一座由地方交通主管部门下属单位运营的混凝土搅拌站，需要对大型骨料仓库内不同储料区进行自动化体积测量，以便更高效地掌握砂石骨料库存。VI LiDAR为其部署了一套固定式3D激光雷达料堆测量系统。项目仅采用2台3D激光雷达覆盖4个独立储料区，并将两台雷达采集的点云数据拼接为统一的仓库三维模型。通过软件划分不同测量区域，可分别计算每个储料区的物料体积，实现从三维点云采集到骨料库存数据的数字化管理。
| 项目 | 参数 |
| 应用方向 | 骨料料堆体积测量 / 智能盘库 |
| 所属行业 | 混凝土搅拌与建材 |
| 测量方式 | 固定式3D激光雷达 |
| 仓库尺寸 | 约65 m × 45 m × 10 m |
| 激光雷达数量 | 2台 |
| 储料区数量 | 4个 |
| 被测物料 | 砂料及不同规格骨料 |
一、项目背景
该混凝土搅拌站设有一座大型砂石骨料仓库，长约 65米、宽45米、高10米。仓库内部通过混凝土隔墙划分为4个独立储料区，分别用于存放砂料及不同规格的砂石骨料。
由于砂石骨料在进料和取料过程中不断变化，料堆表面通常呈现不规则的三维形态。客户希望通过固定安装的测量设备，对不同储料区进行重复体积测量，并分别获得各仓位的物料库存数据。
与手持式激光扫描或无人机等周期性盘点方式不同，本项目采用固定式3D激光雷达。设备安装完成后无需每次盘库重新布置，可根据库存管理需要重复进行三维扫描和体积计算。
二、项目挑战：一个仓库，四个独立骨料储料区
该项目并不是简单测量一个料堆的总体积。
4个储料区由混凝土隔墙分开，并分别存放不同规格的物料。因此，测量系统既要覆盖约 65 m × 45 m 的大型仓储空间，又需要解决隔墙、料堆高度以及不规则表面带来的遮挡问题。
更重要的是，客户最终需要的是4个储料区各自独立的体积结果，而不是整个仓库的物料总体积。因此，系统需要同时解决：
- 大范围室内仓库的三维扫描；
- 多个独立料堆的测量覆盖；
- 多台激光雷达坐标统一；
- 多雷达点云拼接；
- 不同储料区独立划分；
- 各区域物料体积分别计算。
三、解决方案：2台固定式3D激光雷达覆盖4个储料区
在方案设计阶段，VI LiDAR 根据仓库尺寸、隔墙位置、料堆分布以及激光雷达扫描范围进行覆盖分析。
最终采用 2台固定式3D激光雷达，每台雷达分别负责两个相邻储料区，在满足测量覆盖需求的同时减少设备数量和系统复杂度。
两台雷达采集的数据并不是独立计算，而是首先通过标定统一到同一个三维坐标系，再进行点云拼接，最终形成覆盖整个仓库的统一三维点云模型。
整体数据处理流程为：
3D激光雷达扫描 → 坐标标定 → 多雷达点云拼接 → 仓库三维模型 → 测量区域划分 → 分区域体积计算
这样，虽然现场使用了两台激光雷达，但在软件端看到的是一套完整、统一的仓库三维测量环境。
四、分区域体积计算：一个三维模型，四个独立库存结果
完成点云拼接后，系统根据现场4个实际储料区，在统一三维模型中建立对应的虚拟测量区域（ROI）。
每个区域都可以独立进行体积计算：
储料区1 → 独立体积结果
储料区2 → 独立体积结果
储料区3 → 独立体积结果
储料区4 → 独立体积结果
不同测量区域可分别对应砂料以及不同规格的骨料。
当仓库进行进料或取料后，料堆表面发生变化，系统即可再次进行扫描，并基于相同的坐标系统和测量区域重新计算物料体积。因此，客户最终获得的并不仅仅是一张三维点云图，而是不同骨料储料区对应的独立体积数据。
五、为什么采用固定式3D激光雷达？
手持式激光扫描、地面三维激光扫描以及无人机都可以用于料堆体积测量，但更适合临时测量或周期性盘点。
对于混凝土搅拌站这类长期运营、储料区域固定的生产设施，固定式3D激光雷达具有不同的应用特点。
- 设备长期固定安装
完成安装和标定后，每次盘库无需重新架设或移动测量设备。
- 重复测量更加方便
料堆发生变化后，可在相同坐标系统下重新进行扫描和体积计算。
- 适合多个固定储料区
通过多雷达点云拼接与软件分区，可以在一个三维模型中管理多个独立料堆。
- 适用于室内仓储环境
系统不依赖GPS定位，也无需考虑无人机在室内仓库中的飞行条件。
- 便于库存系统集成
体积数据可以进一步作为库存管理、生产调度及其他数字化系统的数据来源。对于需要长期进行骨料盘库的固定生产设施，其目标不再只是完成一次料堆测量，而是建立一套固定安装、可重复使用的自动化体积测量系统。
六、项目成果
项目最终使用2台固定式3D激光雷达，完成了对约65m×45m×10m大型骨料仓库内4个独立储料区的三维测量。
系统实现：
相比每次盘库重新进入现场进行测量，固定式方案将测量设备长期部署在现场，使客户可以基于同一套三维测量系统重复获取不同骨料仓位的体积数据。
项目的核心价值并不只是“生成三维点云”，而是将三维点云进一步转化为可以直接用于骨料库存管理的分区域体积数据。
七、从混凝土搅拌站扩展到更多散装物料场景
同样的固定式激光雷达料堆体积测量架构，还可以应用于：
- 砂石骨料厂及采石场
- 水泥厂
- 沥青搅拌站
- 矿山及矿石仓库
- 煤场及封闭煤仓
- 生物质料场
- 港口散料堆场
- 大型室内散装物料仓库
对于更大的仓库或更多储料分区，可以根据场地尺寸、料堆高度、遮挡情况及测量范围增加激光雷达数量，通过多雷达点云融合扩展测量区域。
相关解决方案：料堆体积测量与智能盘库
核心技术： 固定式3D激光雷达 · 多雷达点云拼接 · 分区域体积计算
典型物料： 砂料 · 碎石 · 骨料 · 煤炭 · 矿石 · 生物质及其他散装物料
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