[发明专利]一种矿井测量机器人系统棱镜点号识别系统和方法

说明书

本发明提供一种矿井测量机器人系统棱镜点号识别系统和方法，涉及矿井智能开采技术领域。利用无线定位技术实现测量机器人和标识卡之间斜距测量，结合测量机器人观测棱镜得到的精确斜距，识别棱镜点号。具有测距基站功能的测量机器人安装在矿井相对固定位置；棱镜和标识卡组合构成若干个测点标识，安装在巷道或者工作面中；测量机器人测距基站采集各个测点标识斜距D1、D2、D3……Dn；测量机器人全站仪搜索到目标测点标识棱镜，并测量得到精确斜距L；L与D1、D2、D3……Dn对比，斜距差值最小且在一定误差范围内的测点标识即为目标测点标识，从而得到点号。如果预先测量测点标识的棱镜大地坐标并关联存储，则根据目标测点的标识卡号可获取相应大地坐标。

技术领域

本发明涉及矿井智能开采技术领域，特别是一种矿井测量机器人系统棱镜点号识别系统和方法。

背景技术

目前在智能化矿山生产过程中，在矿井的回采工作面和掘进工作面的测量机器人后视控制点棱镜过程中，由于工作面是个动态推进的过程，无法预先固定预设将要后视的控制点的点号和大地坐标。同样，在矿井的回采工作面和掘进工作面中布置的多个前视目标点，也无法加以区分。目前，也有学者通过图像样式与棱镜绑定的方式，并利用图像识别技术对棱镜的点号进行识别，进而得到三维地理坐标的方法做了不少研究。在矿井巷道中，图像识别的方式主要存在如下问题：

(1)工作面巷道灯光昏暗甚至没有灯光，拍照根本看不清；

(2)工作面巷道的粉尘浓度大、湿度大，目标点标识的成像无法辨认；

(3)测量机器人与目标点标识的距离远，拍照也不清晰；

(4)工作面巷道行人或者设备遮挡时，无法拍到目标点标识。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种矿井测量机器人系统棱镜点号识别系统和方法。

本发明实施例提供了一种矿井测量机器人系统棱镜点号识别系统，所述系统包括：测点标识和测量机器人；

所述测点标识是棱镜和标识卡一体化集成装置，固定在巷道中或者工作面中，所述测点标识作为所述测量机器人的观测点；

所述棱镜是一种光学装置，作为所述测量机器人的观测目标，所述棱镜包括：普通棱镜或者360度棱镜；

所述标识卡是一种低功耗的电子器件，作为所述测量机器人中测距基站的观测目标，所述标识卡的距离数据包括：标识卡的卡号、扩展数据、所述测量机器人到所述标识卡的斜距、电池电量，所述扩展数据包括：标识卡位置信息、标识卡大地坐标；

其中，所述测量机器人利用无线定位技术、所述测距基站，结合所述测点标识，对所述棱镜的点号进行识别，同时获取或者测量所述棱镜的大地坐标。

可选地，所述棱镜分为：后视控制点棱镜和前视观测点棱镜；

所述测量机器人利用无线定位技术、所述测距基站，结合所述测点标识，对所述后视控制点棱镜的点号进行识别，并基于被识别的后视控制点棱镜的点号，获取该被识别的后视控制点棱镜的大地坐标；

所述测量机器人利用无线定位技术、所述测距基站，结合所述测点标识，对所述前视观测点棱镜的点号进行识别，并测量被识别的前视观测点棱镜的大地坐标，将该大地坐标赋予该测量被识别的前视观测点棱镜。

可选地，所述测量机器人和所述测距基站高度一体化集成；或者，

所述测量机器人和所述测距基站分体捆绑安装在一起，以兼容矿井在用的精确定位系统；

所述测量机器人兼具所述测距基站功能，通过所述无线定位技术，所述测距基站实时采集所述测量机器人到所述测点标识中标识卡的测距信息，并将所述测距信息传输给所述测量机器人，所述测距基站的测距技术手段包括但不限于：UWB、红外、激光雷达、超声波雷达、RFID、zigbee。