大宗散货盘点系统设计与数据采集

摘要

大型储煤基地的加速建设，需要堆储现代化管理技术作保障，而煤炭等大宗散货的盘点是其中的一个重要环节，快速、准确、简便地测量出储煤基地煤垛的体积和质量是储煤基地进行科学管理、经济效益评估和存储量评估的重要工作，具有重要的应用价值。
　　本课题来源于神华集团的科研项目“煤炭等大宗散货盘点系统研究”，针对快速、准确、简便的项目要求，设计系统只需现场测量人员手提测量终端设备围绕被测煤垛行走一周，即可完成对煤垛的体积测量。本论文主要从系统的总体设计、硬件组成、数据采集软件设计与实现以及系统测试与验证几个方面进行研究。
　　大宗散货盘点系统利用二维激光扫描仪采集散货堆激光点云信息，利用两组（每组两台）可见光相机采集散货堆的可见光信息，利用电子罗盘采集手提测量终端的方位角信息，利用动态倾角传感器采集手提测量终端的俯仰角与横滚角信息，利用GPS定位模块采集手提测量终端的精确位置信息，利用3G网络进行数据传输保障GPS工作在RTK(Real-time kinematic)实时差分定位模式，利用微型热敏打印机打印体积结果。
　　本论文中大宗散货盘点系统的数据采集软件主要包括基站设备初始化模块、基站数据采集模块、手提测量终端设备初始化模块、手提测量终端工作模式选择模块、手提测量终端数据采集模块、手提测量终端数据传输模块以及分析计算平台数据传输模块。对于数据采集软件的实现，主要考虑软件的开发环境、软件的输入与输出接口及软件的功能，进而设计软件结构及各模块流程，利用MSComm控件实现串口通信，利用Winsock实现网络通信。在校内采用模拟煤堆对大宗散货盘点系统和数据采集软件进行了大量的测试，此外，还在河北沧州黄骅港储煤基地进行了实际煤堆测量实验，测试结果证明了系统设计的准确性和软件的可靠性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题的研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 固定式盘煤仪

1．2．2 便携式盘煤仪

1．3 论文研究内容与结构

第2章 大宗散货盘点系统设计与硬件组成

2．1 引言

2．2 大宗散货盘点系统功能

2．3 大宗散货盘点系统的构成

2．3．1 大宗散货盘点系统工作模式

2．3．2 大宗散货盘点系统总体构成

2．4 大宗散货盘点系统硬件组成

2．4．1 基站设备组成

2．4．2 手提测量终端各设备组成

2．4．3 分析计算平台组成

2．5 本章小结

第3章 数据采集软件的设计与实现

3．1 引言

3．2 大宗散货盘点系统设备接口

3．3 数据采集软件的开发环境

3．3．1 数据采集软件的开发平台

3．3．2 数据采集软件的编程语言

3．3．3 利用MSComm控件实现串口通信

3．3．4 利用WinSock实现网络通信

3．4 数据采集软件的数据接口

3．4．1 数据采集软件的输入数据接口设置

3．4．2 数据采集软件的输出数据接口

3．5 数据采集软件的实现

3．5．1 基站设备初始化模块

3．5．2 基站数据采集模块

3．5．3 手提测量终端设备初始化模块

3．5．4 手提测量终端工作模式选择模块

3．5．5 手提测量终端数据采集模块

3．5．6 数据传输模块

3．6 本章小结

第4章 大宗散货盘点系统测试

4．1 引言

4．2 设备精度测试

4．2．1 GPS定位精度测试

4．2．2 电子罗盘精度测试

4．2．3 动态倾角传感器精度测试

4．2．4 激光扫描仪精度测试

4．3 大宗散货盘点系统整体测试

4．3．1 模拟堆体环境下盘点系统整体测试

4．3．2 实际煤场环境下盘点系统整体测试

4．4 本章小结

总结与展望

参考文献

致谢

作者简介