CN108590657B - 井下巷道的采掘控制方法、控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种井下巷道的采掘控制方法、一种井下巷道的采掘控制系统、一种计算机装置和一种计算机可读存储介质。控制方法包括：实时获取由三维激光扫描装置采集到的巷道轮廓的第一点云数据和巷道内的采掘设备的第二点云数据，根据第一点云数据和第二点云数据建立巷道与采掘设备的三维空间模型；将三维空间模型转换成空间模拟图像，根据空间模拟图像控制采掘设备进行工作。通过该技术方案，可以实现不受巷道内粉尘的影响，得到准确清晰的巷道内轮廓的模拟图像和精确的采掘装置位置坐标，进而实现高效精准的远程采掘控制，避免人员在恶劣环境下工作的同时，提高井下采掘的工作效率。

Description

井下巷道的采掘控制方法、控制系统

技术领域

本发明涉及井下采掘技术领域，具体而言，涉及一种井下巷道的采掘控制方法，一种井下巷道的采掘控制系统，一种计算机装置和一种计算机可读存储介质。

背景技术

目前，在相关技术中，多数煤矿自动化和智能化水平较低，大多数煤矿开采为人工操作，人身安全受到极大威胁。对于有些较为先进大型煤矿，会在掘进机上增加远程操作系统，使工作人员可以通过遥控器远程操作设备，比如增加摄像仪、陀螺仪、航姿仪等设备来定位掘进机，以此实现远程采掘，但井下粉尘大，会极大地摄像仪的拍摄效果，且使用陀螺仪和航姿仪来定位掘进机的效果不理想，无实现精准定位，导致目前的远程遥控采掘方法效率很低，同时上述现有方案都无法实现自动截割开采，因此亟需一种能解决上述问题，以实现井下远程控制地自动化采掘。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一方面提出一种井下巷道的采掘控制方法。

本发明的第二方面提出一种井下巷道的采掘控制系统。

本发明的第三方面提出一种计算机装置。

本发明的第四方面提出一种计算机可读存储介质。

有鉴于此，本发明的第一方面提供了一种井下巷道的采掘控制方法，巷道顶部设置有三维激光扫描装置，控制方法包括：实时获取由三维激光扫描装置采集到的巷道轮廓的第一点云数据和巷道内的采掘设备的第二点云数据，根据第一点云数据和第二点云数据建立巷道与采掘设备的三维空间模型；将三维空间模型转换成空间模拟图像，根据空间模拟图像控制采掘设备进行工作。

在该技术方案中，将三维激光扫描装置应用于井下巷道的采掘工作中，实时获取三维激光扫描装置采集到的井下巷道轮廓的第一点云数据和巷道内采掘设备的第二点云数据，并根据第一点云数据和第二点云数据建立包括巷道内轮廓与采掘设备位置、姿态等信息的三维空间模型。使用软件将三维空间模型转换成所需的空间模拟图像，以使地上的操控人员可以根据空间模拟图像直观地获取巷道的内轮廓形状、采掘设备所处的位置和姿态等信息，进而远程遥控采掘设备进行工作。通过该技术方案，可以实现不受巷道内粉尘的影响，得到准确清晰的巷道内轮廓的模拟图像和精确的采掘装置位置坐标，进而实现高效精准的远程采掘控制，避免人员在恶劣环境下工作的同时，提高井下采掘的工作效率。

具体地，在井下巷道的顶部、采掘设备的上方安装三维激光扫描装置和无线通讯收发装置，三维激光扫描装置实时扫描巷道的内轮廓的第一点云数据和采掘设备的第二点云数据，通过无线通讯收发装置将得到的点云数据发送至地面的远程操控终端的计算机。计算机通过软件算法，利用接收到的点云数据建立包括巷道的内轮廓形状和采掘设备所处位置坐标及采掘设备姿态信息的三维空间模型，利用三维空间模型进一步处理得到直观的空间模拟图像，地面的工作人员可通过观察模拟图像直观、精准地利用无线通讯技术远程遥控采掘设备进行工作，使工作人员完全脱离环境恶劣、危险的井下作业环境，保证工作人员人身安全的同时提高采掘工作的效率。

