煤炭作为国家常规能源的主要来源之一，也是国家经济的重要支柱，据统计我国煤炭年产量多达30多亿吨。传统煤炭运输中检测工具损耗大、不稳定、无法精准检测煤量的各类数据，为了提高煤炭公司的管理效率，需要对煤炭的生产和运输进行实时监控，为煤炭管理运营系统提供可靠数据支撑。北醒光子特推出：“低成本单点激光雷达煤流体积检测系统”，本系统可实现煤炭装车及煤堆运输过程中传送带运送煤炭的体积实时监控及统计功能。

图1 激光雷达检测模拟图

将多个激光雷达产品安装在传送带上方，根据激光雷达在传送带运行过程中获取的煤块高度变化曲线、实际带速和煤流截面积，通过系统内部的计算核计算得出单位时间内的散煤体积，再根据单位体积煤量系数便可计算出同一时间内的煤量。

图2 系统架构图

北醒光子激光雷达系统组成部分主要由6~8个TFmini-S单点激光雷达（激光雷达的数量可根据传送带的尺寸及系统安装的高度计算出的探测范围进行调整）ModbusRS485通信接口、1个控制器、N米的线长组成，整个系统采用12V供电。此系统为低成本单点激光雷达煤流体积检测系统，客户可根据测量高度等要求可选择其他产品，如TFmini-Plus、TF-Luna等产品。

计算核作为主要算法的搭载系统，主要参数如下：

图3 测试连接图

TFmini-S是一款高性价比单点测距激光雷达，主要参数详见北醒官网相关产品规格书。

图4 从左到右为多台激光雷达组网后原始数据（1ID号，2测距值）、空载、少量、多量时煤高度值变化曲线

图5 3D俯视效果图

从测试效果看，多台激光雷达到煤炭的测距准度波动为cm级别，可满足煤堆体积测量以及煤量推算。

方案优势：

1、非接触式探测，无磨损，寿命长；

2、频率高达1000Hz，可实时探测煤流数据，准度高；

3、安装方便，易实现预期检测效果；

4、多台单点激光雷达以组网的方式成本低，其中一台异常，其他设备不受影响，数据稳定；

北醒光子客户通过此套低成本单点激光雷达煤流体积检测方案，获取精准的煤流体积数据，提高工作效率，并且可提升节能意识，降低生产成本。

可拓展场景：

1、电梯空间占用检测/人流检测：

用TFmini-S/TF-Luna做3×5（可按电梯空间大小调整）的组网光阵，置于电梯内侧顶部，测电梯内部空间有无占满，若填满，则控制在中间层不停，适用于高层建筑。

图6 电梯空间占用检测模拟图  

2、异物检测：

针对铁路与公路平交道口，设计搭建监测系统，该系统实时监测道口内异物（主要为人和车辆）存在情况。如有行人或者车辆经过通过激光雷达测距信息给出预警提示。

图7 异物检测模拟图