基于激光雷达的堆取料机自动作业调度技术
王国栋 陈锡校
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王国栋 陈锡校,. 基于激光雷达的堆取料机自动作业调度技术[J]. 光电子进展,20222. DOI:10.12721/ccn.2022.160182.
摘要: 经济全球化的发展促进了各国之间的贸易往来,物品之间的运输更加便捷,在这背后离不开强大的物流运输体系,物流行业的发展,需要建造数量众多的物品集散基地,一般来说,为了便于物品的转运,通常将集散基地建在交通运输发达、场地充足的电厂、钢厂、码头、港口等场所,以提高物流的运输效率,在建设集散基地时,如何根据货物的运输量能够在保证快速、准确存取、运输货物的同时,减少企业的资金投入、提高生产效率、合理安排运输计划,以提高集散场地的使用效率,是当前进一步促进企业发展的关键因素。本文主要分析基于激光雷达的堆取料机自动作业调度技术。
关键词: 激光雷达;体积计算;堆取料调度;斗轮堆取料机
DOI:10.12721/ccn.2022.160182
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引言

货物集散基地所需要运输、存储的货物种类繁多、数量庞大,需要根据货物自身的特点以及运输需求,合理安排运输时间和路径,只有对所需要运输的物品进行全盘考虑、合理安排,才能进一步提高物品的运输效率,但是从当前物品调度情况来看,集散场地货物的存储计划大多是是根据工作人员自身的工作经验以及料场存储现状进行调度安排,这导致各项工作没有准确的数据支撑,同时加上料场存储现状图在绘制时,由于数据测量不准确等相关因素,导致与实际情况存在很大误差,这给物品的调度带来了很大的不确定性,从而影响集散场地的使用效率和物料运输效率。当前一些规模较大的港口,为了提高物料的运输速度,采取建造大量料场投入使用的解决方案,这虽然在一定程度上缓解了物料运输速度慢的问题,但是企业需要投入大量资金,所面临的资金压力也在逐步增加,同时,面对数量巨大的散货物料仍然无法满足物流运输需求,尤其是多用户多规模的物料运输形式与散货码头资源之间的问题日益突出,面对这种情况,急需要采取合理有效的管理措施,提高料场的使用率,根据散货物料的具体情况,合理安排运输计划,这是当前解决企业所面临问题的有效途径。

1、系统设计

为了提高散货物料的运输效率,需要根据实际需求,进一步优化设计流程,当前,主要过程包括以下几个方面:首先,基础信息采集,需要对料场进行三维点云数据采集和处理,以准确获得各种基础数据;其次,根据物料运输需求,接受物料运输任务;第三,准确计算料堆的体积,从而开展有针对性的调度设计方案设计;第四,生成调度结果,开展运输作业;在设计物料运输途径时,准确掌握物料的体积,对选择合适的目标区域、机械设备、设计有效的运输方案,具有至关重要的作用,取料需要根据体物料体积,选择合适的取料空间、取料设备和距离的选择,从而可以有效提高取料的效率。

2、关键技术研究

2.1圆形煤场及堆取料机的矢量三维建模

对整个材料场进行三维建模,包括辅助建筑和圆形堆垛机-约束装置。通过安装在堆垛机回收机器中的三套激光扫描设备、处理器控制单元、各机构编码器、RFID设备和数据传输设备,实现了实时数据采集、高速计算、数据交换和融合,并实现了堆垛机回收机器设备的实时定向和形状改变。系统可以获取桩材面信息,绘制桩材三维图,检查桩材中各点的高度和剖面,并计算出料仓容量。同时,可以比较和确定堆垛机-还原剂和堆垛机之间的相对关系,这可以作为设备运行的基础。数据交换主要是建立激光测量系统、船厂自动化系统和设备本身的数据交换和交换平台。待交换和共享的数据包括材料表面高度数据、煤种信息、三维图形数据、体积数据、规划说明等。栋

