【应用】北醒激光雷达体积检测系统，超大料堆测量60秒搞定

时间： 2020-06-14 来源：北醒

技术问答

为获得准确库存余量及适应大企业数据信息化管理需要，可靠而快速的体积检测变得尤其重要。北醒自主研发的激光雷达体积检测系统，基于一款高精度激光雷达对料堆进行扫描，通过120°*120°大视场角探测，生成高密度点云，同时内置算法直接输出体积测量值，可用于三维重建、料位、煤堆、粮仓等目标体积检测。

图1 激光雷达体积检测示意图

1、体积检测系统介绍

图2 体积检测系统产品图片

1）测量单元 TF03激光雷达（带除尘刷）×1、舵机×2

测量单元通过舵机系统沿X和Y轴扫描多条线，实时利用TF03激光雷达获取点云数据，两个舵机来扩大激光雷达的扫描范围，角度最高可达到120*120°视场角，可进行线上点云拟合网格状曲面，还原料位或仓房内真实的三维点云模型。

2）主控单元内置算法体积值

点云模型由距离和角度构成，主控板获取实时点云数据后，即可快速通过内置算法测得体积值，通过无线传输至客户监控中心。

2、体积检测系统参数及优势

图3 体积检测系统参数

主要优势

通用性广：满足固体物料及非透明液体实时测量，不同种类、不同规则形状、不同表面颜色变化、不同姿态摆放的尺寸测量需求。

安装灵活：安装高度及安装角度可调，最高探测角度达到120*120°，也可根据仓库\料位体积大小进行调节。

适应力强：抗干扰能力强、环境适应强、自带除尘刷，有可有效抑制镜头尘土干扰，黑暗环境下也可工作。

性能强大：激光雷达采用工业级设计，IP67防护等级，量程最远180m，测量稳定，精度高。

数据可视化：模块化设计，快速集成，内置算法可直接输出体积值，无需二次开发。

北醒自主研发体积检测方案是在料位高度检测的基础上，延伸的非接触式体积检测一站式解决方案。通过一次性获得14400+点云数量，可以在60s时间里将测量误差缩小至＜1%以内，无需客户二次开发，安装即可用。

3、体积检测实测效果

1）工作模式一般情况分为以下4个步骤

Step1 功能设置（角度|速度|时间可调节）

系统自带舵机，舵机按照固定间隔刷一次，每次在0°和120°之间刷1个来回。当前最高分辨率是1°一个点（120°步进120°扫描的话就是14400个点）。客户需要根据自身需要，设置好扫描角度、锥角、自清洁时间。

Step2 外部触发测量

接收到外部触发信号后，激光雷达体积检测系统自带舵机，通过两台转动舵机分别进行弓形扫描出网格状平面图，从而形成可拟合的三维点云，完成1次扫描，输出体积值。

Step3 无线传输

系统自带的无线传输模块，可以通过LORA传输信号到DTU传输至被监控点，查看余料体积信息，数据传输稳定。

Step4 开启自清洁模式

系统经过自带雨刷配置，可以开启自清洁模式，防止灰尘过多影响传感器测距准度。

2）测量结果 内置算法直接输出体积值

经过测量，料堆的体积是51*51*48 = 124.9L，实测体积是123升。当点云量达到14400+时，误差仅仅 1%，测量结果还可以根据客户需求调优。

4、体积检测系统行业应用

本系统获得人眼安全CCIC检测豁免级认证，激光安全等级 Class 1认证，抗震动冲击报告等多项符合技术标准的认证，可在不改变核心算法的层面上对于各行业的固体物料及非透明液体进行高度及体积测量。核心应用包括但不限于农业、矿业、盐业、石料业的集料和仓储等多种行业应用。

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