專業(yè)實(shí)景三維激光掃描儀

專業(yè)實(shí)景三維激光掃描儀

手持三維激光掃描高效采集堆體點(diǎn)云，為庫(kù)存管理、生產(chǎn)調(diào)度與成本核算提供數(shù)據(jù)支撐

技術(shù)人員使用 SHARE SLAM S100-32 PRO 對(duì)鎮(zhèn)江煤堆進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)掃描

一、項(xiàng)目概述：用三維掃描解決煤堆方量統(tǒng)計(jì)難題

在煤炭、礦石、砂石料等大宗物料管理場(chǎng)景中，堆體方量統(tǒng)計(jì)一直是庫(kù)存管理中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對(duì)于物流企業(yè)而言，煤堆體量大、形態(tài)不規(guī)則、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，如何快速、準(zhǔn)確地掌握煤堆庫(kù)存情況，直接關(guān)系到后續(xù)的重量估算、生產(chǎn)調(diào)度與成本核算。

傳統(tǒng)堆體測(cè)量方式往往依賴人工經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)采集速度較慢，外業(yè)作業(yè)強(qiáng)度大，同時(shí)還存在一定安全風(fēng)險(xiǎn)。面對(duì)大面積、不規(guī)則煤堆，單純依靠人工估算或傳統(tǒng)測(cè)量方式，難以兼顧效率、精度與數(shù)據(jù)留存。

本次項(xiàng)目中，賽爾技術(shù)團(tuán)隊(duì)攜 SHARE SLAM S100-32 PRO 手持三維激光掃描儀 來(lái)到江蘇鎮(zhèn)江，為某物流公司提供煤堆方量統(tǒng)計(jì)掃描支持。通過(guò)快速獲取煤堆表面高精度三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并結(jié)合體積計(jì)算軟件完成堆體方量計(jì)算，幫助客戶實(shí)現(xiàn)煤堆庫(kù)存數(shù)據(jù)的數(shù)字化、精準(zhǔn)化管理。

二、項(xiàng)目背景：煤堆庫(kù)存管理需要更高效的數(shù)據(jù)采集方式

在物流倉(cāng)儲(chǔ)和能源物料管理場(chǎng)景中，煤堆庫(kù)存通常需要定期統(tǒng)計(jì)。庫(kù)存數(shù)據(jù)不僅用于掌握現(xiàn)場(chǎng)物料余量，也會(huì)進(jìn)一步服務(wù)于重量估算、生產(chǎn)安排、運(yùn)輸計(jì)劃和成本核算。

然而，煤堆本身具有明顯的不規(guī)則特征。不同煤堆的高度、坡面、邊界和覆蓋狀態(tài)各不相同，現(xiàn)場(chǎng)往往還存在堆體面積大、邊緣不清晰、人員靠近作業(yè)不便等問題。

如果采用傳統(tǒng)方式進(jìn)行方量統(tǒng)計(jì)，通常會(huì)面臨采集速度慢、測(cè)量結(jié)果受人員經(jīng)驗(yàn)影響、外業(yè)強(qiáng)度較大、數(shù)據(jù)復(fù)核性不足等問題。因此，客戶需要一種更加快速、直觀、可復(fù)核的堆體測(cè)量方式，為煤堆方量統(tǒng)計(jì)和庫(kù)存管理提供可靠數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

三、項(xiàng)目難點(diǎn)：傳統(tǒng)測(cè)量與無(wú)人機(jī)航測(cè)都難以兼顧效率與落地性

煤堆方量統(tǒng)計(jì)的難點(diǎn)不只在于堆體形態(tài)不規(guī)則，也在于現(xiàn)場(chǎng)采集方式的落地效率。傳統(tǒng)人工設(shè)站測(cè)量通常需要布設(shè)儀器、選擇站點(diǎn)并進(jìn)行多次采點(diǎn)，流程較重，對(duì)人員經(jīng)驗(yàn)依賴較強(qiáng)。面對(duì)大面積堆體時(shí)，外業(yè)耗時(shí)、人員投入和現(xiàn)場(chǎng)安全壓力都會(huì)隨之增加。

除人工設(shè)站外，無(wú)人機(jī)航拍也是堆體測(cè)量中常見的采集方式。但在實(shí)際項(xiàng)目中，無(wú)人機(jī)作業(yè)往往會(huì)受到空域?qū)徟F(xiàn)場(chǎng)禁飛或限飛條件，以及操作人員專業(yè)技術(shù)要求的影響。面對(duì)“無(wú)空域"“無(wú)飛手"等情況，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)常常需要花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行空域申請(qǐng)、飛手協(xié)調(diào)或航飛人員培訓(xùn)，流程成本較高，也未必能夠滿足客戶對(duì)快速盤點(diǎn)、及時(shí)出數(shù)的測(cè)量需求。