另外，本发明提供的上述技术方案中的井下巷道的采掘控制方法还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，井下巷道的采掘控制方法还包括：获取三维空间模型中的巷道截面数据；将巷道截面数据与预设巷道截面数据进行比较，根据比较结果确定待采掘坐标信息，以控制采掘设备按照待采掘坐标信息和预设采掘工艺数据进行工作。

在该技术方案中，通过三维空间模型获取巷道的截面数据，将截面数据与预设巷道界面数据进行比较，以确定待采掘的位置的坐标信息，进一步控制采掘设备按照待采掘坐标信息和预设采掘工艺数据进行工作，以使采掘作业严格按照图纸设计的方案进行。

在上述任一技术方案中，优选地，井下巷道的采掘控制方法还包括：获取三维空间模型中的巷道的截面图形；将截面图形与预设巷道截面图形按照预设条件转换后进行比对；当比对结果相一致时，按照空间模拟图像和预设采掘工艺数据控制采掘设备进行工作；当比对结果不一致时，确定超挖点坐标信息和欠挖点坐标信息，以控制采掘设备进行工作。

在该技术方案中，在三维空间模型中截取巷道的截面图形，将截面图形与预设巷道截面图形，即图纸设计的巷道图形按照预设条件转换后进行比对，以确定当前巷道是否与图纸设计的巷道完全吻合，当对比结果一致时，即按照空间模拟图像和预设采掘工艺数据控制采掘设备继续进行工作；当对比结果不一致时，说明采掘工作出现了偏差，此时通过比对结果定位超挖点和欠挖点的坐标信息，以控制采掘设备根据超挖点坐标信息和欠挖点坐标信息对采掘工作进行修正，以保证采掘工作的准确性。其中，按照预设条件转换图形，是指将获取的巷道的截面图形按照与预设巷道截面图形相同的比例进行转换，进而保证对比结果的准确性。

在上述任一技术方案中，优选地，井下巷道的采掘控制方法还包括：实时更新三维空间模型和空间模拟图像，形成三维模拟动画。

在该技术方案中，随着采掘设备工作的进行，采掘设备的位置、姿态以及巷道的内轮廓形状都会产生变化，实时获取点云数据并更新三维空间模型和空间模拟图像，并组成连贯的三维模拟动画，以使工作人员可以详尽的掌握巷道采掘的过程，通过三维模拟动画确认采掘过程中每一个时间点巷道与采掘设备的状态。

在上述任一技术方案中，优选地，井下巷道的采掘控制方法还包括：在采掘作业结束后，将三维空间模型和模拟图像整合为巷道的模拟数据，并保存模拟数据。

在该技术方案中，在采掘作业结束后，将实时获取的全部三维空间模型和模拟图像整合为巷道的模拟数据并保存，以完成采掘作业全部过程的详尽实时数据的备案，以供后续工作中随时调取查阅。

本发明第二方面提供了一种采掘控制系统，巷道顶部设置有三维激光扫描装置，控制系统包括：建模单元和第一控制单元；建模单元用于实时获取由三维激光扫描装置采集到的巷道轮廓的第一点云数据和巷道内的采掘设备的第二点云数据，根据第一点云数据和第二点云数据建立巷道与采掘设备的三维空间模型；第一控制单元用于将三维空间模型转换成空间模拟图像，根据空间模拟图像控制采掘设备进行工作。

在该技术方案中，将三维激光扫描装置应用于井下巷道的采掘工作中，实时获取三维激光扫描装置采集到的井下巷道轮廓的第一点云数据和巷道内采掘设备的第二点云数据，并根据第一点云数据和第二点云数据建立包括巷道内轮廓与采掘设备位置、姿态等信息的三维空间模型。使用软件将三维空间模型转换成所需的空间模拟图像，以使地上的操控人员可以根据空间模拟图像直观地获取巷道的内轮廓形状、采掘设备所处的位置和姿态等信息，进而远程遥控采掘设备进行工作。通过该技术方案，可以实现不受巷道内粉尘的影响，得到准确清晰的巷道内轮廓的模拟图像和精确的采掘装置位置坐标，进而实现高效精准的远程采掘控制，避免人员在恶劣环境下工作的同时，提高井下采掘的工作效率。

在上述技术方案中，优选地，井下巷道的采掘控制系统还包括：第一获取单元、第一比较单元和第二控制单元；第一获取单元用于获取三维空间模型中的巷道截面数据；第一比较单元用于将巷道截面数据与预设巷道截面数据进行比较；第二控制单元用于根据比较结果确定待采掘坐标信息，控制采掘设备按照待采掘坐标信息和预设采掘工艺数据进行工作。