2.2圆形堆存器三维高精度定位圆形堆存器高精度定位利用RFID技术实现了圆形堆存器的高精度定位。射频识别(RFID =射频识别)凭借其坚固且耐化学腐蚀的载体,在恶劣的工业环境中显示出其优势。与一维或二维条形码技术相比,射频RFID技术可以输入数据,这凸显了产品的优势。RFID射频系统包括连接到上总线的识别控制器、读-写头和载波。具有内置读-写头、控制器和总线接口的设备被称为读-写工作站,其保护级别达到IP67,这使得它适合于关闭煤厂的苛刻工业条件。射频标签具有固定数据,或者包含与过程相关的可读和可写数据。这些数据由读/写头收集,读/写头连接到控制器,并将数据发送到总线较高的系统。对于短读写距离,RFID识别系统具有125 Khz、250 Khz和13.56 MhZ的可用频带。这个项目的通信频率是250千赫。

2.3智能控制系统与全自动作业算法

为了实现无人堆叠和采样的智能功能,必须定义无人堆叠和采样的严格过程,并根据操作过程编写相应的检测、控制和保护程序。根据在其他院子设计和通信具有广泛经验的克莱默堆料机的多年经验,经过简单的总结,本项目堆-堆料机的堆和改进过程将为选择提供多种控制流程。根据不同的实际操作条件,驾驶员可以选择自动堆叠和填埋技术的各种模式。在每种模式下,通过自动操作,可以保证材料恒定流动的稳定恢复,提高整个院子的效率,减少设备的错误操作时间,延长堆机和回收机的使用寿命。为了配合程序控制进行室内设备的无人操作,将设置远程监控站,进行堆垛机/回收机的无人操作,减少操作人员数量,降低操作强度,防止操作人员进入恶劣条件的封闭煤炭地区,有效改善个人健康和安全,在具有程序控制的室内进行所有监控和应急工作。接线员。该项目的RCMS系统准确记录设备运行的信息、启动停止订单的时间和位置的信息,准确控制设备,提高自动化程度和用户码的信息化水平。

3、堆取料机的自动平衡配重电气设计原理

自动平衡配重系统对物料的运输有至关重要的作用,该系统在使用过程中,通过使用自动控制技术和传感器技术,能够实现对堆取料机的自动控制,通过传感器的识别作用,可以对所需要搬运的物料进行准确识别,从而输入相关的参数信息,自动控制技术通过对传入信息的综合分析,从而控制堆料机输出相应的功率进行物料搬运,这一途径能够精准控制堆料机的搬运路线和功率输出,大大提高了堆料机的工作效率。该系统在应用过程中,可以有效避免堆料机超负荷工作,从而促进堆料机的正常稳定运行,延长使用寿命,同时对提高物料运输效率,促进料厂的快速周转具有明显效果。

4、堆取料调度策略

堆料调度:物料的堆放需要根据料厂的面积、空间布局,进行合理安排,才能有效提高空间使用率,通过不断总结经验,归纳出行之有效的调度方案,具体应用包括以下几个步骤:首先,通过料堆点云计算技术,准确测量料场的实际应用面积,以及已经堆放物料的场所所占的面积和体积,从而为进一步确定能够有效利用的空间所占比重;其次,明确需要堆放物料的具体信息,包括物料的名称、理化性质、重量、堆比重、堆料工艺等相关信息,根据已知信息准确计算堆放物料所需要的面积和空间大小;第三,通过对物料信息的了解以及所占空间大小,确定合适的物料堆积场所,确定具体的目标区域,确保不影响周围其他场所正常使用;第四,根据物料所处区域与目标区域的距离,从而选择合适的机械设备,进行物料转移;第五,根据设计的物料堆放方案,进行施工作业。

取料调度:取料调度与堆料调度具有很多的相似之处,整体的施工设计方案大体步骤相同,主要区别在于计算测量时,取料调度计算的是已经堆放物料的料堆所占的面积和空间大小,从而设计相应的取料调度方案,通过开展有效的堆取料调度策略,可以有效提高料场的使用率和周转效率。

结束语

激光扫描技术的应用对散货码头散货物料的智能调度发挥了巨大的作用,通过不断优化激光扫描技术,对散货物料调度过程中数据收集处理的效率和准确性进一步提高,与传统人工调度相比,料场的使用效率更高,各种机械设备能够得到充分合理使用,工作流程得到进一步优化,在很大程度上提高了料的运输效率,加速了料场的周转时间,同时对各个运输环节提供准确的数据支持,使工作计划安排更加科学合理。

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