù)的物料堆位測量系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)、數(shù)據(jù)接收存儲模塊和PC客戶端，所述數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)包括至少三個云臺，所述云臺設(shè)置在物料堆倉庫的頂部，所述每個云臺上均設(shè)置有激光測距儀、角度測量裝置和數(shù)據(jù)傳送模塊，所述激光測距儀、角度測量裝置分別與數(shù)據(jù)傳送模塊相連，激光測距儀、角度測量裝置測得的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳送模塊傳送給PC客戶端以及數(shù)據(jù)接收存儲模塊，所述數(shù)據(jù)接收存儲模塊與PC客戶端相連。該基于激光測距技術(shù)的物料堆位測量系統(tǒng)在使用時只需將云臺固定在物料堆倉庫的頂部，然后通過激光測距儀對物料堆倉庫進行掃描，同時角度測量裝置記錄測量時的角度，激光測距儀、角度測量裝置測得的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳送模塊傳送給PC客戶端以及數(shù)據(jù)接收存儲模塊，PC客戶端進行數(shù)據(jù)整合算出所測量物料堆的體積和數(shù)量，并將計算結(jié)果傳送給數(shù)據(jù)接收存儲模塊進行存儲，方便操作人員實施查看數(shù)據(jù)，利用激光掃描測距可以精確的測量出物料堆的形狀，進而能夠精確測量出物料堆體積和數(shù)量，而且整個測量過程自動完成，節(jié)約了大量的勞動力，省時又省力，另外，工作人員可通過PC客戶端查詢界面實時查看相關(guān)數(shù)據(jù)，包括時間、體積、倉庫編號以及立體圖像等。
[0021]在上述實施方式中，為了實現(xiàn)物料倉庫的全方位掃描，提高測量精確度，同時最大限度的控制成本，所述云臺的數(shù)量為優(yōu)選為三個，并且所述相鄰兩個云臺的連線之間的夾角均為120度，這樣只需三個云臺便可以實現(xiàn)對物料倉庫的全方位的掃描。
[0022]由于激光測距儀、角度測量裝置測得的數(shù)