[發(fā)明專利]一種基于救生艙的救援井變形監(jiān)測(cè)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010089170.7
• 申請(qǐng)日: 2020-02-12
• 公開（公告）號(hào): CN111288911A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧海榮;張雅倩;郭項(xiàng)偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)安大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/16
• 分類號(hào): G01B11/16
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 高博

本發(fā)明公開了一種基于救生艙的救援井變形監(jiān)測(cè)方法，采集救援井救生艙到井壁的距離數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化為電信號(hào)后經(jīng)通信節(jié)點(diǎn)傳輸至模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后經(jīng)信號(hào)傳輸通道傳送至上位機(jī)用于處理及顯示；上位機(jī)將接收的數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行存儲(chǔ)處理，獲得東西坐標(biāo)、南北坐標(biāo)、井深和井筒半徑數(shù)據(jù)；通過數(shù)據(jù)接口讀取處理后的數(shù)據(jù)，井深、東西坐標(biāo)和南北坐標(biāo)形成三維坐標(biāo)點(diǎn)；結(jié)合圓半徑數(shù)據(jù)形成多個(gè)圓心坐標(biāo)以及半徑各異的圓截面，最終形成三維軌跡圖；根據(jù)獲得的三維軌跡圖對(duì)救援井救生艙的危險(xiǎn)與否進(jìn)行判斷，對(duì)救援井變形情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。本發(fā)明在保證安全轉(zhuǎn)移被困人員的同時(shí)能夠及時(shí)預(yù)防未知性危險(xiǎn)，保證救援工作更高效完成。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于礦難應(yīng)急救援技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于救生艙的救援井變形監(jiān)測(cè)方法，能夠在礦難救援過程中協(xié)助高效救出被困人員，預(yù)防未知性風(fēng)險(xiǎn)。

背景技術(shù)

鉆孔救援是近年來礦難應(yīng)急救援領(lǐng)域出現(xiàn)的一種新型救援方式，通過地面鉆豎直孔構(gòu)造救援井，使用救生艙將被困人員提升至地面，已在全世界范圍內(nèi)多次成功運(yùn)用，但鉆孔救援尚處于發(fā)展階段，信息化程度薄弱。救援提升過程中隨時(shí)可能發(fā)生不可預(yù)測(cè)的突發(fā)性事故，以往的礦用救生艙僅能夠?qū)崿F(xiàn)被困人員的轉(zhuǎn)移與保護(hù)，但無法探測(cè)救援井狀況，不能夠預(yù)防危險(xiǎn)。鉆孔救援需要更先進(jìn)的技術(shù)和更具體的救援井狀態(tài)信息，保證救援過程的順利進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于救生艙的救援井變形監(jiān)測(cè)方法，在保證安全轉(zhuǎn)移被困人員的同時(shí)能夠及時(shí)預(yù)防未知性危險(xiǎn)，保證救援工作更高效完成。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于救生艙的救援井變形監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟：

S1、使用激光位移傳感器采集礦井救生艙到井壁的距離數(shù)據(jù)，將采集的距離數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)后經(jīng)通信節(jié)點(diǎn)傳輸至模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后經(jīng)信號(hào)傳輸通道傳送至上位機(jī)用于處理及顯示；

S2、上位機(jī)將接收的數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行存儲(chǔ)處理，獲得東西坐標(biāo)、南北坐標(biāo)、井深和井筒半徑四組數(shù)據(jù)；

S3、通過數(shù)據(jù)接口讀取處理后的數(shù)據(jù)，井深、東西坐標(biāo)和南北坐標(biāo)形成三維坐標(biāo)點(diǎn)；結(jié)合圓半徑數(shù)據(jù)形成多個(gè)圓心坐標(biāo)以及半徑各異的圓截面，最終形成井眼三維軌跡圖；

S4、根據(jù)步驟S3獲得的三維軌跡圖對(duì)礦井救生艙的圓心坐標(biāo)進(jìn)行判斷，對(duì)井筒變形情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

具體的，步驟S1中，激光位移傳感器至少包括三個(gè)，呈120°間隔設(shè)置。

具體的，激光位移傳感器包括六個(gè)，呈60°間隔設(shè)置，六個(gè)激光位移傳感器的測(cè)量射線共面，六個(gè)激光位移傳感器的射線反相延長(zhǎng)線相交于一點(diǎn)。

進(jìn)一步的，六個(gè)激光位移傳感器在井壁上形成六個(gè)光點(diǎn)，每三個(gè)光點(diǎn)構(gòu)造一個(gè)以井壁為外接圓的三角形，解析三角形模型確定對(duì)應(yīng)高度的井筒半徑。

具體的，以x軸為水平面水平方向，表示井筒每個(gè)截面的東西偏移量；以y軸為水平面垂直方向，表示井筒每個(gè)截面的南北偏移量；以z軸為豎直面，表示井深。

具體的，步驟S3具體為：

S301、繪制井筒三維立體框架圖，標(biāo)識(shí)刻度值；

S302、將圓心坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為三維空間點(diǎn)；

S303、以字符串形式讀取半徑并保存為字符數(shù)組，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)類型；每一個(gè)空間點(diǎn)坐標(biāo)結(jié)合對(duì)應(yīng)的半徑形成一個(gè)圓截面，所有的數(shù)據(jù)結(jié)合起來形成多個(gè)圓截面，構(gòu)成井眼三維軌跡圖。