基于三维激光扫描技术的料位检测试验研究.pdf

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1、第66卷第5期有色金属(矿山部分)2Ol4年9月doi：10．3969／j．issn．1671-4172．2014．05．020基于三维激光扫描技术的料位检测试验研究余乐文，张达，朱瑞军，王利岗(1．北京矿冶研究总院，北京102628；2．承德铜兴矿业有限责任公司，河北承德067250)摘要：针对传统料位检测方法存在的易受粉尘影响、可靠性差、测量点少等问题，开展三维激光扫描技术在料位检测中的试验研究。试验结果表明，三维激光扫描技术可快速、全面、准确地测量料位高度，实现料位三维可视化，为选矿过程控制提供准确数据，防止料仓排空或者溢出，提高矿山安全生产水平。关键词：三维激光扫描；料位

2、；检测中图分类号：TD178；TD76文献标志码：A文章编号：1671-4172(2014)05—0088—03Experimenta1studyonleveldetectionbasedon3D1aserscanningtechnologyYULewen，ZHANGDa，ZHURuijun。，WANGLigang(1．BeijingGeneralResearchInstituteofMining&Metallurgy，Beijing102628，China；2．ChengdeTongxingMiningCo．，Ltd．，ChengdeHebei067250，China)Abst

3、ract：Thetraditionalmethodsofleveldetectionhavedeficiencies，suchaseasilyaffectedbydust，poorreliability，andimprecisewithlittlepoints．Thispaperstudiesthefeasibilityof3Dlaserscanningtechnologyinleveldetection．Theresultsshowthat3Dlaserscannercandetectthemateriallevellastly，comprehensivel3，andhighl

4、yaccurately，whichachievesa3Dreal—timevisualizationofleveldetectionandaccuratelydataforprocesscontro1．ItpreventsthematerialoverfloworemptyingandtOenhancethelevelofsafety．Keywords：3Dlaserscanning；materiallevel；detection在矿山实际生产过程中，对选矿仓料位的检测1常见料位测量方法非常重要，准确、全面的料位检测可以防止料仓矿物排空或矿物溢出，从而避免因料仓料位测量不准带目前

5、，国内外料位在线检测普遍采用单点测量来的生产事故和经济损失。目前主要测量方法包括法，主要包括雷达法、超声波法、重锤法等。重锤式料位计、超声波物位计、脉冲雷达物位计、导Siemens、E+H、Sick等公司的物位计被广泛应用。波雷达物位计等，但是由于选矿料仓深、卸放矿物引1．1重锤法起的灰尘多等实际难题，目前的测量方法存在受粉重锤法是利用失重原理测量料位。测量时，探尘影响大、有矿堆死角、测量不准确、可靠性差、设备测器控制重锤快速下降，当重锤接触物料表面时，会损坏率高等缺点_1]。针对上述工况，提出基于三使和重锤相连的钢丝绳产生失重，此时电机就将重维激光扫描技术的料位检测方法，该方法

6、可快速、全锤提起，返回待测位置。探测器内的编码器发出脉面、准确地测量料位高度，对防止料仓排空或者溢冲信号，由计算机进行计算处理后，在控制器面板上出、保障矿山安全生产具有重要作用。显示料面的位置或相对位置。重锤法由于采用接触式测量方法，运行可靠、不受粉尘影响，但是在放矿过程中钢丝绳易被矿石击中而损坏，维护难度大，同时单点测量存在矿堆死角，测量结果不全面、不准确。基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2011AA060405)；1．2超声波法国家国际科技合作专项项目(2011DFA71990)；“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAB01B04，2012BAK09

7、B03)超声波法是非接触式测量方法，采用声波测距作者简介：余乐文(1984一)，男，工程师，硕士，机械设计及理论专业，原理测量料位，频率一般为20kHz~40kHz。超声主要从事矿山智能仪器仪表开发工作波物位计安装于料仓顶部，在电子单元的控制下，探第5期余乐文等：基于三维激光扫描技术的料位检测试验研究89图1三维点坐标Fig．1The3Dcoordinates目前该料仓选用1个西门子超声波物位计来测量料位高度，如图2所示。2三维激光扫描测量方法图2单点测量法Fig．2Themet