CN109672823A - 一种爆破点检查装置及其检查方法 - Google Patents

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李建英
韩琦
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Abstract

一种爆破点检查装置及其检查方法属于爆破工程领域；操作员不易进入现场，无法全面有效的观察爆破现场；包括所述位置传感器和姿态传感器设置在全景摄像机上，所述位置传感器和姿态传感器用于实时获取全景摄像机的位置信息和姿态信息；所述全景摄像机、远距离雷管/炸药探测仪和第一无线通信模块设置在无人机上，所述第一无线通信模块连接数据处理端，所述数据处理端设置在地面上，所述数据处理端包括第二无线通信模块和数据处理模块，所述第二无线通信模块分别连接数据存储端和观测端；避免了操作员进入施工现场检查时所产生的人身安全问题，有效的解决了操作人员不能进入施工现场全面观察爆破点的技术问题。

Description

一种爆破点检查装置及其检查方法
技术领域
本发明属于爆破工程领域，尤其涉及一种爆破点检查装置及其检查方法。
背景技术
当前，爆破现场的炸药安装以及爆破以后的效果评估主要还是通过操作员进入到现场完成，由于爆破现场的各种复杂因素，存在着各种安全问题，操作员进入现场检查是极度危险的，此外，在一些特殊的爆破区域，操作员不易进入现场，无法全面有效的观察爆破现场。
发明内容
本发明克服了上述现有技术的不足，提供一种爆破点检查装置及其检查方法，通过使用无人机携带全景摄像头进入施工现场检查爆破点，避免了操作员进入施工现场检查时所产生的人身安全问题，有效的解决了操作人员不能进入施工现场全面观察爆破点的技术问题。
本发明的技术方案：
一种爆破点检查装置，包括可移动端、数据处理端、数据存储端和观测端；所述可移动端包括无人机、全景摄像机、远距离雷管/炸药探测仪、第一无线通信模块、位置传感器和姿态传感器；所述位置传感器和姿态传感器设置在全景摄像机上，所述位置传感器和姿态传感器用于实时获取全景摄像机的位置信息和姿态信息；所述全景摄像机、远距离雷管/炸药探测仪和第一无线通信模块设置在无人机上，所述第一无线通信模块连接数据处理端，所述数据处理端设置在地面上，所述数据处理端包括第二无线通信模块和数据处理模块，所述第二无线通信模块分别连接数据存储端和观测端。
进一步地，所述位置传感器包括GPS和气压测高计。
进一步地，所述姿态传感器包括陀螺仪。
进一步地，所述数据处理端和数据存储端能够集成安装在一起。
一种基于所述一种爆破点检查装置实现的检查方法，包括以下步骤：
步骤a、所述可移动端进入爆破施工现场，所述全景摄像机实时采集爆破区域的全景视频，所述远距离雷管/炸药探测仪实时检测可移动端所经过区域内的雷管/炸药，所述可移动端通过第一无线通信模块将全景视频数据和雷达参数数据发送至数据处理端；所述位置传感器和姿态传感器实时发送可移动端的位置信息和姿态信息至数据处理端；
步骤b、所述数据处理端将所述全景视频数据转换成全景视频流；所述数据处理端根据雷达参数数据计算出雷管/炸药的空间位置，即获取雷管/炸药的空间三维坐标；
步骤c、所述数据处理端根据雷管/炸药的空间三维坐标及全景摄像机，采集所述雷管/炸药实时位置信息和姿态信息，获取雷管/炸药位置在全景图像上对应的图像坐标；
步骤d、所述数据处理端将所述雷管/炸药的图像坐标和爆破施工图上的雷管/炸药分布点进行对比；
步骤e、所述数据处理端将全景视频流和对比结果发送至数据存储端进行存储；同时，将全景视频流和对比结果发送至观测端；
步骤f、所述观测端显示已标注雷管/炸药位置的全景视频流，并在视频播放结束后显示雷管/炸药的实际位置和计划位置的对比结果。
进一步地，所述远距离雷管/炸药探测仪检测雷管/炸药的方法包括远距离雷管/炸药探测仪发送脉冲形式的高频电磁波，利用电磁波遇到存在电性差异的目标体便发生反射的原理,接收雷达波形、强度参数数据。
本发明相对于现有技术具有以下有益效果：
