介可视·散装物料库存管理
雷达全景扫描系统在料仓、堆场中的应用
引 言
——综述选题背景
现如今，生产、制造、加工等多种领域会用到大量散装物料、生产物料、加工物料、产品无料或燃料等物料，而这些物料的存储、管理、监控等方面也成为了难题。
由于库存物料的数据直接关系到企业的财务核算，因此面对堆积如山的物料，人们虽然没有好的计量方法，也都执着于传统一一人工盘库。
所谓人工盘库，就是每月底，企业的相关人员(往往是几个部门)先对料场进行推土机整形、人工拉皮尺，再利用数学模型搞个接近数。这种方法与实际的误差往在7%以上。更多的企业只是凭经验目测一下料场，估计一个数据直接填写报表，实际误差往往更大。可以说，有的企业很少盘料场，有些企业的料场几十年都没有弄清楚过。
如今料仓、堆场种类繁多、堆放零散、形状不规则、地面观看有盲区等情况。料仓、堆场环境复杂，可能有大量粉尘、温度过高、堆场坍塌危及人员人身等问题。人工盘库也逐渐成为历史，随着库存盘点进入常态化状态，如何实现对散装物料的管控是料重要挑战之一。
我们探访的企业以往为了加强料仓与堆场的管理，掌握料仓与堆场的实际信息，规避产品存储质量与数目风险，保护企业利益不受损失，企业会定期组织各班组对产品盘库。因为料仓、堆场环境分布不均，而且料高，测量与计算需要依凭着师傅的经验，盘库难度系数很大，风险系数又高，盘库程序复杂，普通的盘库方法所需参与盘库人员较多，盘库所用时间长，而采用智能设备盘库可以大大降低盘库时间和人力、物力和财力。
探寻料仓概况
1.1 料仓概况 ：
——归纳、总结我们走访多家企业的料仓概况
料仓的分类包括以下几种：
➢ 按物料级配数分为单斗、二斗、三斗、四斗、多斗；
➢ 按配料计量方式分为各物料累积计量和各物料单独计量；
➢ 按配料操控方式分为皮带式、升降式；
➢ 按用途可分为原料仓、配料仓和成品仓；
➢ 按仓形可分为筒仓、棚仓、罐仓和房式仓；
➢ 按料仓的截面形式可分为圆形、方形、矩形和六角形等多种样式；
1.2 盘库方案 ：
——归纳、总结我们走访多家企业的盘库流程
（1）时间及人员安排：
➢ 时间安排：按照厂部和车间安排；
➢ 人员安排：车间成立盘库小组；小组成员由车间员工、监督、设备运行保障、数
据维护、内外操作人员组成；
（2）盘库内容：
➢ 核对计算机管理信息系统与物料信息的一致性；
➢ 核对计算机管理信息系统物料的出（入）库与实际剩余的一致性；
（3）操作方法：
➢ 将料仓、物料信息打印出来；
➢ 人工拉皮尺(设备)，再利用数学模型预估出重量；
➢ 核对检查；
（4）盘库处理：
➢ 每个库房盘库结束后，将计算机管理信息系统中与实际不符之处，按照实际情况在计算机
（5）管理信息系统中修改；
➢ 所有库房盘库完成后，将信息、情况向厂部汇报；
（6）再由操作工排查监控系统，再将需要料仓、物料信息与出（入）库信息录入计算机。
系统详情、安装方案
1.1 产品简介：
根据上述的总结的料仓概况与盘库安排，也为了解决盘库难题，介可视迎难而上推出雷达全景扫描系统，相较于传统人工盘库、激光盘库等盘库技术我们提出了扫描成像理念，通过安装机械轴的射频天线发射80GHz毫米波，使其能够实现三维数据测量，在配以后台点云计算实现空间范围内的静态目标检测、点云数据输出、空间扫描成像、体积与重量计算输出等功能。80GHz毫米波相较于激光更能适应环境，在恶劣环境下不受雨水、灰尘、光照等影响，并且通过天线所测量的点位数据更多。还可以多台组合使用，通过系统测算来达到无死角测量。
