1.本发明涉及物资存储设备技术领域，具体涉及一种用于循环存储料场盘点的扫描系统。
背景技术：
2.圆形堆场作为一种新型环保堆场，具有占地面积小、堆场高、防雨防风等优点，在国内应用越来越广泛。为准确了解循环堆场存放的物料数量，需要对堆场内的物料进行准确清点。对于频繁进出料的循环堆场，需要进行高频次的盘点作业，对盘点效率和准确性提出了更高的要求。常规盘点方式有两种，一种是手持盘点装置人工盘点，另一种是装在堆取料机上的盘点装置扫描一圈进行盘点。前者需要工作人员手持扫描仪进入现场，绕道料场导出数据进行计算。该方案需要人工操作，耗时长，数据采集不准确。第二种方案是依靠堆取料机悬臂机构在圆形堆场内的旋转进行扫描，如申请号：213154115663.7，散装堆料测量系统，包括堆取料机，也包括固定在堆取料机上的第二导轨与第二导轨配合并沿激光扫描系统移动，激光扫描系统可以相对于第二导轨转动。该方案扫描时间长，存在扫描盲点，堆取料机运行时无法盘点，效率低。
3.以上两种盘点方式都不能满足目前循环堆场高频盘点的要求。因此，迫切需要在现场开发一种高效、高精度的库存扫描系统。
4.本背景部分所披露的信息仅用于增强对本发明一般背景的理解，不应被视为对该信息构成普通技术人员的承认或任何形式的暗示在本领域已知的现有技术中。
技术实施要素：
5.本发明要解决的技术问题是：如何解决现有技术中循环堆场物料盘点方式存在的准确性低、效率低的问题。
6.本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：
7.循环堆场库存扫描系统。圆形堆场包括圆顶网格铆工技术，包括圆形轨道、至少两个扫描盘点车、至少两个维修和充电平台以及发射基地。 、接收基站、数据处理终端；环形轨道吊装在穹顶网格上方，至少两个扫描小车均匀连接在环形轨道下方，至少两个充电平台均匀连接在穹顶网格上，位于环形轨道的外侧。当扫描盘点车运行到维修充电平台时，扫描盘点车与维修充电平台相连；
8.扫描盘点车包括台车本体和可作圆周旋转的扫描器，可沿环形轨道行走的台车本体与环形轨道相连，扫描器与车身底部；
9.发射基站连接扫描盘点车，发射基站连接接收基站，接收基站连接数据处理终端；
10.扫描清点小车沿环形轨道行进时，扫描器扫描环形堆场，将扫描的数据发送给接收基站，接收基站将接收到的数据发送给数据处理终端进行处理。
11.在本发明中，扫描盘点车放置在堆场上方，扫描盘点车沿圆形轨道扫描，并将扫描到的数据发送到接收基站，接收基站将接收到的数据传送给数据处理终端进行处理，通过检修充电平台对扫描盘点车进行检修充电；扫描系统不依赖堆场内其他设备，如堆取料机，与圆形堆场无交叉操作。 、循环堆场进出料作业时可进行扫描盘点，系统独立性高，综合作业效率显着提高；本发明大大改进了至少两个扫描盘点车的双点操作系统。在计算扫描效率的同时，也增强了系统的冗余稳定性，提高了画面的清晰度钣金展开，从而提高了扫描的准确性。当其中一个手推车发生故障或电池电量不足时，另一台手推车也可以确保库存扫描。系统操作。
12. 优选地，环形轨道包括支撑轨道和行走轨道，支撑轨道的顶部吊装在圆顶格栅上，行走轨道固定连接在支撑轨道的下方，扫描库存小车连接在行驶轨道上，可以沿着行驶轨道移动。
13.本发明采用组合轨道形式，支撑轨道起到支撑、固定和稳定的作用，行走轨道作为扫描盘点小车的轨道。与传统槽钢轨道相比，组合式环形轨道装置在保证小车重量的同时，大大避免了小车在运行轨道上的滑动，大大提高了驱动系统的稳定性和定位精度。