在该技术方案中，通过三维空间模型获取巷道的截面数据，将截面数据与预设巷道界面数据进行比较，以确定待采掘的位置的坐标信息，进一步控制采掘设备按照待采掘坐标信息和预设采掘工艺数据进行工作，以使采掘作业严格按照图纸设计的方案进行。

在上述任一技术方案中，优选地，井下巷道的采掘控制系统还包括：第二获取单元、第二比较单元、第三控制单元和第四控制单元；第二获取单元用于获取三维空间模型中的巷道的截面图形；第二比较单元用于将截面图形与预设巷道截面图形按照预设条件转换后进行比对；第三控制单元用于当比对结果相一致时，按照空间模拟图像和预设采掘工艺数据控制采掘设备进行工作；第四控制单元用于当比对结果不一致时，确定超挖点坐标信息和欠挖点坐标信息，根据超挖点坐标信息和欠挖点坐标信息控制采掘设备进行工作。

在该技术方案中，在三维空间模型中截取巷道的截面图形，将截面图形与预设巷道截面图形，即图纸设计的巷道图形按照预设条件转换后进行比对，以确定当前巷道是否与图纸设计的巷道完全吻合，当对比结果一致时，即按照空间模拟图像和预设采掘工艺数据控制采掘设备继续进行工作；当对比结果不一致时，说明采掘工作出现了偏差，此时通过比对结果定位超挖点和欠挖点的坐标信息，以控制采掘设备根据超挖点坐标信息和欠挖点坐标信息对采掘工作进行修正，以保证采掘工作的准确性。其中，按照预设条件转换图形，是指将获取的巷道的截面图形按照与预设巷道截面图形相同的比例进行转换，进而保证对比结果的准确性。

在上述任一技术方案中，优选地，井下巷道的采掘控制系统还包括：更新单元；更新单元用于实时更新三维空间模型和空间模拟图像，形成三维模拟动画。

在该技术方案中，随着采掘设备工作的进行，采掘设备的位置、姿态以及巷道的内轮廓形状都会产生变化，实时获取点云数据并更新三维空间模型和空间模拟图像，并组成连贯的三维模拟动画，以使工作人员可以详尽的掌握巷道采掘的过程，通过三维模拟动画确认采掘过程中每一个时间点巷道与采掘设备的状态。

在上述任一技术方案中，优选地，井下巷道的采掘控制系统还包括：存储单元；存储单元用于在采掘作业结束后，将三维空间模型和模拟图像整合为巷道的模拟数据，并保存模拟数据。

在该技术方案中，在采掘作业结束后，将实时获取的全部三维空间模型和模拟图像整合为巷道的模拟数据并保存，以完成采掘作业全部过程的详尽实时数据的备案，以供后续工作中随时调取查阅。

本发明第三方面提供了一种计算机装置，计算机装置包括处理器，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如上述任一技术方案所述的井下巷道的采掘控制方法，因此，该计算机装置包括如上述任一技术方案所述的井下巷道的采掘控制方法的全部有益效果。

本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一技术方案所述的井下巷道的采掘控制方法，因此，该计算机可读存储介质包括如上述任一技术方案所述的井下巷道的采掘控制方法的全部有益效果。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的井下巷道的采掘控制方法的流程图；

图2示出了根据本发明的另一个实施例的井下巷道的采掘控制方法的流程图；

图3示出了根据本发明的又一个实施例的井下巷道的采掘控制方法的流程图；

图4示出了根据本发明的再一个实施例的井下巷道的采掘控制方法的流程图；

图5示出了根据本发明的再一个实施例的井下巷道的采掘控制方法的流程图；

图6示出了根据本发明的一个实施例的井下巷道的采掘控制系统的框图；

图7示出了根据本发明的另一个实施例的井下巷道的采掘控制系统的框图；

图8示出了根据本发明的又一个实施例的井下巷道的采掘控制系统的框图；

图9示出了根据本发明的再一个实施例的井下巷道的采掘控制系统的框图；

图10示出了根据本发明的再一个实施例的井下巷道的采掘控制系统的框图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图10描述根据本发明一些实施例所述井下巷道的采掘控制方法、井下巷道的采掘控制系统、计算机装置和计算机可读存储介质。

