Система автоматизации создания трехмерных моделей горных выработок рудника
Полезная модель относится к горной промышленности, к разработке месторождений, может использоваться для автоматизации моделирования подземных горных выработок в интегрированных горно-геологических системах при проведении работ комбайновыми комплексами. Система автоматизации создания трехмерных моделей горных выработок рудника, включает хотя бы один комбайн с установленным на нем датчиками положений. На комбайне установлены гироскопический датчик рысканья, гироскопический датчик тангажа, датчик перемещения. Данные датчики через систему преобразователей и вычислитель параметров ориентации комбайна передают снятые показания в базу данных горно-геологической системы. 1 н.п. ф-лы, 1 ил.
Полезная модель относится к горной промышленности, к разработке месторождений, может использоваться для автоматизации моделирования подземных горных выработок в интегрированных горно-геологических системах при проведении работ комбайновыми комплексами.
Известна система определения параметров разведочных скважин по патенту РФ на изобретение 
2109942, E21B 47/02, 1998, содержащая зонд для контроля скважины, в составе которого имеется модуль датчиков первичной информации. В состав модуля обработки информации введены блок фильтров нижних частот, блок вычисления параметров ориентации, блок вычисления координат, блок вычисления глубины погружения и вычислитель приращения длины скважины. Недостатком является сложность определения каждого параметра разведочной скважины, связанная с предварительной обработкой сигналов датчиков и сложностью алгебраических оценок.
Способ контроля положения агрегата по гипсометрии и в плоскости пласта и устройство для его осуществления по патенту SU 1814687, E21C 27/00, 1993. Согласно данному способу производится непрерывное контролирование положения става агрегата в двух точках выхода пласта, а положение остальных секций става определяется путем непрерывного замера углов между соседними секциями и расчета согласно математическим выражениям. Для этого датчики углового перемещения корпусами закрепляют на одних секциях става, а подвижные части взаимодействуют с соседними или ближайшими секциями. Недостатком является высокая трудоемкость определения положения агрегата, не полный набор определяемых параметров, невозможность определения параметров в режиме реального времени и составления целостной картины по всему добывающему комплексу, связанные со сложностью обработки информации.
В качестве ближайшего аналога заявляемой полезной модели выбрана гироскопическая навигационная система для подвижных объектов по патенту на изобретение РФ 2000544, G01C 21/00, 1993 может использоваться для маркшейдерских работ. Система содержит гироплатформу с одним трехстепенным гироскопом и датчиком абсолютной угловой скорости. На основании информации с датчиков вырабатывается курс объекта. Недостатком является неполная картина движения объекта, сложность обработки информации, сложность системы.
Задачей полезной модели является снижение трудоемкости при создании трехмерных моделей горных выработок в горно-геологических системах.
Техническим результатом полезной модели является автоматизация определения координат очистных камер горных выработок, выполненных комбайновыми комплексами с импортом данных в базу данных горно-геологической системы.
Технический результат обеспечивается за счет того, что в системе автоматизации создания трехмерных моделей горных выработок рудника, включающей хотя бы один комбайн с установленным на нем датчиками положений, согласно полезной модели, на комбайне установлены гироскопический датчик рысканья, гироскопический датчик тангажа, датчик перемещения, которые через систему преобразователей и вычислитель параметров ориентации комбайна связаны с базой данных горно-геологической системы.
Технический результат достигается установкой на одном комбайне или на нескольких комбайнах горнодобывающего комплекса гироскопических датчиков рысканья, тангажа и датчика перемещения. Сигналы с датчиков через нормирующие преобразователи, коммутатор, сетевые адаптеры поступают на вычислитель параметров ориентации непосредственно во время движения комбайнов. Связь вычислителя параметров ориентации с базой данных горно-геологической системы позволяет строить трехмерные модели горных выработок, либо по запросу, либо в режиме реального времени с получением отчетов по горным работам. Снижение трудоемкости достигается за счет автоматического получения информации с помощью датчиков при движении комбайнов, а также за счет обработки информации, импорта ее в базу данных горногеологической системы и построения трехмерной модели горных выработок с использованием стандартных средств горно-геологической системы.
На фигуре 1 представлена схема системы автоматизации создания трехмерной модели горных выработок рудника.
Система создания трехмерной модели горных выработок включает комбайн 1, гироскопический датчик рысканья 2, гироскопический датчик тангажа 3, датчик перемещения 4, нормирующие преобразователи 5, коммутатор 6, сетевой адаптер 7, силовой кабель комбайнового комплекса 8. Силовым кабелем 8 связана подземная часть А системы с поверхностной частый Б. Поверхностная часть содержит сетевой адаптер 9, вычислитель параметров ориентации 10, который связан с базой данных горногеологической системы 11.
Работа системы осуществляется следующим образом. На комбайн 1 устанавливают гироскопический датчик рысканья 2, гироскопический датчик тангажа 3, датчик перемещения 4, нормирующие преобразователи, коммутатор и сетевой адаптер. Далее работа выполняется в два этапа:
- Начальная настройка, при которой перед началом проходки комбайном очистной камеры на стоянке определяются начальные значения углов рысканья и тангажа.
- Навигация, где при движении комбайна происходит формирование текущих значений этих углов и пройденного комбайном расстояния
При движении комбайна 1 данные о направлении и величинах его перемещения по всем трем осям передаются по силовому кабелю 8 с датчиков 2, 3, 4 через нормирующие преобразователи 5, коммутатор 6, сетевые адаптеры 7, 9 на вычислитель параметров ориентации системы 10. Далее данные импортируются в базу данных горногеологической системы 11, которая осуществляет визуализацию трехмерной модели горных выработок и подготовку отчетов по горным работам. Применение данной системы позволяет исключить регулярную маркшейдерскую съемку в шахте очистных камер тахеометром, дальнейшее импортирование данных съемки с тахеометра в базу данных горно-геологической системы на поверхности.
Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет снизить трудоемкость маркшейдерских измерений параметров очистных камер с целью создания трехмерной модели горных выработок и определения объема добываемой руды комбайном в режиме реального времени.
Система автоматизации создания трехмерных моделей горных выработок рудника, включающая хотя бы один комбайн с установленными на нем датчиками положений, отличающаяся тем, что на комбайне установлены гироскопический датчик рысканья, гироскопический датчик тангажа, датчик перемещения, которые через систему преобразователей и вычислитель параметров ориентации комбайна связаны с базой данных горно-геологической системы.
