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    無人機盤料儀在攀鋼釩原燃料盤庫中的應用

    發布時間:2020-07-13 作者:茍連敏 來源: 瀏覽:7718

      目前,攀鋼釩的原燃料盤庫采用便攜式全站儀進行測繪,人員根據堆料情況打點測量,理論誤差不超過3%,其測繪方法存在測量時間長、參與人數多、準確度低等問題。能否及時掌握盤庫數據,直接關系到生產質量、生產效率、能源的利用,其測量數據的準確可靠對公司煉鐵高爐原燃料的保供、財務成本核算管理、物料管理、精細化管理起到了重要的支撐作用。

        

    一、概述


      攀鋼釩現有露天煤場2個,露天礦場1個,廠房內堆場3個。攀鋼釩公司受地理位置限制,其露天的煤場和廠房內的堆場面積都不大,煤的品種有10多種,礦的品種有9種,采用人工測量,耗時耗力,且不安全。為了能夠準確掌握原燃料的品種及庫存數據,更好地指導生產,攀鋼釩公司利用無人機對儲煤、礦場的全區域進行盤庫,提高了工作效率和測量準確度。

        

    二、系統組成


      無人駕駛飛機簡稱“無人機”,是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。無人機盤料儀主要由大疆生產的悟Inspire2四軸航拍飛行器變形無人機,專業測繪級單反相機、遙控系統, 蘋果mini 4顯示屏等四個硬件組成。它采用創新影像處理平臺,高清圖像傳輸系統,傳輸距離約5km,飛行參數、高清圖像通過蘋果顯示器實時顯示,其水平飛行速度可達94km/h,下降速度可達9m/s,電池續航時間為30min,飛行控制系統能讓無人機精準響應指令,時刻保持穩定飛行。同時,它還有飛行避障的功能,距物體1m會報警提醒,避免螺旋槳打到物體而造成斷槳摔機。當信號失聯或電量低時,具有自動返航降落功能,目前此款無人機是市面上較為先進的專業級無人機。

      首次飛行,需根據不同的場地設置不同的無人機飛行航線,航線外框范圍必須大于堆料場地,否則合成的立體三維圖形不完全;同時也利于基準面的選擇,后期進行圖形切割時有統一的基準面。第一次航線設置后,可將航線保存在軟件中,下次飛行直接進行航線導入即可。無人機將按照設置的航線自動飛行,飛行拍攝過程中無需人為干預,高度自動化。無人機空中可在20min盤點10000m2的料場,現場測量時間根據場地大小而定,最大的場地約20min飛行完畢,完全無盲區。獲取的拍攝照片存儲在128G的SD卡中,通過計算機將照片導入某公司自主開發的三維圖形軟件(VR建模技術)中,建模點云數量達1000萬個,形成高準確度三維效果圖。軟件處理后生成的三維立體模型可以完美重現料堆各個細節,畫面十分逼真,數據準確度高。再通過體積處理專業軟件對三維立體堆料圖進行數據分析,計算建模體積,從而得出每種原燃料的體積。

      根據2013年11月中國民用航空局(CAAC)下發的《民用無人駕駛航空器系統駕駛員管理暫行規定》,由中國AOPA協會負責民用無人機的相關管理。根據該規定,中國內地無人機操作按照機型大小、飛行空域可分為11種情況,重量小于或等于7kg的微型無人機,飛行范圍在目視視距內半徑500m、相對高度低于120m范圍內,無須證照管理。而攀鋼釩的物料場地因受現場環境限制,無人機設置的飛機高度為80m,飛行速度為1.2m/s,所以無需拿證,使用方便,機動靈活。

        

    三、便攜式全站儀與無人機測試數據與比對


      為了保證原燃料盤庫的及時準確,驗證無人機測量方法的科學、有效、高效,特選擇攀鋼釩公司礦場作為測試對象,進行重復性測量,采用2018年12月份礦場物料,測試人員在相同條件下多次進行測量,具體測試數據如表1所示。 



    表1  便攜式全站儀與無人機測試數據比對


      從三次測量的數據來看,便攜式全站儀與無人機的差異比較小,無人機整體測出的數據偏高,高空俯視拍照,其物料形狀能夠完整地體現出來,更能準確真實地反映物料的情況。

        

    四、結束語


      通過近6個月現場實際運用,該無人機測量數據準確可靠。但是仍需要注意的是,由于無人機是通過衛星定位,遇干擾如大風會導致無人機與遙控器失聯,盡管無人機有飛行避障功能,但是需再次重新飛行,所以應盡量避開極端天氣飛行。另外,生成三維圖形的計算機配置一定要高,占用內存大,在處理軟件時,不能執行其他程序文件,否則計算機很容易死機。運用體積處理軟件時,需要注意的是基準面的選取必須一致,以減少誤差。


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    本文刊發于《中國計量》雜志2019年第7期

    作者:四川攀鋼集團攀枝花鋼釩制造部  茍連敏


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