CN115143944B - 一种手持式全断面多炮孔空间测量装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于爆破工程领域，提供了一种手持式全断面多炮孔空间测量装置及使用方法，其包括多功能测量装置、手持机身和成像装置，所述多功能测量装置和成像装置通过连接件与手持机身顶部相连；所述成像装置包括按键区、显示区以及处理器，所述按键区包括测角键、测距键和测径键，所述处理器用于接收对应的按键区命令指令，将多功能测量装置测量得到的对应的炮孔的角度、深度和孔径数据存储至对应的区域，并将接收的炮孔数据进行空间形态处理得到炮孔空间位置的三维效果图显示至显示区。实现实测炮孔空间形态的展现，在显示区上呈现三维空间图形，协助工作人员对现场施工作业进行指导和评价，协助炮孔作业人员实现全断面炮孔的精确施工。

Description

一种手持式全断面多炮孔空间测量装置及使用方法

技术领域

本发明属于爆破工程领域，尤其涉及一种手持式全断面多炮孔空间测量装置。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

目前工作人员在进行炮孔孔深，孔径和角度测量时，还未存在实现一次测量多种炮孔参数的装置，且施工工作面的炮孔数量尝尝预设上百个，记录工作十分的困难，也无法将炮孔数据一键导入到计算机。

工作人员在进行预设炮孔测量时，大部分仪器笨重，不易搬运，测量精度较差，甚至有些炮孔的位置比较特殊，工作人员无法使用原有的测量仪器，这使得工作人员受空间影响较严重，无法进行高效的工作，造成测量进度延期和浪费过多的人力资源，导致测量成本上升。同时，炮孔作业人员在进行预设炮孔打钻时，并不能判断所钻炮孔的角度和孔深，只能人为的凭借经验进行钻孔，不确定因素增加，导致爆破后的工作面常出现超欠挖，影响工程进度。

同时随着工业互联网的发展，传统的钻爆技术也缺少与互联网联接的工具，无法将爆破方案做成三维视图呈现，且以前收集的大量炮孔数据也不易保存，无法得到有效的利用。钻爆法施工大部分还是依靠工人的经验，目前现场缺少监管钻孔施工人员手段，也无法对工人打的炮孔进行高效检测。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题，本发明的第一个方面提供一种手持式全断面多炮孔空间测量装置，其可通过收集到的数据，在成像装置中直接读取，实现实测炮孔空间形态的展现，在显示区上呈现三维空间图形，协助工作人员对现场施工作业进行指导和评价，协助炮孔作业人员实现全断面炮孔的精确施工。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种手持式全断面多炮孔空间测量装置，包括多功能测量装置、手持机身和成像装置，所述多功能测量装置和成像装置通过连接件与手持机身顶部相连；

所述成像装置包括按键区、显示区以及处理器，所述按键区包括测角键、测距键和测径键，所述处理器用于接收对应的按键区命令指令，将多功能测量装置测量得到的对应的炮孔的角度、深度和孔径数据存储至对应的区域，并将接收的炮孔数据进行空间形态处理得到炮孔空间位置的三维效果图显示至显示区。

作为一种实施方式，所述手持机身包括手柄，手柄顶部包括弧面和倾斜平面，所述多功能测量装置通过第一连接件连接于弧面上，所述成像装置通过第二连接件连接于倾斜平面上。

作为一种实施方式，所述手持机身手柄上设置开关和凹槽，所述开关用于开启或关闭整个测量装置，凹槽用于内放置手写笔；手写笔用于成像装置上进行触屏操作。

作为一种实施方式，所述多功能测量装置包括探杆、第一结构体和第二结构体，所述第一结构体前端连接探杆，尾部连接第二结构体；

所述第一结构体第一侧面上设置水平角度盘，第二侧面上设置竖直角度盘，顶面设置调平装置。

作为一种实施方式，所述第二结构体上设置量尺，所述量尺两端设置测量爪，所述测量爪和结构体相对滑动。

作为一种实施方式，所述探杆前端搭载高精度激光测距仪。

作为一种实施方式，所述水平角度盘、竖直角度盘以及量尺均有刻度线，所述刻度线为荧光材料。

作为一种实施方式，所述手持机身手柄外侧设置保护套，所述保护套为橡胶材质。

作为一种实施方式，所述显示区采用电容屏幕。

为了解决上述问题，本发明的第二个方面提供一种手持式全断面多炮孔空间测量装使用方法，其可通过收集到的数据，在成像装置中直接读取，实现实测炮孔空间形态的展现，在显示区上呈现三维空间图形，协助工作人员对现场施工作业进行指导和评价，协助炮孔作业人员实现全断面炮孔的精确施工。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种手持式全断面多炮孔空间测量装使用方法，包括如下步骤：