14. 优选地，所述环形轨道还包括多个起重支架，所述多个起重支架均匀布置，所述起重支架的底部与所述支撑轨的顶部连接，所述起重支架连接圆顶网格的顶部。
15. 优选地，所述扫描盘点车还包括驱动总成；驱动总成包括电机、减速机、驱动齿轮，电机与小车本体连接，电机与减速机连接，减速机与主动齿轮连接，运行轨道为齿条，驱动齿轮与运行轨道啮合。
16.行走轨道采用齿条，扫描盘点小车采用齿轮。两者的啮合可以提高小车的稳定性。
17. 优选地，所述扫描盘点车还包括至少两个导轮组件，所述导轮组件包括第一导轮、第二导轮和连接板，所述第一导轮轮子和第二导轮在连接的一侧间隔连接，第一导轮滚动连接到支撑轨道，第二导轮滚动连接到行走轨道，连接的底部板与台车本体连接，台车本体的一侧具有至少一个导轮组件。
18.导轮总成可分别安装在扫描盘点小车的前后，在小车前后运行过程中起到悬挂支撑和引导的作用。
19. 优选地，所述扫描盘点车还包括电池组、第一配电箱和无线充电组件，所述配电箱、电池组和无线充电组件分别为全部安装在小车主体上，无线充电总成连接电池组，电池组连接第一配电箱，第一配电箱连接驱动总成和扫描仪。
20.电池组和第一配电箱为扫描盘点车提供电力输出，无线充电组件用于连接无线充电桩充电。
21. 优选地，扫描盘点车还包括旋转云台，旋转云台连接在推车主体的底部，扫描仪连接至旋转云台。
22.高精度旋转头可实现360度
°
旋转，当扫描仪需要旋转扫描时，高精度旋转云台驱动扫描仪旋转扫描。
23. 优选地，所述维修充电平台包括维修支架、维修箱、二次配电箱和无线充电桩堆取料机检修部位，所述维修支架与穹顶电网连接，所述维修接线盒接维修支架，第二个配电箱接维修箱，无线充电桩接维修支架，第二个接线盒接无线充电桩。
24.当扫描盘点车需要维修时，维修人员可到达巡检收费平台对盘点车进行维修保养；巡检充电平台第二个配电箱为无线充电桩供电，无线充电桩通过无线充电对库存车进行快速连续充电。
25.优选地，当圆形堆场只有一种作业：堆垛或取料时，靠近工作区的扫描盘点车优先进行扫描盘点操作；
26.圆形堆场同时进行堆取料作业时，靠近堆垛作业区的扫描盘点小车负责堆垛盘点作业，扫描盘点小车关闭到取料作业区负责堆垛和盘点作业。盘点车负责取料和盘点作业；
27.当圆形堆场只有一种作业方式：堆垛或取料，而靠近作业区的扫描盘点车因电力不足或故障，另一台扫描盘点车优先工作并执行扫描和清点操作。
28.优选地，当在圆形堆场内仅完成堆取料作业中的一项时，扫描盘点车首先返回空置的检修充电平台进行充电；
29.当圆形堆场同时进行堆取料作业时，扫描盘点车将优先到归位距离短的空置检验充电台进行充电；
30.如果两台扫描盘点车与两个维修充电平台的距离相同，则低电量的扫描盘点车将进入空置的维修充电平台。
31.本发明的优点是：
32.(1)在本发明中，扫描盘点小车放置在堆场上方，扫描盘点小车沿圆形轨道扫描，不依赖仓库内其他设备。与循环堆场的上下料作业无交叉操作，在循环堆场的上下料作业过程中可进行扫描盘点，系统独立性高，整体性好。作业效率显着提高；本发明通过扫描和盘点小车的至少两个双点操作系统大大提高了盘点的扫描效率，同时增强了系统的冗余稳定性，清晰明了提高了图片的质量，进一步提高了扫描的准确性。使用手推车还可以确保当其中一个手推车发生故障或电池电量不足时，另一个手推车er台车还可以保证库存扫描系统的运行，保证扫描工作的持续进行；
