数字化煤场的斗轮机作业定位问题研究与开发

发布时间：2022-02-18 11:15

　　斗轮堆取料机作为一种高效的散料转运装卸设备,目前已经广泛应用于码头、水泥厂、发电厂等行业中。对斗轮机实现自动化改造,可以有效的提高设备的效率和稳定性。本文分析了空间定位对于实现斗轮机自动控制的必要性。为了实现斗轮机自动控制,需要对料场设备进行精确的空间定位,使整个料场中的所有设备处于统一的三维坐标系中,保证斗轮机安全、有效地运行。本文主要通过分析斗轮堆取料机和二维激光扫描仪的工作原理和各项参数,结合目前主流的室内定位技术,完成斗轮机作业定位的设计方案。首先介绍了斗轮堆取料机的各个机构,研究了堆取料自动控制的原理。重点研究了二维激光扫描仪的测距原理以及数据传输的流程。然后通过对室内定位技术的比较,选择UWB无线定位技术以及RFID技术来对斗轮机进行定位。本文设计了两套定位方案,UWB作为主要定位技术,配以绝对值编码器进行辅助定位,RFID技术则用于校准定位。两套方案相互冗余,共同实现斗轮机的作业定位。最后,将采集得到的数据进行坐标转换,获得被测点的三维坐标。在此基础上开发了数字化煤场盘煤系统,实现煤堆的三维重建。本论文中提供的斗轮机定位方式能够满足空间定位的精度要求,有良好的实用性和应用... 

【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市211工程院校教育部直属院校

【文章页数】：50 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容
第2章 斗轮堆取料机作业分析和获取点云
    2.1 斗轮堆取料机
        2.1.1 斗轮堆取料机简介
        2.1.2 斗轮堆取料机控制方式
    2.2 斗轮堆取料机自动控制
        2.2.1 自动堆料
        2.2.2 自动取料
    2.3 激光扫描仪获取点云
        2.3.1 激光扫描仪测距原理
        2.3.2 激光扫描仪基本参数
        2.3.3 激光扫描仪传输数据
        2.3.4 获取点云坐标
    2.4 本章小结
第3章 斗轮堆取料机作业定位技术研究
    3.1 室内定位技术的选择
    3.2 UWB无线定位技术
        3.2.1 UWB概述
        3.2.2 UWB信号的实现方式
        3.2.3 UWB节点定位
        3.2.4 UWB定位精度的干扰因素
    3.3 RFID技术
        3.3.1 RFID技术概述
        3.3.2 RFID系统组成
    3.4 光电编码器
        3.4.1 光电编码器概述
        3.4.2 光电编码器工作原理
    3.5 本章小结
第4章 斗轮堆取料机作业定位方案设计
    4.1 煤场概况
    4.2 UWB无线定位
    4.3 编码器定位
    4.4 校准定位
    4.5 数据通讯与采集
        4.5.1 数据通信
        4.5.2 信息采集
    4.6 本章小结
第5章 数字化煤场盘煤系统的实现
    5.1 系统开发
        5.1.1 开发环境与运行环境
        5.1.2 关键技术介绍
        5.1.3 VTK插件配置
    5.2 系统主要功能实现
        5.2.1 点云数据转换
        5.2.2 系统主界面
        5.2.3 获取点云
        5.2.4 参数设置
        5.2.5 三维模型
    5.3 系统测试
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]室内定位技术与应用综述[J]. 裴凌,刘东辉,钱久超.  导航定位与授时. 2017(03)
[2]羲和系统的实时动态精密单点定位技术及其应用[J]. 柴军兵,易昌华,杨金梁,史小奇.  物探装备. 2017(02)
[3]射频识别技术的应用与发展研究[J]. 李成渊.  无线互联科技. 2016(20)
[4]室内定位方法综述[J]. 席瑞,李玉军,侯孟书.  计算机科学. 2016(04)
[5]基于ZigBee技术的室内定位系统算法研究及实现[J]. 杜月林,石欣然,王克寒.  计算机技术与发展. 2014(07)
[6]国内外轮斗挖掘机的研究状况与发展趋势[J]. 赵环帅.  露天采矿技术. 2013(03)
[7]基于三角形理论的无线传感器网络定位算法[J]. 万国峰,钟俊.  计算机应用研究. 2013(01)
[8]光栅编码器发展现状分析与展望[J]. 林长友.  光机电信息. 2011(06)
[9]24位绝对式光电编码器数据采集系统[J]. 赵长海,万秋华,佘容红,卢新然,何金其,梁立辉,杜颖财.  半导体光电. 2010(03)
[10]基于TDOA的超声波室内定位系统的设计与实现[J]. 韩霜,罗海勇,陈颖,丁玉珍.  传感技术学报. 2010(03)

硕士论文
[1]斗轮堆取料机自动化控制系统的研制[D]. 潘宗才.广西大学 2018
[2]非视距环境下超宽带定位技术研究[D]. 张同丽.西安科技大学 2018
[3]基于位置指纹的WiFi室内定位技术的研究[D]. 勾祖超.西南交通大学 2016
[4]基于RFID读写器和标签的3D室内停车场定位系统设计[D]. 刘冰.南华大学 2015
[5]基于地磁导航的室内定位算法研究与实现[D]. 徐亮.南京邮电大学 2015
[6]斗轮机位置环优化系统的研究[D]. 李园园.燕山大学 2012
[7]基于点云的三维重建系统研究与实现[D]. 王二柱.哈尔滨工业大学 2011
[8]光电编码器的信号误差补偿和故障诊断研究[D]. 闫晓军.哈尔滨工业大学 2011
[9]光电编码器细分误差分析及补偿研究[D]. 张志刚.哈尔滨工业大学 2010
[10]基于点云的三维重建技术研究[D]. 蔡宽.哈尔滨工业大学 2010



本文编号：3630734