如图1所示，在本发明第一方面的实施例中，提供了一种井下巷道的采掘控制方法，包括：

S102，实时获取由三维激光扫描装置采集到的巷道轮廓的第一点云数据和巷道内的采掘设备的第二点云数据；

S104，根据第一点云数据和第二点云数据建立巷道与采掘设备的三维空间模型；

S106，将三维空间模型转换成空间模拟图像，根据空间模拟图像控制采掘设备进行工作。

在该实施例中，将三维激光扫描装置应用于井下巷道的采掘工作中，实时获取三维激光扫描装置采集到的井下巷道轮廓的第一点云数据和巷道内采掘设备的第二点云数据，并根据第一点云数据和第二点云数据建立包括巷道内轮廓与采掘设备位置、姿态等信息的三维空间模型。使用软件将三维空间模型转换成所需的空间模拟图像，以使地上的操控人员可以根据空间模拟图像直观地获取巷道的内轮廓形状、采掘设备所处的位置和姿态等信息，进而远程遥控采掘设备进行工作。通过该技术方案，可以实现不受巷道内粉尘的影响，得到准确清晰的巷道内轮廓的模拟图像和精确的采掘装置位置坐标，进而实现高效精准的远程采掘控制，避免人员在恶劣环境下工作的同时，提高井下采掘的工作效率。

具体地，在井下巷道的顶部、采掘设备的上方安装三维激光扫描装置和无线通讯收发装置，三维激光扫描装置实时扫描巷道的内轮廓的第一点云数据和采掘设备的第二点云数据，通过无线通讯收发装置将得到的点云数据发送至地面的远程操控终端的计算机。计算机通过软件算法，利用接收到的点云数据建立包括巷道的内轮廓形状和采掘设备所处位置坐标及采掘设备姿态信息的三维空间模型，利用三维空间模型进一步处理得到直观的空间模拟图像，地面的工作人员可通过观察模拟图像直观、精准地利用无线通讯技术远程遥控采掘设备进行工作，使工作人员完全脱离环境恶劣、危险的井下作业环境，保证工作人员人身安全的同时提高采掘工作的效率。

优选地，无线通讯技术可选用数传电台传输方式、扩频微波传输方式或短波通信传输方式。

优选地，为了增强巷道内无线数据传输的稳定性和传输举例，可在巷道内按照一定比例间隔设置无线数据传输中继。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图2所示，井下巷道的采掘控制方法包括：

S202，实时获取由三维激光扫描装置采集到的巷道轮廓的第一点云数据和巷道内的采掘设备的第二点云数据；

S204，根据第一点云数据和第二点云数据建立巷道与采掘设备的三维空间模型；

S206，获取三维空间模型中的巷道截面数据；

S208，将巷道截面数据与预设巷道截面数据进行比较；

S210，根据比较结果确定待采掘坐标信息，以控制采掘设备按照待采掘坐标信息和预设采掘工艺数据进行工作。

在该实施例中，通过三维空间模型获取巷道的截面数据，将截面数据与预设巷道界面数据进行比较，以确定待采掘的位置的坐标信息，进一步控制采掘设备按照待采掘坐标信息和预设采掘工艺数据进行工作，以使采掘作业严格按照图纸设计的方案进行。

优选地，可以利用人工智能技术，通过分析对比截面数据与预设巷道截面数据，计算得到预设巷道截面图形中还没有采掘的位置坐标，并根据待采掘位置坐标和采掘设备的坐标、姿态信息自动控制采掘设备对待采掘的位置进行采掘作业，并以此实现对井下巷道的自动采掘。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图3所示，井下巷道的采掘控制方法包括：

