激光检测LDM301大型煤堆体积自动检测系统

行业背景：

激光扫描测量技术是迅速发展起来的一项高新技术，西方发达***已将这一***技术用于对地观测系统和快速获取特定目标的立体模型中。我国在科研计划中也***支持了这一研究方向。激光检测与传统的激光测距技术——点对点的距离测量不同，目标激光扫描技术的发展，为人们在空间信息的获取方面提供了全新的技术手段，使人们从传统的 人工单点数据获取变为连续自动获取数据，提高了 观测的精度、速度；其应用范围也扩展到工业测量、 测绘、智能交通等诸多方面。目前，国际上许多公司、研究机构已投入大量的人力和财力进行相关技 术与系统的研究开发。地球空间信息技术研究组 采用了这一高新技术，并与现代测绘理论相结合， 成功开发了激光扫描测量系统，专门用于快速、高 效地解决传统测绘方法不能很好解决的堆体变化 监测的问题（如：电厂的煤堆变化监测）。并通过对 激光扫描测量在电厂的煤场体积的变化监测中的 成功应用，展示了激光扫描测量技术在堆体变化监 测中的广阔应用前景。并且，该技术与其他技术结 合，可以广泛应用于城市规划、智能交通、工程建 设、减灾防灾等领域。

激光扫描测量的原理：

激光扫描测量是通过激光扫描器和距离传感器来获取被测目标的表面形态。激光扫描器一般由激光***、***、时间计数器等部分组成。激光脉冲***周期地驱动一个激光二极管发射激光脉冲，然后由接收透镜接收目标表面后向反射信号，产生一接收信号，利用一稳定的石英时钟对发射与接收时间差作计数，经由微电脑对测量资料进行内部微处理，显示或存储、输出距离和角度资料，并与距离传感器获取的数据相匹配，***后经过相应系统软件进行一系列处理，获取目标表面三维坐标 数据，从而进行各种量算或建立立体模型。

激光检测在实际测量过程中，将激光测量系统搭载到固 定平台上，从而使外方位元素中的角度参数为定值（为底面至扫描器中心的距离）， 可在激光测量系统安装时一次性测定，简化测量：

激光检测LDM301应用在位于电厂，电厂有一个干煤棚和一个露天煤场。露天煤场旁有卸煤机及其运行轨道；干煤 棚内有行车及其轨道。我们采用LDM301系统测定干煤棚煤场院体积。干煤棚长约--，宽--。测量时以行车作为运动平台，激光扫描器随 行车运动而对煤体连续扫描。

实验结果

我们采用LDM301激光扫描器对该干煤棚进行扫描，整个外业—包括重复扫描，在--完成，平均有效点。重复扫描计算出的体积差在--内。

考虑到行车运行中的抖动误差，边界提取误差、扫描误差等，***终误差完全可以达到--。立体重建在获取目标三维空间数据之后，通过构建不规

则三角形格网（），生成煤场立体模型（图， 显示和检验计算数据的可靠性。根据计算机立体重 现结果表明：原始数据的采集是可靠的，计算过程 是正确的，采用的计算方法和计算模型是恰当的。

激光检测LDM30x主要特点，有同步输入端，可多个传感器同步测量；测量范围广，响应时间短；远距离测量，在无反光板和反射率低的情况下能测量较远的距离；外形设计紧凑，易于安装，便于操作。

图 三维***图

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