本发明提供了一种爆破点检查装置及其检查方法，用于爆破点施工前和施工后的爆破点检查；本发明通过使用无人机携带全景摄像头进入施工现场检查爆破点，避免了操作员进入施工现场检查时所产生的人身安全问题，有效的解决了操作人员不能进入施工现场全面观察爆破点的技术问题；相比于通过云台控制单角度摄像头进行拍摄角度、远近的调整，本发明避免了当爆破作业工作量比较大时，云台控制人员忽略对云台的控制而使观测端观察不及时以及观察角度不全面的问题；
本发明通过远距离雷管/炸药探测仪探测到雷管/炸药的空间位置，从而实时的在图像上显示出来，同时数据处理端将雷管/炸药的实际位置和计划位置进行比对，使观测端人员能够不在施工现场，能够直观的观察到雷管/炸药的实际分布；
本发明用于爆破点施工前核实爆破点位置；用于爆破点施工后检查盲炮的存在。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明进行详细说明。
具体实施方式一
一种爆破点检查装置，如图1所示，包括可移动端、数据处理端、数据存储端和观测端；所述可移动端包括无人机、全景摄像机、远距离雷管/炸药探测仪、第一无线通信模块、位置传感器和姿态传感器；所述位置传感器和姿态传感器设置在全景摄像机上，所述位置传感器和姿态传感器用于实时获取全景摄像机的位置信息和姿态信息；所述全景摄像机、远距离雷管/炸药探测仪和第一无线通信模块设置在无人机上，所述第一无线通信模块连接数据处理端，所述数据处理端设置在地面上，所述数据处理端包括第二无线通信模块和数据处理模块，所述第二无线通信模块分别连接数据存储端和观测端。
具体地，所述远距离雷管/炸药探测仪型号为MX-FS-03V；
具体地，第一无线通信模块型号为MX-05V；
具体地，所述数据存储端为内存卡，所述观测端为显示器，所述数据处理模块为PLC控制器、单片机或者FPGA，不限于PLC控制器、单片机或者FPGA；
具体地，第二无线通信模块型号为冠艺WHD-6150；
具体地，所述位置传感器包括GPS和气压测高计，型号分别为NEO-6M和GY-63MS5611-01BA03。
具体地，所述姿态传感器包括陀螺仪，型号为JY901。
具体地，所述数据处理端和数据存储端能够集成安装在一起。
具体实施方式二
一种基于所述一种爆破点检查装置实现的检查方法，包括以下步骤：
步骤a、所述可移动端进入爆破施工现场，所述全景摄像机实时采集爆破区域的全景视频，所述远距离雷管/炸药探测仪实时检测可移动端所经过区域内的雷管/炸药，所述可移动端通过第一无线通信模块将全景视频数据和雷达参数数据发送至数据处理端；所述位置传感器和姿态传感器实时发送可移动端的位置信息和姿态信息至数据处理端；
步骤b、所述数据处理端将所述全景视频数据转换成全景视频流；所述数据处理端根据雷达参数数据计算出雷管/炸药的空间位置，即获取雷管/炸药的空间三维坐标；
步骤c、所述数据处理端根据雷管/炸药的空间三维坐标及全景摄像机，采集所述雷管/炸药实时位置信息和姿态信息，获取雷管/炸药位置在全景图像上对应的图像坐标；
步骤d、所述数据处理端将所述雷管/炸药的图像坐标和爆破施工图上的雷管/炸药分布点进行对比；
步骤e、所述数据处理端通过第二无线通信模块将全景视频流和对比结果发送至数据存储端进行存储；同时，将全景视频流和对比结果发送至观测端；
步骤f、所述观测端显示已标注雷管/炸药位置的全景视频流，并在视频播放结束后显示雷管/炸药的实际位置和计划位置的对比结果。
具体地，所述远距离雷管/炸药探测仪检测雷管/炸药的方法包括远距离雷管/炸药探测仪发送脉冲形式的高频电磁波，利用电磁波遇到存在电性差异的目标体便发生反射的原理,接收雷达波形、强度参数数据。
具体地，所述获取雷管/炸药位置在全景图像上对应的图像坐标的公式如下：
其中，(Xw,Yw,Zw)表示雷管/炸药的空间三维坐标，(X1,Y1)表示雷管/炸药位置在全景图像上对应的图像坐标，Zc是比例参数，Zc表示雷管/炸药位置与全景摄像机位置连线形成的方向矢量，朝向为全景摄像机位置到雷管/炸药位置；本公式简单易算，为获取雷管/炸药位置在全景图像上对应的图像坐标节约了时间，从而使操作员在爆破现场能够快速的全面有效的检查爆破点。

