前陣子，垃圾分類刷爆了上海人的朋友圈。垃圾分類成為一種新時尚，并一度引領(lǐng)輿論話題。在前不久結(jié)束的第21屆中國國際工業(yè)博覽會CIIF（以下簡稱“工博會”）上，上海博程電子科技有限公司（以下簡稱“博程電子”）展出了基于LIDAR激光三維掃描定位及地圖系統(tǒng)，該系統(tǒng)在垃圾堆場無人化方面挖掘出新機遇。

產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)新合力

“博程電子成立于2011年7月，”上海博程電子科技有限公司于兆億向工控小編介紹說，“公司坐落于上海同濟大學(xué)科技園內(nèi)，是由同濟大學(xué)測繪學(xué)院師生組建而成?！?/p>

上海博程電子科技有限公司于兆億

作為工控系統(tǒng)設(shè)計單位與電子器械的一站式分銷商，博程電子不光為客戶提供專業(yè)的工控系統(tǒng)設(shè)計、配套，以及電氣機械產(chǎn)品的銷售服務(wù)，同時也提供針對其產(chǎn)品應(yīng)用的指導(dǎo)與培訓(xùn)，向客戶提供高品質(zhì)、低成本的機械、電氣產(chǎn)品及系統(tǒng)解決方案。

“我司以技術(shù)立社，由資深專家、工程師組成了管理及技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊?！庇谡變|說，在源源不斷探索和進(jìn)步中，博程電子明確了發(fā)展方向：做工業(yè)激光應(yīng)用研發(fā)。

中國激光市場整體起步較晚，但隨著國內(nèi)企業(yè)突破激光器核心技術(shù)，實現(xiàn)激光器和核心光學(xué)器件的規(guī)?；a(chǎn)，推動光學(xué)原材料成本下降，國內(nèi)激光設(shè)備的容量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。2018年中國激光設(shè)備銷售收入達(dá)到605億元，同比增長22.2%。

瞄準(zhǔn)方向，博程電子以學(xué)子創(chuàng)業(yè)優(yōu)勢，與同濟大學(xué)、中國科學(xué)院、上海物理研究所、上海鐵路局科研所等科研機構(gòu)建立了長期的戰(zhàn)略合作關(guān)系；藉由自主研發(fā)的智能激光掃描系統(tǒng)，與鞍鋼集團(tuán)、中國鐵建、沙鋼集團(tuán)、紫金礦業(yè)等公司展開深入合作，由此形成產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)新合力。

搭建智能激光掃描平臺

“博程電子提供的智能激光掃描系統(tǒng)由硬件和軟件兩個平臺構(gòu)成。”于兆億說。

硬件平臺有4款自主研發(fā)的工業(yè)激光器產(chǎn)品：

?JK-300：IP65防護(hù)等級，支持CANopen、以太網(wǎng)總線，適用于集裝箱堆場、鹽霧等嚴(yán)酷環(huán)境，擁有防撞、路勁規(guī)劃、鎖孔定位等功能。

?JK-305：IP65防護(hù)等級，可作堆場輪廓掃描、流量計算，適用于散貨堆場，在粉塵工況環(huán)境作業(yè)可加裝除塵裝置。

?JK-400：IP67防護(hù)等級，擁有輪廓掃描、防撞等功能，極簡緊湊設(shè)計令其適用于狹小空間及移動設(shè)備，可選裝傾角儀。

?JK-500：IP65防護(hù)等級，可作輪廓掃描，自帶高精度位置矯正功能，適用于工程機械，可選裝傾角儀。

博程電子硬件平臺

JK Studio是博程電子自主研發(fā)的點云視覺算法平臺?！霸撥浖捎媚K化設(shè)計、微服務(wù)架構(gòu)，能夠快速實施，方便部署，可適配多種激光測量設(shè)備，適應(yīng)多種實際應(yīng)用。”于兆億說。

JK Studio軟件平臺

據(jù)介紹，博程電子智能激光掃描系統(tǒng)主要應(yīng)用于集裝箱堆場、散貨堆場、隧道施工、車輛外形觀測、道口治理超限等場景，涉及礦業(yè)、工程機械、交通、鋼鐵及港口等行業(yè)。

垃圾堆場應(yīng)用成新風(fēng)口

自2019年7月1日上海市實施垃圾分類處理以來，有關(guān)“你是什么垃圾”的話題頻頻占據(jù)熱搜榜，除上海之外，北京、廣州、深圳等46大城市也將迎來最嚴(yán)格的垃圾分類實施方案。

“從2004年開始，中國已超越美國成為世界第一垃圾制造大國。目前，全國每年生活垃圾年產(chǎn)量超4億噸，并以8%的年增長速度遞增，而現(xiàn)有的處理設(shè)施跟不上垃圾的增長速度，這些來不及處理的垃圾嚴(yán)重威脅我們的生命健康?！庇谡變|說。垃圾堆場無人化應(yīng)用，成為博程電子開拓出的發(fā)展新風(fēng)口。

博程電子搭建的垃圾堆場無人化系統(tǒng)主要包括單機自動化系統(tǒng)和堆場管理軟件。其中，單機自動化系統(tǒng)負(fù)責(zé)吊車自動化控制，異常處理和人工干預(yù)機制，以及與電控和堆場管理軟件交互。堆場管理軟件針對堆場整體進(jìn)行信息采集，根據(jù)生產(chǎn)需求自動排程的管理，并預(yù)留人工手動干預(yù)接口。

“傳統(tǒng)的視覺策略系統(tǒng)在應(yīng)用過程中，其測量精度通常會受到環(huán)境光背景噪聲、表面散斑等因素影響，標(biāo)定方法的操作相對復(fù)雜、繁瑣?！庇谡變|說，而激光三維掃描系統(tǒng)有很大不同，通過對掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行算法處理，以及與定位數(shù)據(jù)的實時融合，系統(tǒng)可對整個掃描的區(qū)域或物體進(jìn)行三維建模，并保證建模過程的實時性與穩(wěn)定性。

基于博程電子三維建模的堆場無人化技術(shù)，在吊具運動過程中，激光單元的嵌入式控制器根據(jù)吊具高度，對激光掃描儀進(jìn)行實時掃描位置調(diào)整；當(dāng)?shù)蹙哌\動到一個新的位置后，激光掃描儀對吊具下方垃圾堆場進(jìn)行3D快速掃描，并計算出該堆場的輪廓信息（三維坐標(biāo)信息），吊具根據(jù)指令自動抓取垃圾，安全高效地進(jìn)行自動化交互作業(yè)。

基于LIDAR激光三維掃描定位及地圖系統(tǒng)示例

“垃圾堆場無人化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)流程全自動化，幫助客戶減少人力投入，改善工作環(huán)境，降低工作強度。通過數(shù)據(jù)化的管理，系統(tǒng)能夠更好地實施工藝，獲得效益提升?！庇谡變|說，就我國目前的垃圾焚燒發(fā)電廠的數(shù)量、電廠用工成本、電廠產(chǎn)能提升及信息化需求、職業(yè)健康需求來看，垃圾堆場無人化應(yīng)用前景廣闊，博程電子將深耕這一領(lǐng)域。（文/gongkong張麗瑩）