項(xiàng)目背景

該項(xiàng)目位于內(nèi)蒙古的一座礦山，散裝堆場(chǎng)存放著煤礦堆，長(zhǎng)50米左右，寬50米左右，高約2-3米?；疖囘M(jìn)場(chǎng)裝煤時(shí)，裝載誤差大、部分運(yùn)輸車廂不規(guī)范。為了充分發(fā)揮火車的運(yùn)輸能力，既不會(huì)空載也不會(huì)超載，客戶需要精準(zhǔn)測(cè)量煤炭礦石堆。

痛點(diǎn)分析

大型煤礦堆的體積測(cè)量方法一般采用全站儀或RTK單點(diǎn)測(cè)量方法。由于大型煤炭礦石堆攀爬不方便，在全站儀或RTK單點(diǎn)測(cè)量方法下，很難手動(dòng)達(dá)到每個(gè)精準(zhǔn)的特征點(diǎn)，操作效率低。同時(shí)，這種單點(diǎn)測(cè)量方法測(cè)量數(shù)據(jù)密度小，無法準(zhǔn)確獲得煤炭礦石堆的體積。

實(shí)施方案

針對(duì)項(xiàng)目現(xiàn)狀，客戶提出利用三維激光掃描完成煤礦堆體積測(cè)量。三維激光掃描技術(shù)具有高精度、面測(cè)量和非接觸數(shù)據(jù)采集的特點(diǎn)，可以很好地解決全站儀和RTK單點(diǎn)測(cè)量的痛點(diǎn)。

本項(xiàng)目使用的設(shè)備是中海達(dá)HD TLS360迷你便攜式三維激光掃描儀。該設(shè)備輕便小巧，無需調(diào)平、一鍵操作、無線控制等特點(diǎn)，可快速獲取被測(cè)目標(biāo)的三維數(shù)字信息數(shù)據(jù)。借助中海達(dá)專業(yè)數(shù)據(jù)處理軟件，項(xiàng)目可以獲取堆的三維數(shù)據(jù)模型，從而計(jì)算和分析煤礦堆的準(zhǔn)確體積。

作業(yè)過程

1.外部數(shù)據(jù)采集

①測(cè)試前準(zhǔn)備：通過勘察現(xiàn)場(chǎng)，確定現(xiàn)場(chǎng)8個(gè)測(cè)站的數(shù)量和位置，并確定使用現(xiàn)場(chǎng)特征點(diǎn)拼接數(shù)據(jù)的選擇。

②外部數(shù)據(jù)采集：在三腳架上設(shè)置中海達(dá)HD TLS360，無需調(diào)平，設(shè)置參數(shù)后即可掃描。8個(gè)測(cè)試站的外部數(shù)據(jù)采集不到20分鐘（包括移動(dòng)站、采集設(shè)置等）。

2.內(nèi)部數(shù)據(jù)處理

①拼接操作

海達(dá)三維激光點(diǎn)云處理軟件中打開外業(yè)收集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，拼接掃描場(chǎng)景中特征的同名點(diǎn)。在拼接過程中，相鄰兩站拼接，只需選擇相同的同名點(diǎn)即可完成拼接工作。海達(dá)三維激光點(diǎn)云處理軟件采用ICP精細(xì)拼接算法，可自動(dòng)完成拼接優(yōu)化，可快速處理點(diǎn)云噪聲、分類，消除無效點(diǎn)，大大降低了手動(dòng)拼接的誤差，大幅提高了數(shù)據(jù)處理的效率。

②生成三維圖形

拼接完成后，利用中海達(dá)專業(yè)數(shù)據(jù)處理軟件生成煤礦堆三維圖形。

③料場(chǎng)分堆、分區(qū)測(cè)量

根據(jù)煤炭礦石堆的三維圖形，根據(jù)分割線的位置，計(jì)算不同堆的體積，用顏色區(qū)分煤炭礦石堆的三維圖形。

成果展示

通過一小時(shí)的數(shù)據(jù)處理，中海達(dá)專業(yè)的數(shù)據(jù)處理軟件輸出了最終的結(jié)果，客戶可以直觀地獲取煤礦堆的體積等數(shù)據(jù)?；鶞?zhǔn)面高程為-2.025070，2D面積為3170.160157平方米，3D面積為3659.8698立方米，3D體積為11826.89175立方米。有了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，客戶可以根據(jù)火車的裝載量合理安排煤炭運(yùn)輸，消除空載和超載，有效節(jié)約運(yùn)費(fèi)。

項(xiàng)目總結(jié)

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果表明：

1.中海達(dá)HD TLS360可測(cè)量不規(guī)則料堆的體積，測(cè)量精度均在3%以內(nèi)，滿足應(yīng)用要求。

2.從外部掃描到內(nèi)部數(shù)據(jù)處理，中海達(dá)HD TLS360的運(yùn)行效率是全站儀或RTK單點(diǎn)測(cè)量方法的數(shù)倍。

因此，與全站儀和RTK單點(diǎn)測(cè)量方法相比，中海達(dá)HD TLS360大大縮短了內(nèi)外行業(yè)的處理時(shí)間，結(jié)果更直觀，數(shù)據(jù)模型更準(zhǔn)確，為大堆體積測(cè)量提供了快速、安全、準(zhǔn)確的解決方案。

轉(zhuǎn)自中海達(dá)官網(wǎng)

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