一、應用背景

對于生產企業來說，生產材料進購量、生產消耗量、出庫量的盤存管理是優化管理和降低生產成本的重要環節。為了方便企業核算生產成本、評估企業效率并科學地對生產過程進行管理，需要快速、精確地測量生產資料的存儲量和消耗量。庫存的準確測量不僅能為核算生產消耗和生產成本提供重要依據，也有助于企業管理資產，同時還能為企業提升經濟效益，從而避免無形中流失巨大資金成本。

二、業務現狀

企業生產中用于生產的原材料堆料庫儲量控制需要恰到好處，儲備太少影響企業正常生產，儲備太多阻礙資金周轉，影響企業效益。

傳統堆料體積測量以人工測量為主，當前的方式也面臨很多問題：

（1）盤庫效率低：人工測量工作量大、時間長。另外，部分場景環境惡劣，比如水泥熟料庫的高溫，煤堆庫、礦石庫的粉塵等，對工作人員會造成一定程度的損傷。

（2）測量精度低：人工測量中大型堆料庫的方式主要是人工操作機器將物料堆整理，形成規則的立體形狀，再結合人工測量的堆料參數，最后估算出煤堆的近似體積，所得的結果往往誤差很大。整個過程需要幾個工作人員花費1到2天甚至更多時間才能完成測量。測量結果的精度還很依賴工作人員的操作是否到位，人工干擾因素過多，最后測量的物料堆體積不夠精準。

（3）管理困難：人工測量數據只能通過手工記錄再導入到企業的庫存管理系統，整個過程中存在數據丟失和錄入錯誤的風險，數據存檔困難，不易進行在線數字化管理。

三、方案說明

綜上所述，我們需要建立起數字化堆料體積測量盤庫系統，代替傳統的耗時耗力的人工測量方法。介可視的全景掃描系統正可以解決這個問題。管理生產過程、模擬堆料外形、輔助預測生產消耗，最終達到優化庫存量、減少成本支出、減少多余生產流程的目的。實現堆料測量的實時性、準確性和數字化盤點。

方案前端設備主要由介可視全景掃描系統和體積成像主機組成，全景掃描系統通過掃描獲得堆料數據，體積成像主機接收數據后計算獲得堆料體積。在粉塵相對較大的環境下，采用毫米波成像雷達，不受雨水、灰塵、光照等環境因素影響，成像效果較好。

全景掃描系統通過二維軸向360°旋轉，最終達到空間范圍內的靜態目標掃描成像。全景掃描系統安裝在庫房頂部，在料堆上方吊裝；現場庫房較大，也可以安裝多個全景掃描系統，最終數據匯總到平臺進行整合拼接工作。

安裝示意圖如下：

全景掃描系統是由發射機、接收機、電機等基本組成，通過發射電磁波，電磁波經過目標物體進行反射，雷達接收到目標反射信號進行數據處理，獲取目標距全景掃描系統之間的方位和距離信息，通過電機旋轉，實現360°掃描，生成高密度點云數據實現目標成像，輸出制定區域內堆料體積信息。采用80GHz FMCW技術，具有較高的分辨率和可靠的環境適應性和高精度探測能力，不受粉塵、光線、雨水等影響，可應用水泥、煤炭、發電、鋼鐵、采礦、糧倉等場景。

體積成像主機是一款高性能的堆料體積測量主機，負責讀取全景掃描系統探測的點云數據并利用高性能算法進行數據處理，輸出堆料的體積和三維建模效果圖。