[实用新型]一种巷道测量装置

说明书

本实用新型提供了一种巷道测量装置，包括伺服电机，所述伺服电机的输出轴上固定有扫描单元，所述扫描单元包括激光雷达和摄像头，所述扫描单元能够跟随输出轴转动，所述伺服电机封装于密封壳体内，密封壳体上固定有一透明罩体，所述扫描单元处于透明罩体内。本实用新型的优点在于：通过激光雷达和摄像头可以获取视角内巷道的图像和尺寸数据，通过伺服电机控制扫描单元转动完成巷道壁一周的扫描，通过对图像和尺寸数据进行处理能够获得当前位置一周的巷道数据，再通过对巷道分段进行扫描，可以完成巷道的测量工作，使用方便，精确度高，能够快速的完成巷道的测量，通过密封壳体和透明罩体完成装置的封装，确保满足矿井产品的防爆要求。

技术领域

本实用新型涉及巷道测量技术领域，尤其涉及一种巷道测量装置。

背景技术

煤矿开采过程中有许多复杂的技术问题需要巷道测量来解决，如主巷道的定向与测量，掘进时中、腰线的给定，井下巷道贯通，弯道设置、竖井联测，井下场地开拓，回采定水平，矿量计算等，处处都离不测量。如果不经过精确测量，就随意开挖，有可能造成大量巷道作废，而且影响生产甚至会产生安全事故。因煤矿中含有瓦斯、粉尘等有爆炸极限的物质，煤矿井下所有的电气装置必须经过第三方测试且并通过防爆认证的要求；消费类手机、激光雷达、相机等摄录产品不允许在煤矿井下使用。

对煤矿巷道进行测量并构建出巷道实体模型，可以将二维抽象的地质信息以三维可视化的图形效果直观形象地表达出来，建立逼真的空间立体地质模型，并任意剖切地质体、对地质体进行三维交互信息查询等。可更高效地描述各种地质信息，如巷道的走向、巷道变形等；直观有效地表达矿井上下对应关系，从而迅速提高专业技术人员对巷道及地质体的认识，提高工作效率，发挥巷道测量的最大价值。也为煤矿合理开采、开采过程中的巷道及地质的变化等提供技术和数据支撑。

因此现有的巷道测量手段是基于人工采用防爆相机、地质罗盘、皮尺、经纬仪进行测量、计算和标定；需要专业的技术人员进行现场拍照，使用地质罗盘、皮尺和经纬仪进行测量记录，上井后再经过计算，手工绘图，最终录入计算机的GIS系统中，对整个矿区的开挖情况进行汇总查找。整个过程中耗费大量的人力、物力和时间。单点测量总时间约6～8分钟，整个面需要8～10个点，测量位置较高的点人工测量时间更长，综合计算整个面的测量时间约1小时。因采用技术人员手工测量计算，难免因个人疏忽造成偏差、错误。巷道迎头掘进过程中随时都存在塌的可能，需要进行快速测量和快速巷道支护，传统的测量手段时间较长测量人员风险较大。

公开号为CN111980751A的发明专利申请公开了一种便携式矿用巷道多源传感器扫描装置及施工方法，其通过陀螺仪确定位置，通过三维激光雷达和全景摄像头获取图像和尺寸数据，由此实现巷道的自动测量，然而由于掘进巷道无任何照明设备，导致全景相机无法清晰成像，因此很难还原到巷道的真实场景中，且该装置只能对巷道长度方向进行全景扫描和测量，无法精确测量巷道四壁的面，另外激光雷达基于光反射原理进行距离的测量，是有一定测量范围和测量角度的，对正对面的物体响应很好，对侧面的巷道壁响应不好，在煤矿巷道中拍摄装置正前方是没有目标物的黑洞，只有侧面有目标物即巷道四周的巷道壁，因此其使用激光测距的效果也不理想，另外该方案只能用于巷道的测量，还需要单独进行巷道变形量观测、巷道裂隙观测等工作，导致需要对同一巷道进行多次观测，消耗人力过多。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能够自动获取巷道全景图像和空间尺寸数据的巷道测量装置。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种巷道测量装置，包括伺服电机，所述伺服电机的输出轴上固定有扫描单元，所述扫描单元包括激光雷达和摄像头，所述扫描单元能够跟随输出轴转动，所述伺服电机封装于密封壳体内，密封壳体上固定有一透明罩体，所述扫描单元处于透明罩体内。