在显示区选择待测炮孔；

将探杆插入到炮孔内部，点击成像装置上的测角键，通过测角原理获得炮孔的水平和竖直角度，获取炮孔的空间角度测量；

探杆复位后，将探杆插入到炮孔内部，点击成像装置上的测距建，通过激光测距原理获得炮孔的深度，获取炮孔深度测量；

将探杆插入到炮孔内部，再滑动两侧量尺上的测量爪，使测量爪接触到炮孔内壁，点击成像装置上的测径键，获得炮孔的孔径；

重复进行测量，直至获取所有炮孔的数据，将多功能测量装置测量得到的对应的炮孔的角度、深度和孔径数据存储至对应的区域，并将接收的炮孔数据进行空间形态处理得到炮孔空间位置的三维效果图显示至显示区。

本发明的有益效果是：

本发明所述成像装置包括按键区、显示区以及处理器，所述按键区包括测角键、测距键和测径键，所述处理器用于接收对应的按键区命令指令，将多功能测量装置测量得到的对应的炮孔的角度、深度和孔径数据存储至对应的区域，并将接收的炮孔数据进行空间形态处理得到炮孔空间位置的三维效果图显示至显示区。本发明可通过收集到的数据，在成像装置中直接读取，实现实测炮孔空间形态的展现，在显示区上呈现三维空间图形，协助工作人员对现场施工作业进行指导和评价，协助炮孔作业人员实现全断面炮孔的精确施工。

本发明可以一次性测得炮孔的三种参数。

本发明携带方便，且构造轻巧、使用方便及易组装拆解。

本发明拥有数据管理功能，方便前期大量数据采集和后期数据处理。

本发明附加方面的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

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明手持式全断面多炮孔空间测量装置的整体结构示意图；；

图2是本发明多功能测量装置结构示意图；

图3是本发明手持机身结构示意图；

图4是本发明成像装置结构示意图；

图5是本发明手持式全断面多炮孔空间测量装置的使用方法的流程示意图。

图中，1-多功能测量装置，101-探杆，102-第一结构体，103-第二结构体，2-手持机身，201-手柄，2011-弧面，2012-倾斜平面，3-成像装置，3011-按键区、3012-显示区、3013-处理器，3014存储区，301-按键区、302-显示区，4-调平装置，5-水平角读数度盘，6-竖直角度读数盘，7-量尺，8-测量爪，9-开关，10-凹槽，11-手写笔。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本发明中，术语如“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“底”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，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。

本发明中，术语如、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。

实施例一

如图1所示，本实施例提供一种手持式全断面多炮孔空间测量装置，包括多功能测量装置1、手持机身2和成像装置3，所述多功能测量装置1和成像装置3通过连接件与手持机身2顶部相连；

如图2所示，所述多功能测量装置1包括探杆101、第一结构体102和第二结构体103，所述第一结构体102前端连接探杆101，尾部连接第二结构体103；

具体的，所述第一结构体102顶面设置调平装置4，底面分为两部分，前端为弧形平面，后端为水平平面，其中，弧形平面和弧面配合连接多功能测量装置1，水平平面和第二结构体103连接；

所述第一结构体102第一侧面上设置水平角读数度盘5，第二侧面上设置竖直角度读数盘6。

所述探杆101前端搭载高精度激光测距仪。

所述第二结构体103上设置量尺7，所述量尺7两端设置测量爪8，所述测量爪8和第二结构体103相对滑动。

所述水平角度读数盘5、竖直角度读数盘6以及量尺7均有刻度线，所述刻度线为荧光材料。

如图3所示，所述手持机身2包括手柄201，手柄201顶部包括弧面2011和倾斜平面2012，所述多功能测量装置1通过第一连接件转动连接于弧面2011上，所述成像装置3通过第二连接件转动连接于倾斜平面2012上；