S302，实时获取由三维激光扫描装置采集到的巷道轮廓的第一点云数据和巷道内的采掘设备的第二点云数据；

S304，根据第一点云数据和第二点云数据建立巷道与采掘设备的三维空间模型；

S306，获取三维空间模型中的巷道的截面图形；

S308，将截面图形与预设巷道截面图形按照预设条件转换后进行比对；

S310，当比对结果相一致时，按照空间模拟图像和预设采掘工艺数据控制采掘设备进行工作；

S312，当比对结果不一致时，确定超挖点坐标信息和欠挖点坐标信息，以控制采掘设备进行工作。

在该实施例中，在三维空间模型中截取巷道的截面图形，将截面图形与预设巷道截面图形，即图纸设计的巷道图形按照预设条件转换后进行比对，以确定当前巷道是否与图纸设计的巷道完全吻合，当对比结果一致时，即按照空间模拟图像和预设采掘工艺数据控制采掘设备继续进行工作；当对比结果不一致时，说明采掘工作出现了偏差，此时通过比对结果定位超挖点和欠挖点的坐标信息，以控制采掘设备根据超挖点坐标信息和欠挖点坐标信息对采掘工作进行修正，以保证采掘工作的准确性。其中，按照预设条件转换图形，是指将获取的巷道的截面图形按照与预设巷道截面图形相同的比例进行转换，进而保证对比结果的准确性。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图4所示，井下巷道的采掘控制方法包括：

S402，实时获取由三维激光扫描装置采集到的巷道轮廓的第一点云数据和巷道内的采掘设备的第二点云数据；

S404，根据第一点云数据和第二点云数据建立巷道与采掘设备的三维空间模型；

S406，将三维空间模型转换成空间模拟图像，根据空间模拟图像控制采掘设备进行工作；

S408，实时更新三维空间模型和空间模拟图像，形成三维模拟动画。

在该实施例中，随着采掘设备工作的进行，采掘设备的位置、姿态以及巷道的内轮廓形状都会产生变化，实时获取点云数据并更新三维空间模型和空间模拟图像，并组成连贯的三维模拟动画，以使工作人员可以详尽的掌握巷道采掘的过程，通过三维模拟动画确认采掘过程中每一个时间点巷道与采掘设备的状态。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图5所示，井下巷道的采掘控制方法包括：

S502，实时获取由三维激光扫描装置采集到的巷道轮廓的第一点云数据和巷道内的采掘设备的第二点云数据；

S504，根据第一点云数据和第二点云数据建立巷道与采掘设备的三维空间模型；

S506，将三维空间模型转换成空间模拟图像，根据空间模拟图像控制采掘设备进行工作；

S508，在采掘作业结束后，将三维空间模型和空间模拟图像整合为巷道的模拟数据，并保存模拟数据。

在该实施例中，在采掘作业结束后，将实时获取的全部三维空间模型和模拟图像整合为巷道的模拟数据并保存，以完成采掘作业全部过程的详尽实时数据的备案，以供后续工作中随时调取查阅。

优选地，在采掘设备进到入井下巷道，挖掘工作开始前，工作人员将三维激光扫描装置和无线通讯收发设置于巷道顶部，采掘设备的上方后，离开井下巷道，开始操作地面的远程操控终端的计算机。通过计算机与无线通讯收发装置之间的无线连接接收三维激光扫描装置扫描得到的巷道内轮廓与采掘设备的点云数据，通过软件算法将收到的点云数据建立成包括巷道的内轮廓形状和采掘设备所处位置坐标及采掘设备姿态信息的三维空间模型，并将三维空间模型进一步处理得到直观的空间模拟图像，工作人员通过观察空间模拟图像，通过无线通讯技术遥控采掘设备进行采掘作业。随着采掘作业的进行，计算机实时接收点云数据并更新三维空间模型和空间模拟图像并生成连贯的三维动画，以记录采掘作业的全过程。计算机通过在三维空间模型中获取巷道截面数据，并与预设巷道截面数据进行比较，以得到待采掘位置的坐标信息，此时通过人工智能计算分析待采掘位置坐标信息、采掘设备坐标信息和采掘设备的姿态信息，以生成针对预设巷道截面数据的自动采掘计划，此时工作人员可以将采掘工作托管于人工智能，实现对巷道的全自动采掘作业。在采掘作业进行中，实时获取三维空间模型中的巷道的截面图形，将截面图形与预设巷道截面图形按照预设条件转换后进行比对，若对比结果一致则说明采掘工作按照预设图纸精确进行中，此时维持当前采掘工作即可；若对比结果不一致，根据对比结果确定超挖点坐标信息和欠挖点坐标信息，并以此为基础修正采掘计划，控制采掘设备按照修正后的采掘计划进行工作，以修复超挖或欠挖点，使采掘工作回归图纸设计好的流程。在采掘工作结束后，将实时保存的三维空间模型和空间模拟图像整合为巷道的模拟数据，保存并备案，以供后续工作中随时调取查阅。

