危险化学品仓库激光扫描安全监测技术的研究
危险化学品仓库是现代物流重要的组成部分，随着物流业的发展，其安全的重要性越发受到社会的重视。为了预防危险化学品仓库安全事故的发生，设计了一套危险化学品仓库激光扫描安全监测系统，实时监测危险化学品仓库的货物储存是否符合规范。 危险化学品安全监测系统包括分节点，主节点和服务器。分节点是基于ARM的激光扫描测距装置，用来对仓库按设定的角度范围进行周期性扫描。主节点定时通过CAN总线收集分节点监控数据，进行处理分析，与正常状态进行比较并判断堆垛摆放是否符合规范，并在组态王界面上予以显示。服务器下发控制指令，定时接收主节点上传的监控数据，为管理员提供多个库房的监控数据显示，实现异常状态报警。 针对采集到的激光扫描数据出现的噪声，设计了一种差值去噪算法。该算法把扫描得到的激光测距数据点，按照角度值大小进行从小到大排序，然后相邻两点的距离值依次取差值，进而对距离差值与预设域值进行比较，去除噪点。采用该算法对几种不同尺寸和形状的障碍物进行了试验，阈值设为0.5，试验结果表明能有效去除点扫描点云数据中的异常噪声点，同时能保障正常点云数据的完整性和可靠性。 激光扫描的异常数据除了噪声点，还有障碍物数据。为了对障碍物进行距离定位，还原形状尺寸，对激光扫描装置测得的数据采用最小二乘法进行了数据拟合。首先，利用激光扫描装置对无障碍物的情况进行扫描，得到数据并拟合建立正常状态。然后，对有长方体障碍物的情况进行扫描，对得到的异常点基于最小二乘法进行数据拟合。最后，对圆柱体的障碍物进行扫描，对收集到的异常点基于最小二乘法进行数据拟合。试验结果表明，尺寸误差值小于0.05m，能较好地实现尺寸还原，满足危险化学品仓库监测要求。
危险化学品仓库;安全监测;激光扫描;差值去噪;最小二乘法
北京化工大学
硕士
控制工程
刘学君;栾海英
2017
中文
TQ086.52;TP391.44
65
2017-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）