大型堆体测量，用这款轻量化三维激光仪，只需要十几分钟！

堆体测量，特别是如何提高大型堆体积测量的准确性，是困扰行业多年的难题。正常的大型堆体一般超过1万吨。如果测量误差超过1%，价值损失将超过1000万元。因此，提高大型堆体积测量的准确性，对企业加强物资管理、计算物资消耗具有重要的现实意义。

项目背景:项目位于内蒙古某矿山，储存长约50米、宽约50米、高约2~3米的煤矿。火车进场装煤时，装载误差大.部分运输车厢不规范。为充分发挥火车运力，既不空载也不超载，客户需要准确测量煤矿堆。

▲项目现场图

痛点分析：大型煤矿堆的体积测量方法通常采用全站仪或RTK单点测量方法。由于大型煤矿堆不方便攀爬，在全站仪、RTK单点测量方法下，很难手动达到每个精准的特征点，操作效率低。同时，这种单点测量方法测量数据密度小，无法准确获得煤矿堆的体积。

根据项目现状，客户提出利用三维激光扫描技术完成煤矿堆体积测量。精度高，精度高，精度高.面测量.具有非接触数据采集特点的三维激光扫描技术可以很好地解决全站仪、RTK单点测量的痛点。

项目中使用的设备为中海达HD TLS360迷你便携式三维激光扫描仪(下称中海达HD TLS360)，该设备轻便小巧、无需调平、一键操作、无线控制等特点可以快速获取被测目标的三维数字信息数据。借助中海达的专业数据处理软件，项目可以获得堆的三维数据模型，从而计算和分析煤矿堆的精准体积。

作业过程：

1.外部数据采集

①测试前准备：通过勘察现场，确定现场8个测量站的数量和位置，并选择使用现场特征点拼接数据。

②外业数据采集：将HD TLS360架设在三脚架上，无需调平，设置参数后即可扫描。8个测试站的外部数据采集和共享时间不到20分钟（包括移动站）收集设置等)。

▲外部数据采集

2.内部数据处理

①拼接操作在中海达专业数据处理软件中打开外部行业收集的点云数据，拼接扫描场景中同名点的特征。在拼接过程中，相邻的两站拼接只能通过选择相同的名称点来完成。由于中海达专业数据处理软件采用ICP精细拼接算法，可自动完成拼接优化，因此可快速处理点云去噪、分类、消除无效点，大大降低了手工拼接的误差，大大提高了数据处理的效率。

▲拼接操作图

②生成三维图形拼接后，利用中海达专业数据处理软件生成煤矿堆三维图形。

▲煤矿石堆三维图形逼真

③料场分堆、分区测量基于煤矿堆的三维图形，根据分割线的位置计算不同堆的体积，用颜色区分煤矿堆的三维图形。

▲渲染煤矿石堆三维图

结果显示通过一小时的数据处理，中海达专业数据处理软件输出最终结果，客户可以直观地获取煤矿堆的体积等数据。基准面高程为-2.025070，2D面积3170.160157平方米，D3659.8698立方米的表面积D体积为11826.89175立方米。有了准确的数据，客户可以根据火车的装载量合理安排煤炭运输，消除空载.超载的发生有效地节约了运费成本。

▲煤矿石堆体积计算成果图

现场测量结果表明：

1.中海达HD TLS360可测量不规则料堆的体积，测量精度均在3%以内，满足应用要求。

2.从外业数据扫描到内业数据处理，HD TLS360的工作效率是全站仪、RTK单点测量方法的数倍。

因此，相比单点测量方法HD TLS360作业时，内业外业的处理时间大大缩短，结果更直观，数据模型更准确，为大堆体积测量提供了快速、安全、准确的解决方案。

转自中海达小碟公众号

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