介可视·雷达全景扫描系统测试轮廓（点云）示意图
1.2 产品特点 ：
介可视·雷达全景扫描系统主要产品特点如下：
➢ 二维轴向360°扫描，进行目标高精度成像；
➢ 天线波束角度小，测量更准确，检测距离更远；
➢ 远探测距离50米，覆盖大型库房；
➢ 可多台雷达共同部署，区域自由划分；
➢ 支持网口输出点云信息；
➢ 全天候工作，不受天气、光线、温度、粉尘等环境影响；
1.3 产品参数：
1.4 接口定义：
二线制接口定义
介可视·雷达全景扫描系统对外输出一根线，线束一分为二，分为电源部分、网络部分。雷达标配一个配电箱，配电箱内部有220VAC转24VDC适配器，并且有接口板，可以扩展不同接口功能，建议配电箱距离雷达小于50m。
电源部分：包含24VDC电源输入、RS485对外接口。
以太网接口：为百兆以太网RJ45接头，可通过以太网接口连接上位机，输出实时点云数据，进
行点云成像。
1.5 安装环境 ：
介可视·雷达全景扫描系统通过2维轴向旋转，达到空间扫描成像的效果，用户可根据扫描成像雷达呈现出来的效果进行盘库、目标识别体积测量其安装示意图如下所示。
介可视·雷达全景扫描系统安装示意图
介可视·雷达全景扫描系统仅作为前端扫描设备，需搭配边缘智能终端方可完成成像。而边缘智能终端是一款高性能的堆料体积测量主机，可同时连接8台成像雷达，负责实时读取成像雷达的点云数据，并利用高性能算法进行点云拼接、填充、去噪、栅格化等数据处理，输出堆料的体积和三维建模效果图，并具有生成报表、绘制历史曲线，配置扫描计划等功能。
介可视·雷达全景扫描系统组成图示
1.6 安装注意事项 ：
目前散装物料库存管理系统上的雷达配备两种安装支架：抱箍支架、标准法兰。
抱箍支架：通过3个抱箍把支架固定在横杆上，一般应用在料棚；
标准法兰：可直接适配DN250法兰孔，一般应用在筒仓、罐体、与堆场中；
雷达备有延长支架，支架长度0.5m，当筒仓顶部有承重梁或者金属架遮挡的情况下，可以安装延长支架把雷达下探，达到测试效果。
扫描成像雷达安装位置为料堆正上方，雷达架设高度与扫描面积相关，若料堆面积超过雷达扫描区域，需安装两台或多台雷达进行拼接，以达到全覆盖的效果。扫描成像雷达。
工作场景如下图所示。
内部讨论
内部讨论我司与一些常见的盘库方式对比：
现场案例
解决问题
根据对比之前的盘库方案，可以看出测绘与计算是占用时间久的主要原因。如果在改进后的盘库方案基础上，用智能设备代替人工，会大大降低盘库时间，而且能确保，减少支出的人力和物力。
系统优势
介可视·散装物料库存管理雷达全景扫描系统可以进行二维 360°扫描，实现空间范围内的静态目标检测、点云数据输出、空间扫描成像、体积与重量计算输出等功能，且不受雨水、灰尘、光照等恶劣环境影响。可应用在煤炭、水泥、砂石等场景进行体积检测、重量评估、轮廓扫描等，以实现工业智能化、数字化，为后续打造智慧生产提供技术支撑。
结论
综上所述，库存盘点已进入新的历史阶段，抓住机遇、向内挖潜，提高经济效益已是大势所趋，纳入信息化管理，对料仓、料场进行科学、快速、准确的盘点是企业向纵深发展的必然要求，用新技术替代人工盘库也就显而易见。
参考文献：
[1] NB／T47003．2-2009{固体料仓》
[2] 料仓制造施工技术及过程管理
[3] 智能设备在料仓盘库中的应用与研究
[4]《科技进步与对策》