一、砂石行业概况

　　某砂石厂目前遇到的问题

　　1.船舶识别没有自动化系统完成，船舶信息记录无系统化管理；

　　2.船舶采沙方量没有精确的计算方式，靠“吃水位”的测量方式无法准确衡量船舶的实际方量；

　　3.船舶运输过程无法监管；

　　4.实际卸沙量与装载量无法准备评估，无法计算运载效率；

　　5.目前的作业与管理模式效率低，无法满足日益增长业务工作量的需求；

　　6.纸质单据需一个个录入到系统当中，耗时耗力且容易出错，无法满足砂石公司日益繁重的开采统计需求。

　　预期的建设目标

　　1.基于点云数据的砂石方量计算，取代了人工测量方式，实现对砂石体积的自动精准测量。

　　2.实现对采砂过程中重要数据的实时采集、传输、计算、分析，实时掌握砂石公司整体运行管理的状态；

　　3.直观显示各项监控信息数据的历史变化过程及当前状态，为采区安全生产管理人员提供简单、明了、直观、有效的信息参考；

　　4.多级管理平台工作模式，可方便实现监测信息在辖区安全生产管理机构、采区、砂场，采砂船等管理部门多级管理与信息共享；

　　5.运单系统与财务系统的对接，实现了砂石采、运、销一体化信息管理，提高工作效率。

二、砂石行业三维激光解决方案介绍

　　（一）总体集成方案

　　1.建设技术路线

　　（1）通过一键式操控平台操控三维激光扫描仪获取船舶点云数据；

　　（2）有源RFID信号用于船舶自动识别系统识别船只；

　　（3）基于点云数据的砂石测量计算系统，精细化算出砂石体积方量；

　　（4）运单管理系统和移动端APP用于运单运输查询和监管，实现信息化过程监管；

      2.建设技术流程

　　（1）船舶空仓建模和属性建库用于基础系统库；

　　（2）船舶自动化识别系统识别船舶并提取船舶信息；

　　（3）砂石采集完成激光扫测；

　　（4）砂石测量计算系统自动精细化计算砂石体积方量；

　　（5）运单管理系统和移动端APP用于运单运输查询和监管，实现信息化过程监管；

　　（二）总体工作流程

　　（三）设备一栏表

　　1.硬件系统

　　由于无人自动堆取料机是在露天恶劣环境下长时间工作，本方案三维激光扫描仪选型为海达数云完全自主研发的HS300X工业级三维激光扫描仪。

　　通过扫描仪伸缩执行机构和一键式控制电路系统，实现一键式操控扫描，既加强了扫描仪非工作时段的防护，也提高了设备的易操控性。

HS300X工业级三维激光扫描仪

　　测程：1.5m～300m

　　激光重复频率：300kHz

　　扫描视场角：垂直100°（-40°～+60°），水平360°

　　角度分辨率：0.002°

　　工作温度：-10℃～45℃

　　储存温度：-20℃～50℃

　　三、项目案例

　　（一）项目背景

　　项目单位：南方某砂石厂

　　项目时间：2018年上半年

　　项目现场

　　（二）项目实施流程

　　1.体积计算技术事项流程

　　（1）空船建模。空船数据扫描（一站），并存储为txt格式，以一定的组织形式命名。

　　（2）满船建模。满船数据扫描（一站），涉及到场景自动剪裁、目标船只提取，并存储为txt格式，以一定的组织形式命名。

　　（3）粗配准。通过算法对百万级甚至千万级数据进行抽希，并使用核心算法对空船满船进行基于无标靶球的粗配准。

　　（4）精配准。在粗配准的基础上，在进行细化配准。

　　（5）砂石体积计算。通过内插方法对空船满船模型量测模型差值。进而计算方量值。

　　2.基于优化后的4pcs算法实现无标靶球粗配准

自动化配准

　　3.体积计算

　　点击启动扫描与砂石体积计算界面即可实现方量的计算，同时会生成高差dem影像数据以备查。

　　体积计算

　　4.后台管理

　　用户管理、角色管理、权限管理、安全管理；

　　5.建立运单

　　配备扫描仪由系统自动建立运单、未配备扫描仪船舶由发货员建立运单、建立运单无误后确定运单、已确认运单由发货员发布运单；

　　发布运单：已确认运单由发货员发布运单、发布后的运单可通过系统查询运单状态、发布后的运单在特殊情况下可由发货员改派；

　　运单

　　6.实时定位监管

　　发布后的运单可查询运单位置、偏离航线或失去信号时，系统予以预警报警；

　　监控船舶当前位置、船舶行驶路线、船舶行驶方位、船舶状态，是否信号失锁等；

　　完成订单-签收

　　完成运单由收货方完成；

　　在船舶周围，拍照上传，确认完成运单；

　　历史订单-查询

　　对历史运单可进行查询；

　　查询方式可按运单时间、发货方、收货方等形式进行；