博程电子：搭建智能激光平台 抢抓垃圾堆场无人化风口

前阵子，垃圾分类刷爆了上海人的朋友圈。垃圾分类成为一种新时尚，并一度引领舆论话题。在前不久结束的第21届中国国际工业博览会CIIF（以下简称“工博会”）上，上海博程电子科技有限公司（以下简称“博程电子”）展出了基于LIDAR激光三维扫描定位及地图系统，该系统在垃圾堆场无人化方面挖掘出新机遇。

产学研创新创业新合力

“博程电子成立于2011年7月，”上海博程电子科技有限公司于兆亿向工控小编介绍说，“公司坐落于上海同济大学科技园内，是由同济大学测绘学院师生组建而成。”

上海博程电子科技有限公司于兆亿

作为工控系统设计单位与电子器械的一站式分销商，博程电子不光为客户提供专业的工控系统设计、配套，以及电气机械产品的销售服务，同时也提供针对其产品应用的指导与培训，向客户提供高品质、低成本的机械、电气产品及系统解决方案。

“我司以技术立社，由资深专家、工程师组成了管理及技术研发团队。”于兆亿说，在源源不断探索和进步中，博程电子明确了发展方向：做工业激光应用研发。

中国激光市场整体起步较晚，但随着国内企业突破激光器核心技术，实现激光器和核心光学器件的规模化生产，推动光学原材料成本下降，国内激光设备的容量呈现爆发式增长。2018年中国激光设备销售收入达到605亿元，同比增长22.2%。

瞄准方向，博程电子以学子创业优势，与同济大学、中国科学院、上海物理研究所、上海铁路局科研所等科研机构建立了长期的战略合作关系；藉由自主研发的智能激光扫描系统，与鞍钢集团、中国铁建、沙钢集团、紫金矿业等公司展开深入合作，由此形成产学研创新创业新合力。

搭建智能激光扫描平台

“博程电子提供的智能激光扫描系统由硬件和软件两个平台构成。”于兆亿说。

硬件平台有4款自主研发的工业激光器产品：

JK-300：IP65防护等级，支持CANopen、以太网总线，适用于集装箱堆场、盐雾等严酷环境，拥有防撞、路劲规划、锁孔定位等功能。

JK-305：IP65防护等级，可作堆场轮廓扫描、流量计算，适用于散货堆场，在粉尘工况环境作业可加装除尘装置。

JK-400：IP67防护等级，拥有轮廓扫描、防撞等功能，极简紧凑设计令其适用于狭小空间及移动设备，可选装倾角仪。

JK-500：IP65防护等级，可作轮廓扫描，自带高精度位置矫正功能，适用于工程机械，可选装倾角仪。

博程电子硬件平台

JK Studio是博程电子自主研发的点云视觉算法平台。“该软件采用模块化设计、微服务架构，能够快速实施，方便部署，可适配多种激光测量设备，适应多种实际应用。”于兆亿说。

JK Studio软件平台

据介绍，博程电子智能激光扫描系统主要应用于集装箱堆场、散货堆场、隧道施工、车辆外形观测、道口治理超限等场景，涉及矿业、工程机械、交通、钢铁及港口等行业。

垃圾堆场应用成新风口

自2019年7月1日上海市实施垃圾分类处理以来，有关“你是什么垃圾”的话题频频占据热搜榜，除上海之外，北京、广州、深圳等46大城市也将迎来最严格的垃圾分类实施方案。

“从2004年开始，中国已超越美国成为世界第一垃圾制造大国。目前，全国每年生活垃圾年产量超4亿吨，并以8%的年增长速度递增，而现有的处理设施跟不上垃圾的增长速度，这些来不及处理的垃圾严重威胁我们的生命健康。”于兆亿说。垃圾堆场无人化应用，成为博程电子开拓出的发展新风口。

博程电子搭建的垃圾堆场无人化系统主要包括单机自动化系统和堆场管理软件。其中，单机自动化系统负责吊车自动化控制，异常处理和人工干预机制，以及与电控和堆场管理软件交互。堆场管理软件针对堆场整体进行信息采集，根据生产需求自动排程的管理，并预留人工手动干预接口。

“传统的视觉策略系统在应用过程中，其测量精度通常会受到环境光背景噪声、表面散斑等因素影响，标定方法的操作相对复杂、繁琐。”于兆亿说，而激光三维扫描系统有很大不同，通过对扫描数据进行算法处理，以及与定位数据的实时融合，系统可对整个扫描的区域或物体进行三维建模，并保证建模过程的实时性与稳定性。

基于博程电子三维建模的堆场无人化技术，在吊具运动过程中，激光单元的嵌入式控制器根据吊具高度，对激光扫描仪进行实时扫描位置调整；当吊具运动到一个新的位置后，激光扫描仪对吊具下方垃圾堆场进行3D快速扫描，并计算出该堆场的轮廓信息（三维坐标信息），吊具根据指令自动抓取垃圾，安全高效地进行自动化交互作业。

基于LIDAR激光三维扫描定位及地图系统示例

“垃圾堆场无人化系统能够实现生产流程全自动化，帮助客户减少人力投入，改善工作环境，降低工作强度。通过数据化的管理，系统能够更好地实施工艺，获得效益提升。”于兆亿说，就我国目前的垃圾焚烧发电厂的数量、电厂用工成本、电厂产能提升及信息化需求、职业健康需求来看，垃圾堆场无人化应用前景广阔，博程电子将深耕这一领域。（文/gongkong张丽莹）