[发明专利]一种水泥堆料建模系统及方法

说明书

本发明属于建模技术领域，提供了一种水泥堆料的建模系统及方法，方法包括如下步骤：S1、建立堆场坐标系及雷达坐标系，S2、在堆料i的下料过程中，激光雷达一及激光雷达二实时获取最外层的堆料i及堆料i‑1在激光雷达坐标系下的点云数据，并发送至PLC控制器；S3、PLC控制器基于定位装置检测及倾角仪的检测数据来确定激光雷达中心在堆料坐标系中的位置，同时将堆料i及堆料i‑1在激光雷达坐标系中的点云数据转成到堆料坐标系下，即建立堆料三维模型。本发明通过对各层料堆进行三维建模，可以精确计算各取料断面的材料信息，对优化配矿系统进行反馈控制。

技术领域

本发明属于建模技术领域，提供了一种水泥堆料建模系统及方法。

背景技术

海螺石灰石矿山的品位控制一直以来是矿山生产的关键环节，品位控制的好坏制约着产品的品质。配矿调度的主要依据是堆场“堆料段成分指标”，如果矿山只用在线分析仪进行成分分析，难以进行精确控制及合理调度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种水泥堆料建模方法，对料堆分布进行三维数字模型化，便于对堆料的精准控制及合理调度。

为了实现上述目的，一种水泥堆料建模系统，水泥堆料通过堆料机传输至堆料场，堆料机包括：悬臂、及垂直于悬臂设置的固定臂，悬臂的自由端设有下料孔，悬臂与固定臂之间通过转轴连接，转轴与行走机构连接，行走机构沿设定的轨道行走，水泥堆料建模系统包括：

设于行走机构上的定位装置；

设于横臂上的倾角仪；

设于放料孔两侧的激光雷达一及激光雷达二；

与定位装置，倾角仪、激光雷达一及激光雷达二连接的PLC控制器，PLC控制器与上位机通讯。

本发明是这样实现的，一种水泥堆料建模方法，所述方法包括如下步骤：

S1、建立堆场坐标系及雷达坐标系，

S2、在堆料i的下料过程中，激光雷达一及激光雷达二实时获取最外层的堆料i及堆料i-1在激光雷达坐标系下的点云数据，并发送至PLC控制器；

S3、PLC控制器基于定位装置检测及倾角仪的检测数据来确定激光雷达中心在堆料坐标系中的位置，同时将堆料i及堆料i-1在激光雷达坐标系中的点云数据转成到堆料坐标系下，即建立堆料三维模型。

进一步的，堆料坐标系的建立方法具体如下：

由堆料的起始端向轨道引垂线，垂线与轨道的交点作为堆料坐标系的坐标系原点O₀，沿堆料方向延伸的垂线作为堆料坐标系的X₀轴，将堆料的延伸方向为堆料坐标系的Y₀轴，堆料坐标系的Z₀轴与X₀轴、Y₀轴垂直。

进一步的，雷达坐标系的建立方法具体如下：

以雷达中心作为雷达坐标系的原点O₁，将激光束的传播方向为雷达坐标系的Z₁轴，Y₁轴与Y₀轴反向平行，X₁轴与Z₁轴及Y₁轴垂直。

进一步的，步骤S3具体包括如下步骤：

建立中间坐标系，中间坐标系是以雷达中心作为原点O₂，Z₂轴及X₂轴分别与Z₀轴与X₀轴反向平行，Y₂轴与Y₀轴同向平行；

将堆料i及堆料i-1在激光雷达坐标系下的点云数据经中间坐标系转换至堆料坐标系。