矿山空间信息测量仪的研制范文

《金属矿山杂志》2014年第七期

1软件设计

软件平台由上位机和下位机组成。下位机软件实现信号采集、数据处理、数据存储、数据查看与传输等功能，具体功能包括:①参数设置，包括当地磁偏角和已知点空间坐标值;②距离和角度测量，同步采集距离和角度信息并保存，供坐标解算使用;③坐标解算，根据算法和参数解算仪器或被测点坐标值;④数据保存，保存解算的坐标值;⑤数据传输，通过有线和无线方式传输测量结果至上位机。上位机实现点云实时展示、三维建模、模型分析与评估等功能，具体功能包括:①点云实时展示，通过实时通信获取测点坐标数据并在三维坐标系中实时展示;②三维建模，通过对测量的三维点云坐标进行实体建模;③模型分析与评估，实现三维模型体积计算、边界提取、剖面分析等。

2试验

矿山一体化空间信息测量仪在承德铜兴矿业有限公司下一中段39线附近巷道测试，该区域湿度大、粉尘大，环境恶劣，具有代表性。

2.1性能测试将一体化测量仪固定在三脚架上，利用单点连续测量方式测试仪器测距性能，将最远测量的数据通过曲线表示，见图4。由于智能全站仪测距精度高，误差小于1mm，因此以智能全站仪测量的数据为基准，测试一体化测量仪的测距精度。在同一测量点，将测量仪测量的数据与智能全站仪测量数据对比，见图5。经过测试，测量仪在井下环境下最远测量距离达83m，测量误差小于1cm。

2.2测量试验测量仪通过测量自身到已知控制点的距离、倾角和方位角来计算自身坐标，然后测量巷道中任意点三维坐标，采集的点云数据实时显示在软件中，对数据进行三维建模，见图6。巷道测量过程操作简单，数据显示、处理简洁，巷道测量耗时65s。试验证明，矿山一体化空间信息测量仪可快速、精确实现巷道空间三维形态测量。

3结论

研制出一种矿山一体化空间信息测量仪，其特点为体积小、质量轻，简单便携;测量仪可在矿山恶劣环境下使用，测距能力达83m，精度达1cm，满足矿山测量需求;测量仪操作简单，可快速测量巷道三维形态，提高测量工作效率和安全性;测量仪还可应用到矿山开采过程中炮孔的高精度定位，为潜孔钻机的钻孔定位提供数据支撑。

作者：余乐文张元生陆得盛张宣单位：北京矿冶研究总院