33.(2)本发明采用组合轨道形式，支撑轨道起到支撑、固定、稳定的作用，行走轨道作为扫描的轨道与传统槽钢轨道相比，组合式环形轨道装置在保证小车自重的同时，大大避免了小车在运行轨道上的滑动，大大提高了驱动系统的稳定性和定位精度改进；
34.(3)行走轨道采用齿条，扫描盘点小车采用齿轮机械设备有限公司，两者啮合可以提高小车的稳定性；
35.(4)导轮总成可安装在扫描盘点小车的前后，在前后运行过程中起到悬挂支撑和引导的作用。手推车；
36.(5)电池组和第一配电箱为扫描盘点车提供动力输出，无线充电组件用于连接无线充电桩进行充电；
37.(6)高精度旋转头可实现360度
°
旋转，当扫描仪需要旋转扫描时，高精度旋转云台驱动扫描仪旋转扫描；
38.(7)扫描盘点车需要维修时，维修人员可以到达维修充电平台进入盘点车
大修和维护；检修充电平台二次配电箱，为无线充电桩供电，无线充电桩可通过无线充电快速持续为库存车充电；
39.(8)本发明还可以协调调度至少两台扫描盘点小车扫描最优路径并返回最优路径，并在发生故障时紧急返回，等，同时结合电量信息，在电量低时进行优先调度和归航距离计算调度，实现整个扫描系统的智能化、自动化。
图纸说明
40. 图。附图说明图1是本发明实施例的圆形堆场库存扫描系统的结构示意图；
41. 图。图2为本发明实施例的圆形轨道结构示意图；
42. 图。图3为本发明实施例扫描盘点车的结构示意图；
43.图4是图3中a的放大图；
44.图5是图3中b的放大图；
45. 图。图6为本发明实施例提供的检修充电平台结构示意图；
46.图中的标签：
47.1、圆顶网格；2、圆形轨道；21、支撑轨道；22、步行轨道；23、天花板括号;
48.3、扫描盘点车； 31、 车体； 311、缓冲区； 32、驱动组件； 321、@ >电机； 322、减速机； 323、驱动齿轮； 33、台车定位编码器；331、联轴器；332、尼龙齿轮盘； 34、导轮总成； 341、第一导轮； 342、第二导轮； 343、连接板； 35、电池组； 36、第一配电箱； 37、无线充电组件； 38、扫描仪； 39、旋转头；
49.4、大修充电平台； 41、检修支架； 42、检修箱； 43、二次配电箱； 44、无线充电桩；5、发射基站；6、接收基站；
具体实现方法
50.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本发明的实施例。显然，所描述的实施例是本发明实施例的一部分，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
51.示例1：
52.如图1所示，圆形堆场包括圆顶格1，圆顶格1下方是煤堆或其他物料。
53.如图1、图3，循环堆场盘点扫描系统，包括环形轨道2、至少两个扫描盘点车3、至少两个检修充电平台4、发射基站5、接收基站6。接收基站6固定在穹顶网格1的顶部。
54.如图所示。如图2所示，在本实施例中，环形轨道2包括支撑轨道21、行走轨道22、多个吊装支架23，支撑轨道21的顶部连接吊装支架23吊架23的顶部与拱形格栅1连接，行走轨道22固定连接在支撑轨道21的下方，扫描盘点车3可以沿行走轨道22移动的连接在行走轨道上22 .
