Sensoren-Layout-Planung für die Schüttgutvermessung

LiDAR-Technologie für die Schüttgutvermessung

Die präzise Erfassung von Schüttgutvolumen stellt eine zentrale Herausforderung im Bestands- und Lieferkettenmanagement dar. Hier bietet 3D LiDAR-Technologie eine effektive Lösung, indem sie präzise und kontinuierliche Daten über Materialvolumen liefert. Um eine hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten, ist eine sorgfältige Planung des Sensoren-Layouts unerlässlich, wobei die Positionierung und Ausrichtung der Sensoren so festgelegt wird, dass alle relevanten Bereiche optimal abgedeckt werden.

LiDAR-Technologie bietet erhebliche Vorteile gegenüber traditionellen Methoden zur Schüttgutvermessung. Bisher wurden oft das menschliche Auge oder Drohnen verwendet, um Volumen abzuschätzen, doch diese Methoden sind oft ungenau oder liefern veraltete Daten. LiDAR-Systeme hingegen ermöglichen eine kontinuierliche Überwachung und liefern Echtzeit-Daten, die sofort für operative Entscheidungen genutzt werden können.

Ein wesentlicher Vorteil der LiDAR-Technologie ist die Fähigkeit, Bestandsdaten rund um die Uhr zu liefern. Diese Daten können in bestehende Betriebssysteme integriert oder über benutzerfreundliche Dashboards angezeigt werden, die eine sofortige Verwaltung der Bestände ermöglichen. Die Möglichkeit, Standorte aus der Ferne zu überwachen, bietet zusätzliche Flexibilität und Effizienz, insbesondere in großen oder schwer zugänglichen Lagerbereichen.

Planung des Sensoren-Layouts

Der erste Schritt in jedem Projekt zur Überwachung von Schüttguthaufen ist eine detaillierte Machbarkeitsstudie, in der die Umgebungsbedingungen und Montageoptionen vor Ort genau untersucht werden.

Sobald festgelegt wurde, in welchen Bereichen das Materialvolumen erfasst werden soll, beginnt die Planung der Sensorlösung. Dabei sind genaue Informationen zu den Gegebenheiten vor Ort hilfreich:

• Abmaße der Halle oder des Außenbereichs: Die Größe des Überwachungsbereichs ist
   entscheidend für die Anzahl und Positionierung der Sensoren.
• Bestehende Infrastruktur: Die Nutzung vorhandener Strukturen kann die Montage der Sensorik
   erleichtern und die Kosten senken.
• Formen des Schüttguts: Die Art und Weise, wie sich das Material auf den Haufen sammelt,
   beeinflusst die Ausrichtung der Sensoren.
• Maximale Höhe der Schüttguthaufen: Diese Information hilft bei der Auswahl der richtigen
   Sensortypen und deren Platzierung.
• Stellen für Materialauf- oder -abtrag: Diese Bereiche müssen besonders überwacht werden,
   um genaue Volumenänderungen zu erfassen.

Auf Basis dieser Informationen wird ein 3D-Modell des Standorts erstellt, das die Grundlage für die Simulation des Sensoren-Setups bildet.

1. Standortsimulation: Es wird ein umfassendes 3D-Modell des Standorts generiert, das alle
   Schüttguthaufen darstellt. Dies ermöglicht eine genaue Planung der Sensoren-Positionierung.
2. Positionierung der Sensoren: Die Sensoren werden strategisch in das 3D-Modell integriert.
   Hierbei wird die genaue Anzahl der benötigten Sensoren ermittelt und ihre Positionierung
   sowie Ausrichtung so festgelegt, dass eine optimale Abdeckung des Schüttguts gewährleistet ist.
   Bei einem Multi-Sensor-Setup wird darauf geachtet, dass sich die Punktwolken der Sensoren
   überlappen, um Schattenbereiche zu vermeiden und durch Fusion eine große, zusammen-
   hängende Punktwolke zu erzeugen.
3. Punktwolken-Simulation: Für jeden Sensor wird eine Punktwolke unter Berücksichtigung des
   horizontalen und vertikalen Sichtfelds generiert, um sicherzustellen, dass die relevanten
   Bereiche effektiv abgedeckt werden.
4. Volumendaten-Simulation: Mittels der integrierten Software werden 3D Volumenzonen
   definiert und damit die Volumenmessungen simuliert.

Weitere Schritte im Projekt

Nach der erfolgreichen Simulation beginnt die konkrete Umsetzung des Projekts. Hierzu gehören die physische und digitale Einrichtung des Systems:

• Hardware-Planung: Es werden Verkabelungspläne erstellt, genaue Installationspositionen
   festgelegt und gegebenenfalls zusätzliche Infrastruktur wie Masten im Außenbereich geplant.
• Installation und Inbetriebnahme: Das Volume Monitoring System wird entsprechend den Plänen
   installiert. Nach der Installation werden die Sensoren in Betrieb genommen und die
   Punktwolken der verschiedenen Sensoren zu einer großen zusammengeführt.

Fazit

Die präzise Planung und Implementierung eines Sensoren-Layouts ist entscheidend für den Erfolg eines Projekts zur Schüttgutvermessung. Durch die Integration von LiDAR-Technologie wird es möglich, kontinuierlich aktuelle Daten zu erhalten und diese effektiv für das Bestandsmanagement zu nutzen. Ein systematischer Planungsansatz, unterstützt durch fortschrittliche Simulationstechniken, gewährleistet die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Messergebnisse und stellt eine wertvolle Grundlage für fundierte betriebliche Entscheidungen dar.

Autor: Dirk Rathsack ist Vice President Business Development & Sales bei Blickfeld, wo er mit Kunden aus verschiedenen schüttgutverarbeitenden Branchen arbeitet, um maßgeschneiderte Lösungen für ihre spezifischen Anforderungen zu entwickeln.

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