如图6所示，在本发明第二方面的实施例中，提供了一种采掘控制系统600，巷道顶部设置有三维激光扫描装置，控制系统600包括：建模单元602和第一控制单元604；建模单元602用于实时获取由三维激光扫描装置采集到的巷道轮廓的第一点云数据和巷道内的采掘设备的第二点云数据，根据第一点云数据和第二点云数据建立巷道与采掘设备的三维空间模型；第一控制单元604用于将三维空间模型转换成空间模拟图像，根据空间模拟图像控制采掘设备进行工作。

在该实施例中，将三维激光扫描装置应用于井下巷道的采掘工作中，实时获取三维激光扫描装置采集到的井下巷道轮廓的第一点云数据和巷道内采掘设备的第二点云数据，并根据第一点云数据和第二点云数据建立包括巷道内轮廓与采掘设备位置、姿态等信息的三维空间模型。使用软件将三维空间模型转换成所需的空间模拟图像，以使地上的操控人员可以根据空间模拟图像直观地获取巷道的内轮廓形状、采掘设备所处的位置和姿态等信息，进而远程遥控采掘设备进行工作。通过该技术方案，可以实现不受巷道内粉尘的影响，得到准确清晰的巷道内轮廓的模拟图像和精确的采掘装置位置坐标，进而实现高效精准的远程采掘控制，避免人员在恶劣环境下工作的同时，提高井下采掘的工作效率。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图7所示，井下巷道的采掘控制系统700包括：建模单元702，第一控制单元704，第一获取单元706、第一比较单元708和第二控制单元710；第一获取单元706用于获取三维空间模型中的巷道截面数据；第一比较单元708用于将巷道截面数据与预设巷道截面数据进行比较；第二控制单元710用于根据比较结果确定待采掘坐标信息，控制采掘设备按照待采掘坐标信息和预设采掘工艺数据进行工作。

在该实施例中，通过三维空间模型获取巷道的截面数据，将截面数据与预设巷道界面数据进行比较，以确定待采掘的位置的坐标信息，进一步控制采掘设备按照待采掘坐标信息和预设采掘工艺数据进行工作，以使采掘作业严格按照图纸设计的方案进行。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图8所示，井下巷道的采掘控制系统800包括：建模单元802，第一控制单元804，第二获取单元806、第二比较单元808、第三控制单元810和第四控制单元812；第二获取单元806用于获取三维空间模型中的巷道的截面图形；第二比较单元808用于将截面图形与预设巷道截面图形按照预设条件转换后进行比对；第三控制单元810用于当比对结果相一致时，按照空间模拟图像和预设采掘工艺数据控制采掘设备进行工作；第四控制单元812用于当比对结果不一致时，确定超挖点坐标信息和欠挖点坐标信息，根据超挖点坐标信息和欠挖点坐标信息控制采掘设备进行工作。

在该实施例中，在三维空间模型中截取巷道的截面图形，将截面图形与预设巷道截面图形，即图纸设计的巷道图形按照预设条件转换后进行比对，以确定当前巷道是否与图纸设计的巷道完全吻合，当对比结果一致时，即按照空间模拟图像和预设采掘工艺数据控制采掘设备继续进行工作；当对比结果不一致时，说明采掘工作出现了偏差，此时通过比对结果定位超挖点和欠挖点的坐标信息，以控制采掘设备根据超挖点坐标信息和欠挖点坐标信息对采掘工作进行修正，以保证采掘工作的准确性。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图9所示，井下巷道的采掘控制系统900包括：建模单元902，第一控制单元904和更新单元906；更新单元906用于实时更新三维空间模型和空间模拟图像，形成三维模拟动画。

在该实施例中，随着采掘设备工作的进行，采掘设备的位置、姿态以及巷道的内轮廓形状都会产生变化，实时获取点云数据并更新三维空间模型和空间模拟图像，并组成连贯的三维模拟动画，以使工作人员可以详尽的掌握巷道采掘的过程，通过三维模拟动画确认采掘过程中每一个时间点巷道与采掘设备的状态。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图10所示，井下巷道的采掘控制系统1000包括：建模单元1002，第一控制单元1004和存储单元1006；存储单元1006用于在采掘作业结束后，将三维空间模型和空间模拟图像整合为巷道的模拟数据，并保存模拟数据。

