嵌入式技术的不断发展给现代工业测控、网络通信、生活消费等各个领域带来了巨大的变革,改变着人们传统的工作和生活方式。随着高性能嵌入式微处理器在工业测控领域内的普及,电气设备的小型化和智能化程度越来越高,成本却大幅度的降低。因此把嵌入式技术应用于测控设备的研究具有实际的社会效益和广阔的应用前景。本文以火力发电厂等用煤企业的激光盘煤设备作为研究对象,介绍了盘煤设备在国内外的发展情况以及现状,针对现有的激光盘煤设备价格昂贵,以及在盘煤操作中使用不便等问题,并在实地调研和借鉴其他激光盘煤系统设计的基础上,本文提出了一种以嵌入式和无线通信技术为核心的激光盘煤系统的总体方案,用来提高盘煤系统的智能化水平、降低系统的成本。并对本系统的软件和硬件以及数据处理算法进行了详细的设计开发。本系统以嵌入式系统作为下位机数据采集和控制的核心,以工业控制计算机作为数据接收和处理的上位机,整个系统设计简洁且灵活。嵌入式下位机主要完成的点云数据的采集和传输,并控制激光扫描系统的工作;上位机负责控制下位机部分的工作并且完成点云数据的接收和处理,实现空间点云的三角剖分和三维图形显示,最终获得煤堆的体积。上下位机之间的数据传输借助于GPRS/Internet网络提供的TCP/IP协议完成,使得下位机安装简便,不受距离约束。经试验验证,本文研制的基于GPRS的嵌入式激光盘煤系统与传统的盘煤设备相比不仅具有安装灵活,成本低、智能化水平高的优点,而且针对采集对象的特点设计了曲面剖分算法,提高了运算速度,确保了三维模拟和体积计算的准确性,值得在中小型火电厂以及其他大型堆体的体积测量工程中推广。