应用实例|3D智能料仓监测系统在大型煤仓抓斗协同与精准盘库实践

在煤炭、电力等大宗物料储运行业,料仓库存管理直接关系生产连续性、配煤精度与作业安全。然而,大型煤仓普遍存在仓体结构复杂、料面动态变化、粉尘浓度高等难题,传统人工巡检或单点雷达测量难以实现全域精准感知。基于非重复激光扫描的3D智能料仓监测系统,以高密度点云采集、AI挂壁识别及数字孪生平台,为洗煤厂、电厂等场景提供“采集‑分析‑展示”一体化的无人化盘库解决方案。


项目背景:大型煤仓的测量痛点



某大型洗煤厂配有多座大容量原煤与产品煤仓,仓内环境恶劣,长期制约着盘库精度与作业效率。现场面临的核心问题在于:无法实时获取料堆表面各区域的高度分布,因而难以联动现场抓斗,协同移动到料高较高的位置进行精准抓取。具体痛点如下:


传统手段局限:人工目测或单点雷达只能提供有限的料位数值,无法生成全料面的三维高程图,抓斗司机仅凭经验判断高位区,经常出现抓取位置偏低、空抓或偏载,导致抓取效率低下。

环境干扰严重:高粉尘环境下,普通激光测量设备信号衰减严重,无法连续稳定地更新料堆形态变化,进一步加剧了抓斗作业的盲目性。

信息呈现缺失:缺少可视化的料堆分布图,中控室无法远程指挥抓斗优先取用高位物料,造成料仓容积利用率不均,局部堆积过高而其他区域空洞,影响后续进料与配煤均匀性。

现场照片

以上痛点直接制约了生产调度的精细化水平,亟需一种既能精密测绘料面、又能与抓斗实时联动的智能系统。


解决方案:一站式全仓精准监测


针对上述痛点,技术团队为单仓定制了全域扫描与协同控制系统:在仓顶或侧壁采用法兰式固定安装一台视场角80°×80°、量程200~450米的3D雷达扫描仪,单台即可覆盖全仓;配合边缘计算终端与自动化系统,AI算法自动分区计算料高,并标记全局最高点或优势取料位;通过工业以太网或无线通信,将目标坐标与料高实时发送至抓斗设备,实现料面实时建模并引导抓斗作业。

目前,该系统已获得专利保护10余项,产品核心指标通过CNAS认证,并顺利取得国家防爆产品合格认证及矿用产品安全标志证书(煤安认证),为现场应用提供了坚实的技术与安全合规保障。

相关知识产权及资质证书

现场实际应用成效



自系统投入运行后,该洗煤厂改变了传统人工巡检与经验估算模式,煤仓管理实现全面智能化升级:

与抓斗进行实时联动:系统自动识别料堆高点,引导抓斗优先抓取高料位区域,实现全程无人化智能取料作业。大幅减少人员进仓指挥与辅助作业,从根本上降低了安全风险。


盘点数据即时更新:每次扫描后快速生成全仓三维模型,测距精度达±1cm,库存体积与质量数据自动同步至中控管理系统,为配煤调度和采购决策提供精准依据,取代人工进仓测量与目视估算,让盘点人员远离危险环境。


恶劣环境稳定运行:高密度激光点云扫描确保在高粉尘、暗光条件下仍能可靠采集料面信息,设备运行稳定,日常几乎无需人工清理维护。极大减少了维护人员进入仓内清理、检修的频次,真正实现“人机隔离”作业。


数字孪生提供数据支持:中控室可远程查看每个料仓的物料分布,灵活指挥多台抓斗协同作业,有效避免局部溢仓或取料不均,整体仓容利用率明显提升。减少了因溢仓或取料不均导致的现场人工干预与应急处理,调度更从容、现场更安全。


基于非重复式激光扫描的3D智能料仓监测系统,解决了大型煤仓“看不清、测不准”的长期痛点,并以AI与数字孪生技术赋能精益化、无人化仓储管理,是煤炭及散料储运行业智能化升级的可靠选择。

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