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，并一度引領輿論話題。在前不久結束的第21屆中國國際工業博覽會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，該系統在垃圾堆場無人化方面挖掘出新機遇。

產學研創新創業新合力

“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科技園內，是由同濟大學測繪學院師生組建而成。”

上海博程電子科技有限公司于兆億

作為工控系統設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的工控系統設計、配套，以及電氣機械產品的銷售服務，同時也提供針對其產品應用的指導與培訓，向客戶提供高品質、低成本的機械、電氣產品及系統解決方案。

“我司以技術立社，由資深專家、工程師組成了管理及技術研發團隊。”于兆億說，在源源不斷探索和進步中，博程電子明確了發展方向：做工業激光應用研發。

中國激光市場整體起步較晚，但隨著國內企業突破激光器核心技術，實現激光器和核心光學器件的規模化生產，推動光學原材料成本下降，國內激光設備的容量呈現爆發式增長。2018年中國激光設備銷售收入達到605億元，同比增長22.2%。

瞄準方向，博程電子以學子創業優勢，與同濟大學、中國科學院、上海物理研究所、上海鐵路局科研所等科研機構建立了長期的戰略合作關系；藉由自主研發的智能激光掃描系統，與鞍鋼集團、中國鐵建、沙鋼集團、紫金礦業等公司展開深入合作，由此形成產學研創新創業新合力。

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由硬件和軟件兩個平臺構成。”于兆億說。

硬件平臺有4款自主研發的工業激光器產品：

?JK-300：IP65防護等級，支持CANopen、以太網總線，適用于集裝箱堆場、鹽霧等嚴酷環境，擁有防撞、路勁規劃、鎖孔定位等功能。

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

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

?JK-500：IP65防護等級，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的點云視覺算法平臺。“該軟件采用模塊化設計、微服務架構，能夠快速實施，方便部署，可適配多種激光測量設備，適應多種實際應用。”于兆億說。

JK Studio軟件平臺

據介紹，博程電子智能激光掃描系統主要應用于集裝箱堆場、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、工程機械、交通、鋼鐵及港口等行業。

垃圾堆場應用成新風口

自2019年7月1日上海市實施垃圾分類處理以來，有關“你是什么垃圾”的話題頻頻占據熱搜榜，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量超4億噸，并以8%的年增長速度遞增，而現有的處理設施跟不上垃圾的增長速度，這些來不及處理的垃圾嚴重威脅我們的生命健康。”于兆億說。垃圾堆場無人化應用，成為博程電子開拓出的發展新風口。

博程電子搭建的垃圾堆場無人化系統主要包括單機自動化系統和堆場管理軟件。其中，單機自動化系統負責吊車自動化控制，異常處理和人工干預機制，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行信息采集，根據生產需求自動排程的管理，并預留人工手動干預接口。

“傳統的視覺策略系統在應用過程中，其測量精度通常會受到環境光背景噪聲、表面散斑等因素影響，標定方法的操作相對復雜、繁瑣。”于兆億說，而激光三維掃描系統有很大不同，通過對掃描數據進行算法處理，以及與定位數據的實時融合，系統可對整個掃描的區域或物體進行三維建模，并保證建模過程的實時性與穩定性。

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

基于LIDAR激光三維掃描定位及地圖系統示例

“垃圾堆場無人化系統能夠實現生產流程全自動化，幫助客戶減少人力投入，改善工作環境，降低工作強度。通過數據化的管理，系統能夠更好地實施工藝，獲得效益提升。”于兆億說，就我國目前的垃圾焚燒發電廠的數量、電廠用工成本、電廠產能提升及信息化需求、職業健康需求來看，垃圾堆場無人化應用前景廣闊，博程電子將深耕這一領域。（文/gongkong張麗瑩）