礦山空間信息測量儀的研制范文

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《金屬礦山雜志》2014年第七期

1軟件設計

軟件平臺由上位機和下位機組成。下位機軟件實現信號采集、數據處理、數據存儲、數據查看與傳輸等功能，具體功能包括:①參數設置，包括當地磁偏角和已知點空間坐標值;②距離和角度測量，同步采集距離和角度信息并保存，供坐標解算使用;③坐標解算，根據算法和參數解算儀器或被測點坐標值;④數據保存，保存解算的坐標值;⑤數據傳輸，通過有線和無線方式傳輸測量結果至上位機。上位機實現點云實時展示、三維建模、模型分析與評估等功能，具體功能包括:①點云實時展示，通過實時通信獲取測點坐標數據并在三維坐標系中實時展示;②三維建模，通過對測量的三維點云坐標進行實體建模;③模型分析與評估，實現三維模型體積計算、邊界提取、剖面分析等。

2試驗

礦山一體化空間信息測量儀在承德銅興礦業有限公司下一中段39線附近巷道測試，該區域濕度大、粉塵大，環境惡劣，具有代表性。

2.1性能測試將一體化測量儀固定在三腳架上，利用單點連續測量方式測試儀器測距性能，將最遠測量的數據通過曲線表示，見圖4。由于智能全站儀測距精度高，誤差小于1mm，因此以智能全站儀測量的數據為基準，測試一體化測量儀的測距精度。在同一測量點，將測量儀測量的數據與智能全站儀測量數據對比，見圖5。經過測試，測量儀在井下環境下最遠測量距離達83m，測量誤差小于1cm。

2.2測量試驗測量儀通過測量自身到已知控制點的距離、傾角和方位角來計算自身坐標，然后測量巷道中任意點三維坐標，采集的點云數據實時顯示在軟件中，對數據進行三維建模，見圖6。巷道測量過程操作簡單，數據顯示、處理簡潔，巷道測量耗時65s。試驗證明，礦山一體化空間信息測量儀可快速、精確實現巷道空間三維形態測量。

3結論

研制出一種礦山一體化空間信息測量儀，其特點為體積小、質量輕，簡單便攜;測量儀可在礦山惡劣環境下使用，測距能力達83m，精度達1cm，滿足礦山測量需求;測量儀操作簡單，可快速測量巷道三維形態，提高測量工作效率和安全性;測量儀還可應用到礦山開采過程中炮孔的高精度定位，為潛孔鉆機的鉆孔定位提供數據支撐。

作者：余樂文張元生陸得盛張宣單位：北京礦冶研究總院