因此，本項(xiàng)目需要一種更輕量、更靈活、受現(xiàn)場(chǎng)條件限制更少的采集方式，在保證點(diǎn)云完整性和方量計(jì)算可復(fù)核性的同時(shí)，提高外業(yè)效率，降低現(xiàn)場(chǎng)組織和人員配置門檻。

四、解決方案：SHARE SLAM S100-32 PRO 快速獲取煤堆三維點(diǎn)云

針對(duì)鎮(zhèn)江項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的煤堆方量統(tǒng)計(jì)需求，賽爾技術(shù)團(tuán)隊(duì)采用 SHARE SLAM S100-32 PRO 手持三維激光掃描儀 進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)過(guò)程中，操作人員只需手持設(shè)備，將掃描儀對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)煤堆，并圍繞煤堆行走一圈，即可快速獲取堆體表面的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。相比傳統(tǒng)測(cè)量方式，這種作業(yè)方式不需要復(fù)雜布站，也不需要人員長(zhǎng)時(shí)間在堆體周邊進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量，能夠顯著降低外業(yè)作業(yè)強(qiáng)度。

SHARE SLAM S100-32 PRO 具備 64 萬(wàn)點(diǎn)/秒點(diǎn)頻，能夠在移動(dòng)掃描過(guò)程中快速捕捉煤堆表面形態(tài)，生成清晰、完整的點(diǎn)云成果。通過(guò)手機(jī)端實(shí)時(shí)點(diǎn)云顯示，現(xiàn)場(chǎng)人員還可以邊走邊查看掃描覆蓋情況，及時(shí)判斷是否存在缺漏區(qū)域，從而提升數(shù)據(jù)采集的完整性和可控性。

煤堆現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)云成果，可清晰呈現(xiàn)堆體表面形態(tài)與周邊環(huán)境

五、作業(yè)效率：?jiǎn)蝹€(gè)約 2500㎡煤堆，7 分鐘內(nèi)完成掃描

在本次鎮(zhèn)江煤堆掃描項(xiàng)目中，單個(gè)煤堆占地面積約 2500 平方米。使用 SHARE SLAM S100-32 PRO 進(jìn)行手持掃描，單個(gè)煤堆 7 分鐘內(nèi)即可完成掃描采集。

項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)共完成三組目標(biāo)煤堆掃描，不到 20 分鐘 即完成全部目標(biāo)任務(wù)的外業(yè)采集。對(duì)于需要定期盤點(diǎn)、快速統(tǒng)計(jì)庫(kù)存的物流企業(yè)而言，這種作業(yè)效率能夠顯著提升現(xiàn)場(chǎng)管理節(jié)奏。

掃描完成后，技術(shù)人員對(duì)有效煤堆點(diǎn)云進(jìn)行裁剪處理，去除非目標(biāo)區(qū)域點(diǎn)云，并結(jié)合體積計(jì)算軟件進(jìn)行堆體方量計(jì)算。通過(guò)點(diǎn)云模型，煤堆的真實(shí)表面形態(tài)能夠被完整記錄，后續(xù)也可以作為不同時(shí)期堆體變化情況的數(shù)字化檔案。

六、方量計(jì)算成果：快速輸出三組煤堆體積數(shù)據(jù)

基于現(xiàn)場(chǎng)采集的點(diǎn)云成果，技術(shù)團(tuán)隊(duì)對(duì)三組煤堆分別進(jìn)行了體積計(jì)算，得到如下方量結(jié)果：

這些方量數(shù)據(jù)可進(jìn)一步結(jié)合煤炭密度，用于估算煤堆剩余重量，為客戶進(jìn)行庫(kù)存統(tǒng)計(jì)、生產(chǎn)調(diào)度和成本核算提供依據(jù)。

相較于僅依靠人工估算，三維點(diǎn)云不僅能夠輸出方量結(jié)果，還能保留完整的堆體空間形態(tài)。客戶后續(xù)可基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)查、對(duì)比和歸檔，形成更直觀、更可追溯的庫(kù)存管理資料。

點(diǎn)云成果俯視圖，可用于堆體邊界識(shí)別、裁剪與后續(xù)方量計(jì)算

七、填頂與體積計(jì)算成果展示

在點(diǎn)云處理環(huán)節(jié)，技術(shù)人員對(duì)有效煤堆區(qū)域進(jìn)行裁剪，并對(duì)堆體頂部與邊界進(jìn)行處理，形成可用于體積計(jì)算的成果模型。以下為三組煤堆的填頂成果示意。

煤堆 1 填頂成果

煤堆 2 填頂成果

煤堆 3 填頂成果

八、項(xiàng)目?jī)r(jià)值：讓堆體測(cè)量從“人工經(jīng)驗(yàn)"走向“數(shù)字化統(tǒng)計(jì)"

