（华北电力大学 河北保定 071000）
摘要：目前火电厂的盘煤技术主要依赖于进电厂时过磅称重的方式和人工采用激光扫描仪对煤堆形体轮廓的扫描的方式，这两种种方法耗时长，精度低，劳动强度大，不经济。本文主要研究利用无人机实现电厂高效快速自动盘煤。围绕四轴飞行器的飞行控制、GPS定位、超声波测距、测量数据采取与储存、大数据分析、MATLAB数据采点测绘、三维坐标点模拟空间体积等关键技术展开，根据需要设计四轴飞行器飞行线路、设置GPS定位模板配合激光测距、进行微机的控制设计、储存数据以及后期处理，并制作出实体，配合控制，完成对煤堆的定点测量和计算体积。
关键词：盘煤技术；无人机；数据处理
1.研究背景与意义
早期一些火电厂盘煤方法是:先用多台推煤机将煤堆整形,再由多人用皮尺对整形后的煤堆进行人工丈量,然后估算体积,结合煤堆的理论密度,求出近似的存煤量。这种方法不仅费时费力,而且盘煤结果误差很大,受气候的影响较大。鉴于目前盘煤技术存在的缺陷，本文提出的结合无人机、差分GPS技术以及激光测距技术的新型盘煤技术的研究很有必要。
2.方案设计
整体方案基于以下设计原则：结构简单实用，保证稳定性和可靠性，严格控制质量，灵敏性，准确性。要完成高空定点测量计算煤堆体积，整体装置需要多个关键模块整体配合工作。首先，我们选择了四轴无人机作为我们的载体，搭载其余模块进行高空作业，同时采用惯性导航系统作为无人机的导航系统。其次，选择ATK-NEO-6M-V2.3作为GPS定位装置以获取飞行器的位置数据。选择激光测距以测量煤堆高度。采用了MATLAB软件进行煤堆三维体积的模拟。
3理论研究成果
3.1附图说明
如图3-1 为基于无人机的火电厂盘煤装置的工作示意图。
煤堆体积V=V1+V2+V3+...+Vn
主控芯片将煤堆体积V传输到显示模块并通过显示模块显示出来。上述煤堆表面轮廓上有限个点（P1..Pn）的三维坐标均通过主控芯片存储于SD卡模块中，以备Matlab分析。
四轴飞行器降落后将SD卡模块中的煤堆表面轮廓上有限个点（P1..Pn）的三维坐标将导入Matlab，通过Matlab数学工具处理数据拟合出煤堆体积轮廓并计算出煤堆体积。
参考文献：
[1]邢亚飞.基于六轴飞行器盘煤系统的研究[J].华电技术,2016.
[2]程健,祖丰收,王东伟,等.露天储煤场无人机自动盘煤系统研究[J].煤炭科学技术,2016.
论文作者:吴鹏,赵路佳
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/10
标签：无人机论文; 体积论文; 飞行器论文; 模块论文; 技术论文; 测量论文; 火电厂论文; 《电力设备》2017年第36期论文;