[实用新型]矿井巷道三维建模用数据采集系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数据采集系统，尤其是涉及一种矿井巷道三维建模用数据采集系统。

背景技术

“数字矿山”是对真实矿山整体及其相关现象的统一认识与数字化再现，“数字矿山”的核心是在统一的时间坐标和空间框架下，科学合理地组织各类矿山信息，将海量异质的矿山信息资源进行全面、高效和有序的管理和整合。数字矿山的任务是在矿业信息数据仓库的基础上，充分利用现代空间分析、数据采矿、知识挖掘、虚拟现实、可视化、网络、多媒体和科学计算技术，为矿产资源评估、矿山规划、开拓设计、生产安全和决策管理进行模拟、仿真和过程分析提供新的技术平台和强大工具。“数字矿山”是建立在数字化、信息化、虚拟化、智能化、集成化基础上的，由计算机网络管理的管控一体化系统，它综合考虑生产、经营、管理、环境、资源、安全和效益等各种因素，使企业实现整体协调优化，在保障企业可持续发展的前提下，达到提高其整体效益、市场竞争力和适应能力的目的。

近年来，随着“数字矿山”技术应用的发展，矿井巷道工程模型的建立与应用是“数字矿山”建设的重要的组成部分和基础。矿井三维模型是“数字矿山”建设的重要组成部分和数据基础，数字矿山的空间分析计算、综合管理功能都是基于矿井三维模型，矿井三维模型的准确性直接关系到矿山储量估算、矿井生产指挥、调度、通风、供电、供水、应急指挥、人员定位等系统的分析计算结果，且矿井三维模型是上述系统的基础数据平台。建立矿井三维模型时，矿井巷道内基础数据的采集至关重要。

传统矿井三维模型的建立方法，大多采用传统井下RTK（Real-timekinematic，时差分定位）测量方法获取基础数据，再绘制图件，然后根据图件在三维建模软件中进行建模，此方法受限于井下的工作条件，影响生产，所需周期较长且建模精度取决于测量精度，对于不方便实测的巷道、采空区等无法进行建模，另外对于不规则对象只能采用粗略测量的方法，影响数据准确性。因而，现有的井下RTK测量方法存在费时费力、受井下环境条件限制较大、所测量数据的准确性较低等缺陷，已不能满足“数字矿山”建设的需要。三维激光扫描技术采用无接触测量方式，且通过高速激光扫描测量的方法大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据，具有快速性，不接触性，穿透性，实时、动态、主动性，高密度、高精度，数字化、自动化等特性，因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型。三维激光扫描系统利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。由于三维激光扫描系统可以密集地大量获取目标对象的数据点，因此相对于传统的单点测量，三维激光扫描技术也被称为从单点测量进化到面测量的革命性技术突破。一般三维激光扫描仪在进行景象拼合的时候因为没有坐标依据需要放置目标球，利用目标球来定位拼合。

综上所述，现如今缺少一种结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好的基于三维激光扫描仪的矿井巷道三维建模用数据采集系统，能有效解决现有矿井巷道三维建模用井下测量方法的存在费时费力、受井下环境条件限制较大、所测量数据的准确性较低等缺陷。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种矿井巷道三维建模用数据采集系统，其结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能有效解决现有矿井巷道三维建模用井下测量方法的存在费时费力、受井下环境条件限制较大、所测量数据的准确性较低等缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种矿井巷道三维建模用数据采集系统，其特征在于：包括多个均布设在需进行建模的矿井巷道内的测站和对多个所述测站所传送的点云数据分别进行同步存储的上位机，多个所述测站沿所述矿井巷道的纵向延伸方向由前至后进行布设且其均布设在所述矿井巷道的巷道底板中心线上，前后相邻两个所述测站的间距为80m～150m；所述矿井巷道由前至后分为多个巷道段，多个所述巷道段的数量与多个所述测站的数量相同，且每个所述巷道段中部均布设有一个测站；每个所述测站均包括一个三维激光扫描仪和将三维激光扫描仪所获取点云数据同步上传至上位机的数据处理器，所述三维激光扫描仪与数据处理器相接，所述三维激光扫描仪安装在电动行走机构上，所述电动行走机构由数据处理器进行控制，所述数据处理器与上位机之间以有线或无线方式进行双向通信。