三维 LiDAR 如何测量堆场体积:扫描原理详解

Volivue 3D LiDAR scanner head above a coal stockpile sweeping laser lines across the whole surface

煤场、矿石堆、骨料料仓与生物质料棚都有同一个难题:表面大、不平,且每次上料或取料都在变。某一点的高度读数无法描述它。三维 LiDAR 通过测量整个表面来解决。

为什么单点说明不了一个料堆

Volivue 三维 LiDAR 扫描头在煤堆上方扫掠激光,覆盖整个料堆表面
LiDAR 测量整个表面而非单点,从原理上解决堆场盘库。

把雷达或超声波波束打到料堆上,你只得到到某一点(往往是堆尖或斜面)的距离。乘以假设的底面积,误差可达数十个百分点。取料形成的料坑,单点根本看不到。

从点云到真实体积

固定单点波束打在不平整矿堆上,看不到取料料坑——这正是 Volivue 全表面扫描的原因
料堆上的一个点(常是堆尖或斜面),折算体积可差数十个百分点。

LiDAR 扫描仪向表面扫出成千上万束激光脉冲,记录每次回波的距离和角度,这些点构成实际表面的三维点云。系统将该表面拟合到已知的地面几何上,对高度场积分得到真实体积,再按密度换算吨位。见三维 LiDAR 堆场盘库系统

料棚、圆顶与露天堆场的扫描仪布置

Volivue 堆场软件渲染三维点云表面并计算料堆真实体积
成千上万个回波构成点云,对高度场积分得到真实体积。

一台扫描仪可覆盖中等料坑;长料棚、A 字棚和圆形料仓圆顶用多台扫描仪拼接成一个模型,确保没有斜面被遮挡。安装高度和间距的选择,要保证在整个取料周期内,料堆每一部分都至少被一台扫描仪看到。

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