引 言 

——綜述選題背景 

       現如今，生產、制造、加工等多種領域會用到大量散裝物料、生產物料、加工物料、產品無 料或燃料等物料，而這些物料的存儲、管理、監控等方面也成為了首要難題。 由于庫存物料的數據直接關系到企業的財務核算，因此面對堆積如山的物料，人們雖然沒有 好的計量方法，也都執著于百年的傳統一一人工盤庫。 所謂人工盤庫，就是每月底，企業的相關人員(往往是幾個部門)先對料場進行推土機整形、人 工拉皮尺，再利用數學模型搞個接近數。這種方法與實際的誤差往在 7%以上。長久下來，更多的 企業只是憑經驗目測一下料場，估計一個數據直接填寫報表，實際誤差往往更大。可以說，有的 企業很少盤料場，有些企業的料場幾十年都沒有弄清楚過 如今料倉、堆場種類繁多、堆放零散、形狀不規則、地面觀看有盲區等情況。料倉、堆場環 境復雜，可能有大量粉塵、溫度過高、堆場坍塌危及人員人身安全等問題。人工盤庫也逐漸成為 歷史，隨著庫存盤點進入常態化狀態，如何實現對散裝物料的高效管控是料重要挑戰之一。 我們探訪的企業以往為了加強料倉與堆場的管理，掌握料倉與堆場的實際信息，規避產品存 儲質量與數目風險，保護企業利益不受損失，企業會定期組織各班組對產品盤庫。因為料倉、堆 場環境分布不均，而且料高，測量與計算需要依憑著師傅的經驗，盤庫難度系數很大，風險系數 又高，盤庫程序復雜，普通的盤庫方法所需參與盤庫人員較多，盤庫所用時間長，而采用智能設 備盤庫可以大大降低盤庫時間和人力、物力和財力。

探尋料倉概況 

1.1 料倉概況 ： 

——歸納、總結我們走訪多家企業的料倉概況

料倉的分類包括以下幾種： 

? 按物料級配數分為單斗、二斗、三斗、四斗、多斗；

? 按配料計量方式分為各物料累積計量和各物料單獨計量；

? 按配料操控方式分為皮帶式、升降式；

? 按用途可分為原料倉、配料倉和成品倉； 

? 按倉形可分為筒倉、棚倉、罐倉和房式倉；

? 按料倉的截面形式可分為圓形、方形、矩形和六角形等多種樣式； 

1.2 盤庫方案 ：

——歸納、總結我們走訪多家企業的盤庫流程 

（1）時間及人員安排： 

? 時間安排：按照廠部和車間安排 ； 

? 人員安排：車間成立盤庫領導小組；小組成員由車間領導、安全監督、設備運行保障、數 據維護、內外操作人員組成 ； 

（2）盤庫內容：

? 核對計算機管理信息系統與物料信息的一致性 ； 

? 核對計算機管理信息系統物料的出（入）庫與實際剩余的一致性 ； 

（3）操作方法： 

? 將料倉、物料信息打印出來 ； 

? 人工拉皮尺(設備)，再利用數學模型預估出重量 ； 

? 核對檢查 ； 

（4）盤庫處理： 

? 每個庫房盤庫結束后，將計算機管理信息系統中與實際不符之處，按照實際情況在計算機 管理信息系統中修改 ； 

? 所有庫房盤庫完成后，將信息、情況向廠部匯報 ； 最后再由操作工排查監控系統，再將需要料倉、物料信息與出（入）庫信息錄入計算機。

系統詳情、安裝方案 

1.1 產品簡介 ： 

        根據上述的總結的料倉概況與盤庫安排，也為了解決盤庫難題，介可視迎難而上推出雷達全 景掃描系統，相較于傳統人工盤庫、激光盤庫等盤庫技術我們提出了掃描成像理念，通過安裝機 械軸的射頻天線發射 80GHz 毫米波，使其能夠實現三維數據測量，在配以后臺點云計算實現空 間范圍內的靜態目標檢測、點云數據輸出、空間掃描成像、體積與重量計算輸出等功能。80GHz 毫米波相較于激光更能適應環境，在惡劣環境下不受雨水、灰塵、光照等影響，并且通過天線所測量的點位數據更多、更全面。還可以多臺組合使用，通過系統測算來達到測量。

1.2 產品特點 ：

介可視·雷達全景掃描系統主要產品特點如下： 

? 二維軸向 360°掃描，進行目標高精度成像 ； 

? 天線波束角度小，測量更精準，檢測距離更遠 ； 

? 最遠探測距離 50 米，覆蓋大型庫房 ； 

? 可多臺雷達共同部署，區域自由劃分 ；

? 支持網口輸出點云信息 ； 

? 全天候工作，不受天氣、光線、溫度、粉塵等環境影響 ；

1.3 產品參數 ：

1.4 接口定義 ：

       介可視·雷達全景掃描系統對外輸出一根線，線束一分為二，分為電源部分、網絡部分。雷 達標配一個配電箱，配電箱內部有 220V AC 轉 24V DC 適配器，并且有接口板，可以擴展不同 接口功能，建議配電箱距離雷達小于 50m。

