[發明專利]一種基于斷面測量數據的實測三心拱巷道實體建模方法

有效

• 申請號: 201310390378.2
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN103473404A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 陳小文;錢小峰
• 申請（專利權）人: 南京梅山冶金發展有限公司;上海梅山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進

1.一種基于斷面測量數據的實測三心拱巷道實體建模方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）獲得巷道斷面上的四個特征點數據，所述特征點包括巷道斷面頂板特征點、底板特征點、左幫特征點和右幫特征點；

（2）根據步驟（1）中獲得的特征點數據，計算斷面空間關鍵點坐標和關鍵參數，所述關鍵點包括斷面底邊兩端角點，所述關鍵參數包括斷面寬度、斷面方位角、斷面實際高度、斷面拱高和斷面墻高。

（3）分別計算斷面拱頂三段圓弧的內插點坐標，由內插點連線生成斷面扇形拱；

（4）根據步驟（2）中獲得的斷面空間關鍵點坐標和關鍵參數，結合步驟（3）中得到的斷面扇形拱，形成斷面的完整輪廓。

（5）連接生成的各個斷面，形成可持續更新的巷道實體模型。

2.根據權利要求1所述的基于斷面測量數據的實測三心拱巷道實體建模方法，其特征在于：所述步驟（1）中斷面特征點數據通過全站儀測量獲得。

3.根據權利要求1或2所述的基于斷面測量數據的實測三心拱巷道實體建模方法，其特征在于：所述步驟（3）中三段圓弧包括斷面右側小圓弧、斷面左側小圓弧和大圓弧；

所述斷面右側小圓弧內插點第k點坐標通過下式運算得出：

Xk=X1+（(rB0×W_AB-(rB0×W_AB×cos（β×k/n））×sin（α_AB+π）

Yk=Y1+（(rB0×W_AB-(rB0×W_AB×cos（β×k/n））×cos（α_AB+π）

Zk=H-h+(rB0×W_AB×sin（β×k/n）)

其中，0≤k<n，n指右側小圓弧被分為n等分；

所述斷面左側小圓弧內插點第k點計算公式為：

Xk=X1+（(rB0×W_AB-(rB0×W_AB×cos（β×k/m））×sin（α_AB）

Yk=Y1+（(rB0×W_AB-(rB0×W_AB×cos（β×k/m））×cos（α_AB）

Zk=H-h+(rB0×W_AB×sin（β×k/m）)

其中，0≤k<m，m指左側小圓弧被分為m等分；

大圓弧內插點計算方法為：以斷面底邊兩端角點連線中點坐標作為起算點，分別計算左右兩段圓弧的內插點，頂板特征點右側弧段第k點計算公式為：

Xk=(X1+X3)/2+（RB0×W_AB+RB0×W_AB×sin（β×k/j））×sin（α_AB）

Yk=(Y1+Y3)/2+（RB0×W_AB+RB0×W_AB×sin（β×k/j））×cos（α_AB）

Zk=Z2-(RB0×W_AB-RB0×W_AB×cos（α×k/j））

頂板特征點左側弧段第k點計算公式為：

Xk=(X1+X3)/2+（RB0×W_AB+RB0×W_AB×sin（β×k/j））×sin（α_AB+π）

Yk=(Y1+Y3)/2+（RB0×W_AB+RB0×W_AB×sin（β×k/j））×cos（α_AB+π）

Zk=Z2-(RB0×W_AB-RB0×WAB×cos（α×k/j））

其中，0≤k<j，j指頂板特征點左右兩側圓弧分別被分為j等分。