55.其中，支撑轨道21为H型钢结构，行走轨道22为环形齿条，齿条垂直排列；在实施过程中，将H型钢弯成Arc形，将齿条加工成相同的弧度环，组装焊接在一起，通过吊装支架23悬挂安装在穹顶格栅1上，多-segment组合安装成一个环形轨道2，用来挂两个
有扫描盘点车3。在扫描盘点时，扫描盘点车3沿环形轨道2往复运动，进行扫描盘点操作。多个吊具23均匀布置，保证受力均匀。
56.本实施例采用组合轨道的形式。支撑轨道21起支撑、固定和稳定作用，行走轨道22作为扫描盘点小车3的轨道。与传统槽钢轨道相比，组合式轨道为环形轨道2。式可以保证小车的自重，同时大大避免了小车在运行轨道上的滑动，大大提高了驱动系统的稳定性和定位精度。
57.如图1、图3，在本实施例中，扫描盘点车3有两台，两台扫描盘点车3分别负责半扫描。圆形堆场同时还有两个维修充电平台4，设置在两端，维修充电平台4和扫描盘点车3交替布置，方便使用。
58.如图3所示，扫点小车3包括小车本体31、驱动总成32、小车定位编码器33、导轮组件34、电池组35、第一配电箱36、无线充电组件37、扫描仪38、旋转头39；
59.小车主体31作为扫描盘点小车3的主机架，是整个盘点小车的承载和安装平台，用于安装驱动总成32、小车定位编码器33、导轮总成34、电池组35、第一配电箱36、无线充电总成37、Scanner 38、Rotating Head 39等组件，结构形式不做具体限定，可以安装多个组件即可。其中，每组台车包括两组缓冲器311，分别设置在台车本体31的前后，前后相对于行进方向进行描述。缓冲器311用于两台扫描盘点车3在发生意外碰撞时起到缓冲器的作用，避免扫描盘点车3碰撞造成设备损坏。缓冲器311可由以下材料制成作为聚氨酯，没有限制。本实施例中缓冲件311为圆柱形结构，在此也不做限定，只要材料和形状能够起到缓冲作用即可。
60.如图所示。如图4所示，驱动总成32包括电机321、减速机322、驱动齿轮323，电机321与小车31主体连接，电机321与减速机322连接。 ，减速器322与主动齿轮323连接，主动齿轮323在数值方向上安装，主动齿轮323与齿条啮合。
61.电机321提供驱动动力，通过减速机322增大驱动扭矩，作用于主动齿轮323，主动齿轮323通过与环形轨道2啮合驱动，实现前和整个手推车的后部运动。其中电机321采用变频电机，调速方便。行走轨道22采用齿条，扫描盘点小车3采用齿轮，二者啮合可提高小车行走稳定性。
62.每台扫描盘点小车3包括两组驱动总成32，两组驱动总成32沿小车上下对称平面对称布置，可在运行时实现平衡驱动，其中当其中一个驱动组件32发生故障时，另一组驱动组件32可以将小车缓慢驱动至最近的维修充电平台4。
63.如图5所示，小车定位编码器33与小车主体31连接，小车定位编码器33通过联轴器331与尼龙齿轮盘332连接，尼龙齿轮盘332与行走轨道22啮合，在小车进退过程中带动尼龙齿轮盘332转动，从而带动小车定位编码器33转动，从而实现小车位置的定位。由于传动过程为齿与齿的啮合，过程中不存在相对滑动，定位精度高。
64.小车定位编码器33采用高精度绝对值编码器，用于对扫描盘点小车3进行精确定位，同时为后续盘点扫描确定基点坐标.