電源部分：包含 24V DC 電源輸入、RS485 對外接口。 

以太網接口：為百兆以太網 RJ45 接頭，可通過以太網接口連接上位機，輸出實時點云數據，進 行點云成像。

1.5 安裝環境 ：

介可視·雷達全景掃描系統通過 2 維軸向旋轉，最終達到空間掃描成像的效果，用戶可根據掃描成像雷達呈現出來的效果進行盤庫、目標識別體積測量其安裝示意如下所示。

        介可視·雷達全景掃描系統僅作為前端掃描設備，需搭配邊緣智能終端方可完成最終成像。 而邊緣智能終端是一款高性能的堆料體積測量主機，可最多同時連接 8 臺成像雷達，負責實時 讀取成像雷達的點云數據，并利用高性能算法進行點云拼接、填充、去噪、柵格化等數據處理， 最終輸出堆料的體積和三維建模效果圖，并具有生成報表、繪制歷史曲線，配置掃描計劃等功能。

1.6 安裝注意事項 ： 

目前散裝物料庫存管理系統上的雷達配備兩種安裝支架：抱箍支架、標準法蘭。

抱箍支架：通過 3 個抱箍把支架固定在橫桿上，一般應用在料棚 ； 

標準法蘭：可直接適配 DN250 法蘭孔，一般應用在筒倉、罐體、與堆場中 ； 

       雷達備有延長支架，支架長度 0.5m，當筒倉頂部有承重梁或者金屬架遮擋的情況下，可以 安裝延長支架把雷達下探，達到更好的測試效果。 

       掃描成像雷達最佳安裝位置為料堆正上方，雷達架設高度與有效掃描面積相關，若料堆面積 超過雷達有效掃描區域，需安裝兩臺或多臺雷達進行拼接，以達到全覆蓋的效果。掃描成像雷達工作場景如下圖所示。

內部討論 

內部討論我司與一些常見的盤庫方式的對比：

測量難點：進料時粉塵大，倉內物料分布不規則，對雷達的性能要求較高。 

選用產品：JKS360-1-JS 

改造后智能化測量方式：

現場案例

氧化鋁筒倉料面監測 

                                                                                         ——氧化鋁粉倉成像輔助進出料作業控制 

被測介質：載氟氧化鋁（氧化鋁為主、少量氟化鹽），顆粒度較細，流動性較強。 

進料方式：通過氣泵或斗式提升機將載氟氧化鋁輸送到頂部拌料器，由拌料器均勻輸送至 6 個 進料口，6 個進料口倉頂中間對稱分布，進出料不間斷。

難點：

? 氧化鋁回波信號弱，雜波多，筒倉鋼結構復雜，干擾大 ；

? 筒倉過程壓力大，對雷達氣密性要求高 ； 

? 6 個進料口下方氧化鋁粉易堆積，安全隱患大 ； 

? 單點物位計無法呈現進料口物料形狀，無法聯動輔助控制氣泵或斗式提升機工作狀態 ；

銅精礦筒倉料位監測 

被測介質：銅精礦（銅、鐵、硫、黃鐵礦、綠泥石、藍晶石），濕度大，粘連性強。 工作場景 筒倉頂部進料口設備 筒倉頂部進料口 筒倉底部出料口

 應用難點： 

? 倉體偏小，進料速度很快，需要成像雷達掃描時間短， 結果輸出快 ； 

? 重錘料位計的重錘只能測量單點的高度，同時還常發生重錘滑入鼠洞或者重錘被物料覆蓋的情況； 

? 物料進料震動大，點云數據采集及同步難度高 ； 

? 銅精礦經過加熱來蒸發內部水分，所以現場環境水汽和粉 塵濃度都很高 筒倉尺寸：高 13.9 米，直徑 4.6 米 ； 

工作流程：通過皮帶將銅精礦運輸到備料倉倉頂，由備料倉進料口輸送進入各個筒倉，進料速度 快。 應用痛點： 1、進料進度通過人工看監控控制，進料速度快，容易出現物料 溢出情況，存在安全隱患 ； 2、銅精礦下料時常出現鼠洞，現場的重錘料位計經常滑到鼠洞底部 位置，測量偏差巨大，影響生產作業 ； 

解決問題 

       根據對比之前的盤庫方案，可以看出測繪與計算是占用時間久的主要原因。如果在改進后的 盤庫方案基礎上，用智能設備代替人工，會大大降低盤庫時間，而且能確保安全，減少支出的人 力和物力。 

系統優勢 

       介可視·散裝物料庫存管理雷達全景掃描系統可以進行二維 360°掃描，實現空間范圍內的靜 態目標檢測、點云數據輸出、空間掃描成像、體積與重量計算輸出等功能，且不受雨水、灰塵、 光照等惡劣環境影響。可應用在煤炭、水泥、砂石等場景進行體積檢測、重量評估、輪廓掃描 等，以實現工業智能化、數字化，為后續打造智慧生產提供技術支撐。 

結論 

       綜上所述，庫存盤點已進入新的歷史階段，抓住機遇、向內挖潛，全面提高經濟效益已是大勢 所趨，納 入信息化管理，對料倉、料場進行科學、快速、準確的盤點是企業向縱深發展的必然要 求，用新技術替代人工盤庫的必要性也就顯而易見。 

參考文獻：

[1] NB／T47003．2-2009{固體料倉》

[2] 料倉制造施工技術及過程管理 

[3] 智能設備在料倉盤庫中的應用與研究 

[4]《科技進步與對策》 ~