Claims (6)

1.一种爆破点检查装置，其特征在于，包括可移动端、数据处理端、数据存储端和观测端；所述可移动端包括无人机、全景摄像机、远距离雷管/炸药探测仪、第一无线通信模块、位置传感器和姿态传感器；所述位置传感器和姿态传感器设置在全景摄像机上，所述位置传感器和姿态传感器用于实时获取全景摄像机的位置信息和姿态信息；所述全景摄像机、远距离雷管/炸药探测仪和第一无线通信模块设置在无人机上，所述第一无线通信模块连接数据处理端，所述数据处理端设置在地面上，所述数据处理端包括第二无线通信模块和数据处理模块，所述第二无线通信模块分别连接数据存储端和观测端。
2.根据权利要求1所述一种爆破点检查装置，其特征在于，所述位置传感器包括GPS和气压测高计。
3.根据权利要求1所述一种爆破点检查装置，其特征在于，所述姿态传感器包括陀螺仪。
4.根据权利要求1所述一种爆破点检查装置，其特征在于，所述数据处理端和数据存储端能够集成安装在一起。
5.一种基于权利要求1所述一种爆破点检查装置实现的检查方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a、所述可移动端进入爆破施工现场，所述全景摄像机实时采集爆破区域的全景视频，所述远距离雷管/炸药探测仪实时检测可移动端所经过区域内的雷管/炸药，所述可移动端通过第一无线通信模块将全景视频数据和雷达参数数据发送至数据处理端；所述位置传感器和姿态传感器实时发送可移动端的位置信息和姿态信息至数据处理端；
步骤b、所述数据处理端将所述全景视频数据转换成全景视频流；所述数据处理端根据雷达参数数据计算出雷管/炸药的空间位置，即获取雷管/炸药的空间三维坐标；
步骤c、所述数据处理端根据雷管/炸药的空间三维坐标及全景摄像机，采集所述雷管/炸药实时位置信息和姿态信息，获取雷管/炸药位置在全景图像上对应的图像坐标；
步骤d、所述数据处理端将所述雷管/炸药的图像坐标和爆破施工图上的雷管/炸药分布点进行对比；
步骤e、所述数据处理端将全景视频流和对比结果发送至数据存储端进行存储；同时，将全景视频流和对比结果发送至观测端；
步骤f、所述观测端显示已标注雷管/炸药位置的全景视频流，并在视频播放结束后显示雷管/炸药的实际位置和计划位置的对比结果。
6.根据权利要求5所述一种爆破点检查方法，其特征在于，所述远距离雷管/炸药探测仪检测雷管/炸药的方法包括远距离雷管/炸药探测仪发送脉冲形式的高频电磁波，利用电磁波遇到存在电性差异的目标体便发生反射的原理,接收雷达波形、强度参数数据。
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