65.如图3、图4所示，导轮组件34包括第一导轮341、第二导轮342、连接板343，第一导轮341和第二导轮342间隔地连接在连接板343的一侧，第一导轮341滚动连接到支撑导轨21的顶面，第二导轮342滚动连接连接板343的底部与行走轨道22的底面连接，连接板343的底部与台车本体31连接，台车本体31的一侧有两个
导轮组件34，两个导轮组件34可分别安装在扫描盘点小车的前后，在小车前后运行过程中起到悬挂支撑和引导的作用。
66.电池组35、第一配电箱36安装在车体31上，电池组35由24节12v/65ah电池组成，电能储存在电池组35，电池组35为扫描盘点车3供电；电池组35与第一配电箱36相连，第一配电箱36内装有系统使用的配电系统、变频器等。第一配电箱36连接驱动组件32和扫描仪38。
67.通过无线充电组件37与维修充电平台4的无线充电桩44连接实现电池组35的充电。
68.旋转头39为高精度旋转头，可实现360度
°
旋转，旋转云台39连接到车体31的底部，扫描仪38连接到旋转云台39。当扫描仪38需要旋转扫描时，高精度旋转云台驱动扫描仪38旋转扫描。
69.本实施例中，发射基站5安装在小车主体31上，发射基站5和扫描仪38、小车定位编码器3< @3、旋转头39、电池组35、连接驱动总成32，获取扫描仪扫描的数据、小车位置、转盘角度等信息/tilt，功率大小，电机321的运行状态；在本实施例中，发射基站5安装在第一配电箱36上。同时，在圆顶网格1顶部的接收基站6处，发射基站5可以将采集到的数据发送到接收基站6在圆顶网格1顶部通过无线传输的方式，接收基站6将接收到的数据发送到数据处理端进行处理，数据端对接收到的数据进行处理和分析，完成对扫描的料场区域进行盘点，形成盘点数据和报表。
70.发射基站5可以将扫描采集到的数据、小车位置信息、云台角度信息等发送到球机顶部的接收基站6实时。
71.本实施例中堆取料机检修部位，发射基站5选择5g发射基站，接收基站6选择5g接收基站。
72.本实施例的数据处理终端也可用于协调调度两台扫描盘点车3扫描最优路径并返回最优路径，并在发生故障时紧急返回位置等，同时结合电量信息，在电量低时进行优先调度和归航距离计算调度。
73.例如，本实施例的循环堆场盘点扫描系统可以实现以下功能：
74.(1)优先发车调度：当圆形堆场只有一种作业：堆垛作业或取料作业时，扫描盘点车3台，更接近作业区域，具有优先权。执行扫描库存作业。
75.当圆形堆场同时进行堆取料作业时，距离堆垛作业区较近的扫描盘点车3负责堆垛盘点作业, 且更靠近取料作业区。就近的扫描盘点车3负责取料盘点作业。
76.当圆形堆场只有一种作业方式：堆垛或取料，且离作业区最近的扫描盘点车3因电源不足或故障，另一台扫描盘点车3号台车优先进行扫描和盘点操作。
77.(2)优先归位调度：
78.在循环堆场内仅完成堆放作业或取料作业时，扫描盘点车3将返回空位先维修充电平台。
79.当圆形堆场同时进行堆取料作业时，扫描盘点车3将优先返回最近的空位对充电台4进行维修。两台扫描盘点车3从两个维修充电台4相同，低功率扫描盘点车3优先进入空置的维修充电台4。
80.(3)协同作业调度
81.当圆形料场需要快速清点整个料场时，两台扫码小车3将从各自的位置出发
顺时针或逆时针180检修充电平台
°
之后，完成各个半圆形区域的扫描，从而完成整个料场的全场扫描和盘点。
82.本实施例还设有电量检测模块，可检测电量，当电量低于预设值时，驱动扫描盘点车3至维修充电平台4 for charging .