1. 提升煤堆方量統(tǒng)計(jì)效率

使用 SHARE SLAM S100-32 PRO，操作人員圍繞目標(biāo)煤堆行走一圈即可完成數(shù)據(jù)采集。單個(gè)約 2500 平方米煤堆 7 分鐘內(nèi)完成掃描，能夠大幅縮短外業(yè)采集時(shí)間。

2. 降低現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)強(qiáng)度與安全風(fēng)險(xiǎn)

傳統(tǒng)測(cè)量往往需要人員長(zhǎng)時(shí)間在煤堆周邊開展作業(yè)，而手持掃描方式更加靈活，減少了人工靠近堆體進(jìn)行復(fù)雜測(cè)量的時(shí)間，有助于降低現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)強(qiáng)度和安全風(fēng)險(xiǎn)。

3. 獲取完整、可復(fù)核的點(diǎn)云成果

掃描生成的點(diǎn)云數(shù)據(jù)不僅可以用于當(dāng)次體積計(jì)算，也能夠作為項(xiàng)目數(shù)字化檔案進(jìn)行長(zhǎng)期留存。后續(xù)客戶可對(duì)不同時(shí)間的煤堆數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，輔助判斷庫(kù)存變化。

4. 支撐庫(kù)存重量估算與成本核算

通過(guò)體積計(jì)算結(jié)果，客戶可結(jié)合煤炭密度進(jìn)一步估算庫(kù)存重量，為生產(chǎn)調(diào)度、運(yùn)輸安排、財(cái)務(wù)核算和經(jīng)營(yíng)管理提供更可靠的數(shù)據(jù)支撐。

5. 適配煤炭、礦石、砂石等多類堆體場(chǎng)景

除煤堆外，該類掃描方案也可應(yīng)用于礦石、砂石料、土方、原料堆場(chǎng)等不規(guī)則堆體測(cè)量場(chǎng)景，為大宗物料管理提供數(shù)字化工具。

九、結(jié)語(yǔ)

對(duì)于物流企業(yè)和大宗物料管理場(chǎng)景而言，堆體方量統(tǒng)計(jì)不只是一次測(cè)量工作，更是庫(kù)存管理數(shù)字化的重要基礎(chǔ)。尤其在傳統(tǒng)人工設(shè)站效率有限、無(wú)人機(jī)航拍又可能受空域?qū)徟惋w手配置限制的情況下，一套更靈活、可快速落地的地面三維掃描方案，能夠讓現(xiàn)場(chǎng)盤點(diǎn)從“能不能飛、誰(shuí)來(lái)飛、多久能審批"回到“到場(chǎng)即可采、采完即可算"的業(yè)務(wù)效率上。

在本次鎮(zhèn)江煤堆掃描項(xiàng)目中，SHARE SLAM S100-32 PRO 通過(guò)快速、靈活的手持掃描方式，幫助客戶在短時(shí)間內(nèi)完成多組煤堆點(diǎn)云采集與方量計(jì)算。點(diǎn)云數(shù)據(jù)不僅讓煤堆體積統(tǒng)計(jì)更加高效、直觀，也為后續(xù)庫(kù)存管理、生產(chǎn)調(diào)度、成本核算和歷史數(shù)據(jù)留存提供了可靠依據(jù)。

從人工估算、人工設(shè)站，到受空域和飛手條件制約的航拍測(cè)量，再到手持三維點(diǎn)云采集，堆體方量統(tǒng)計(jì)正在走向更輕量、更高效、更可追溯的數(shù)字化流程。賽爾三維掃描方案也將持續(xù)幫助更多煤炭、礦石、砂石料等物料堆場(chǎng)提升庫(kù)存管理效率，建立可復(fù)查、可沉淀的空間數(shù)據(jù)資產(chǎn)。

技術(shù)參數(shù)

C10 系列搭載一英寸機(jī)械快門測(cè)繪相機(jī)與高性能激光雷達(dá)，點(diǎn)頻高達(dá) 64 萬(wàn)點(diǎn)/秒，測(cè)程最遠(yuǎn) 300 米，具體參數(shù)對(duì)比如下：

C10 系列廣泛適用于以下場(chǎng)景：

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  城市測(cè)繪與更新：高層外立面采集、老舊小區(qū)改造、地下車庫(kù)及綜合管廊掃描。

  
  

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  自然資源與林業(yè)：礦山土方堆體體積測(cè)算、森林蓄積量調(diào)查、地形地貌測(cè)繪。

  
  

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  文化遺產(chǎn)保護(hù)：古建筑數(shù)字化留檔、遺址三維重建、沉浸式元宇宙場(chǎng)景構(gòu)建。

  
  

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  應(yīng)急與交通：災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)快速建模、公路鐵路沿線地形掃描。