在该实施例中，在采掘作业结束后，将实时获取的全部三维空间模型和模拟图像整合为巷道的模拟数据并保存，以完成采掘作业全部过程的详尽实时数据的备案，以供后续工作中随时调取查阅。

在本发明第三方面的实施例中，提供了一种计算机装置，计算机装置包括处理器，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如上述任一实施例所述的井下巷道的采掘控制方法，因此，该计算机装置包括如上述任一实施例所述的井下巷道的采掘控制方法的全部有益效果。

在本发明第四方面的实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的井下巷道的采掘控制方法，因此，该计算机可读存储介质包括如上述任一实施例所述的井下巷道的采掘控制方法的全部有益效果。

在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种井下巷道的采掘控制方法，所述巷道顶部设置有三维激光扫描装置，其特征在于，所述控制方法包括：

实时获取由所述三维激光扫描装置采集到的所述巷道轮廓的第一点云数据和所述巷道内的采掘设备的第二点云数据，根据所述第一点云数据和所述第二点云数据建立所述巷道与所述采掘设备的三维空间模型；

将所述三维空间模型转换成空间模拟图像，根据所述空间模拟图像控制所述采掘设备进行工作；

获取所述三维空间模型中的巷道截面数据；

将所述巷道截面数据与预设巷道截面数据进行比较；

根据比较结果确定待采掘坐标信息，以控制所述采掘设备按照所述待采掘坐标信息和预设采掘工艺数据进行工作；

在采掘作业结束后，将所述三维空间模型和所述空间模拟图像整合为所述巷道的模拟数据，并保存所述模拟数据。

2.根据权利要求1所述的井下巷道的采掘控制方法，其特征在于，还包括：

获取所述三维空间模型中的巷道的截面图形；

将所述截面图形与预设巷道截面图形按照预设条件转换后进行比对；

当比对结果相一致时，按照所述空间模拟图像和预设采掘工艺数据控制所述采掘设备进行工作；

当所述比对结果不一致时，确定超挖点坐标信息和欠挖点坐标信息，以控制所述采掘设备进行工作。

3.根据权利要求1或2所述的井下巷道的采掘控制方法，其特征在于，还包括：

实时更新所述三维空间模型和所述空间模拟图像，形成三维模拟动画。

4.一种井下巷道的采掘控制系统，所述巷道顶部设置有三维激光扫描装置，其特征在于，所述控制系统包括：

建模单元，用于实时获取由所述三维激光扫描装置采集到的所述巷道轮廓的第一点云数据和所述巷道内的采掘设备的第二点云数据，根据所述第一点云数据和所述第二点云数据建立所述巷道与所述采掘设备的三维空间模型；

第一控制单元，用于将所述三维空间模型转换成空间模拟图像，根据所述空间模拟图像控制所述采掘设备进行工作；

第一获取单元，用于获取所述三维空间模型中的巷道截面数据；

第一比较单元，用于将所述巷道截面数据与预设巷道截面数据进行比较；

第二控制单元，用于根据比较结果确定待采掘坐标信息，控制所述采掘设备按照所述待采掘坐标信息和预设采掘工艺数据进行工作；

存储单元，用于在采掘作业结束后，将所述三维空间模型和所述空间模拟图像整合为所述巷道的模拟数据，并保存所述模拟数据。

5.根据权利要求4所述的井下巷道的采掘控制系统，其特征在于，还包括：

第二获取单元，用于获取所述三维空间模型中的巷道的截面图形；

第二比较单元，用于将所述截面图形与预设巷道截面图形按照预设条件转换后进行比对；

第三控制单元，用于当比对结果相一致时，按照所述空间模拟图像和预设采掘工艺数据控制所述采掘设备进行工作；

第四控制单元，用于当所述比对结果不一致时，确定超挖点坐标信息和欠挖点坐标信息，根据所述超挖点坐标信息和所述欠挖点坐标信息控制所述采掘设备进行工作。

6.根据权利要求4或5所述的井下巷道的采掘控制系统，其特征在于，还包括：

更新单元，用于实时更新所述三维空间模型和所述空间模拟图像，形成三维模拟动画。

7.一种计算机装置，其特征在于，所述计算机装置包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1至3中任一项所述的井下巷道的采掘控制方法。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3中任一项所述的井下巷道的采掘控制方法。

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