83.The working process of this embodiment is as follows:
84.Under normal conditions, two scanning and inventory trolleys 3 can perform scanning and inventory operations at the same time. 3 are respectively responsible for 180
°
, it can walk clockwise and counterclockwise on the annular track 2; specifically, after the electrode 321 is energized, the driving gear 323 rotates, and since the driving gear 323 meshes with the walking track 22, the scanning and inventory trolley 3 can be driven to walk along the The track 22 is running. During normal operation, the scanner 38 scans vertically downward to scan the height of the material in the circular storage yard. When there is a need for supplementary scanning, the rotation of the rotary head 39 can be used to drive the laser scanner to perform scanning. Rotate and supplement the scanning, and then transmit the scanned data to the transmitting base station 5, and the transmitting base station 5 transmits the collected data to the receiving base station 6 on the top of the dome grid 1 by means of wireless transmission, and the receiving base station 6 will receive the data. It is transmitted to the data processing terminal for processing, and the data terminal processes and analyzes the received data to complete the inventory of the scanned material yard area to form inventory data and reports. The data analysis terminal calculates the data scanned by the two laser scanners, combined with the position information of the respective trolleys and the angle information of the PTZ, and comprehensively calculates the volume of the scanned materials. The weight of the material can be calculated from the volume and the inherent density of the material. The data analysis terminal can also present the material outline of the circular storage yard in the form of three-dimensional images for visual display and production operation guidance.
85.When the scanning and inventory trolley 3 has low battery, drive the scanning and inventory trolley 3 to the maintenance charging platform 4, and perform wireless charging with the maintenance charging platform 4 through the wireless charging component 37.
86.When the scanning and inventory trolley 3 fails, the control module can control the scanning and inventory trolley 3 to travel to the maintenance and charging platform 4 for maintenance.
87.This embodiment can realize the automatic completion of scanning and inventory, and no human operation or intervention is required in the normal operation process, which saves part of the labor cost and reduces the influence of human factors in the operation process; it does not depend on the material yard Other equipment such as stackers and reclaimers in the circular storage yard have no cross operation with the feeding and discharging operations of the circular storage yard. Scanning and inventory can be performed when the circular storage yard is carrying out the feeding and discharging operations. The system has high independence. The overall operation efficiency is significantly improved;
88.This embodiment proposes a dual-point operation system, which greatly improves the efficiency of inventory scanning and enhances the redundancy stability of the system. When one of the trolleys fails or the battery is low, Another trolley also keeps the inventory scanning system running.
89.Example 2:
90.As shown in FIG. 6 , the overhaul charging platform 4 includes an overhaul bracket 41、overhaul box 42 (not shown in the figure), a second power distribution box 43、@ >Wireless charging pile 44, the maintenance bracket 41 is connected to the dome grid 1 and can carry a load of 400kg; the maintenance box 42 is installed on the maintenance bracket 41, and the maintenance box 42 can hold common maintenance tools, power supplies , cables, etc., the maintenance box 42 is provided with maintenance guardrails, which can ensure the safety of people when they are on the maintenance bracket 41 and prevent things from falling on the maintenance bracket 41; the second power distribution box 43 is connected to the maintenance box. The power supply or cable in 42 is powered by batteries or mains, the bottom of the second distribution box 43 is installed on the maintenance bracket 41, the wireless charging pile 44 is installed on the maintenance bracket 41, and the second distribution box 43 is installed on the maintenance bracket 41. The electric box 43 is connected to the wireless charging pile 44 .
91.When the scanning and inventory trolley 3 needs to be repaired, the maintenance personnel can go to the maintenance and charging platform 4 to perform maintenance on the inventory trolley; the second power distribution box 43 of the maintenance and charging platform 4 provides the wireless charging pile 44 The power supply, the wireless charging pile 44 can rapidly and continuously charge the inventory trolley by means of wireless charging.
92.The above embodiments are only used to illustrate the technical solutions of the present invention, but not to limit them; although the present invention has been described in detail with reference to the foregoing embodiments, those of ordinary skill in the art should understand: It is still possible to modify the technical solutions recorded in the foregoing embodiments, or perform equivalent replacements for some of the technical features; and these modifications or replacements do not make the essence of the corresponding technical solutions deviate from the spirit of the technical solutions of the embodiments of the present invention. and range.
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