所述手持机身2手柄上设置开关9和凹槽10，所述开关9用于开启或关闭整个测量装置，凹槽10用于内放置手写笔11；手写笔11用于在成像装置3上进行触屏操作。

在测量过程中也可通过机身上的手写笔，在屏幕上修改相关的数据和添加炮孔的编号、炮孔装药量等数据信息。

所述手持机身的手柄201外侧设置保护套，所述保护套为橡胶材质，增大摩擦力，测量人员可手持机身部分使用本装置。

如图4所示，所述成像装置3包括按键区301、显示区302、处理器和存储区，所述按键区包括测角键301、测距键302、测径键303和保存键304。

所述处理器用于接收对应的按键区命令指令，将多功能测量装置测量得到的对应的炮孔的角度、深度和孔径数据存储至对应的区域，并将接收的炮孔数据进行空间形态处理得到炮孔空间位置的三维效果图显示至显示区。

本实施例中，所述将接收的炮孔数据进行空间形态处理得到炮孔空间位置的三维效果图的具体方法可以采用，例如在计算机录入的设计方案中，将掌子面与炮孔位置信息转换为空间坐标平面与坐标点，以局部坐标系统的方式描述掌子面平面坐标和炮孔形态的三维坐标；再将实际测量出的炮孔深度、空间角度，以同一坐标系统的方式，转换为实测炮孔的孔口坐标和孔底坐标，沿炮孔长度方向线性相连，形态为圆柱形，圆柱半径为炮孔孔径，达到三维视图效果。进一步的，可将炮孔的设计录入三维形态与实测炮孔的三维形态进行对比，形象指导现场钻孔施工。

所述装置的测量原理为：

角度测量：首先将探杆插入到炮孔内部，然后转动多功能测量装置，使得调平装置的气泡居中，最后读取水平角度盘和竖直角度盘的显示度数，获得炮孔的水平角度和竖直角度。

孔长测量：所述探杆前端搭载高精度激光测距仪，使用时，首先将探杆插入到炮孔内部，基于激光测距原理测得炮孔长度。

孔径测量：首先将探杆插入到炮孔内部，再滑动两侧量尺上的测量爪，使测量爪接触到炮孔内壁，读取量尺读数，获得炮孔的孔径。

实施例二

如图5所示，本实施例提供一种手持式全断面多炮孔空间测量装使用方法，包括如下步骤:

(1)工作人员将计算机设计好的全断面炮孔参数信息，包括炮孔的角度、深度和孔径，导入到本发明装置中。

(2)工作人员使用本发明装置前，需要先将待测处炮孔进行清孔处理，随后点击开关开启机器，在显示区选择待测炮孔。

(3)工作人员先将探杆插入到炮孔内部，调整角度测量器，点击成像装置上的测角键，通过测角原理获得炮孔的水平和竖直角度，获取炮孔的空间角度测量，完成炮孔的空间角度测量。

(4)工作人员先将本发明装置的探杆复位，再将探杆插入到炮孔内部，点击成像装置上的测距建，通过激光测距原理获得炮孔的深度，获取炮孔深度测量，完成炮孔深度测量。

(5)工作人员将本发明装置的探杆插入到炮孔内部，再滑动两侧量尺上的测量爪，使测量爪接触到炮孔内壁，点击成像装置上的测径键，获得炮孔的孔径，完成炮孔孔径的测量。

(6)测量完成后，摁下成像装置上的保存键，保存所测炮孔的所有已测数据。

(7)工作人员可使用本发明装置，根据所测数据与设计方案进行对比分析，从而协助炮孔作业人员实现全断面炮孔的精确施工。

(8)重复(1)-(7)步骤进行下一个炮孔参数的测量。

所述步骤(7)的具体步骤如下：

将多功能测量装置测量得到的对应的炮孔的角度、深度和孔径数据存储至对应的区域，并将接收的炮孔数据进行空间形态处理得到炮孔空间位置的三维效果图显示至显示区。

若想实现全断面炮孔布置三维效果展示，工作人员需根据全断面炮孔布置图定点测量相关炮孔数据，可将炮孔参数进行空间形态处理，并在显示区上呈现炮孔空间位置的三维效果图，协助工作人员对现场施工作业进行指导和评价，协助炮孔作业人员实现全断面炮孔的精确施工。

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 (9)

1.一种手持式全断面多炮孔空间测量装置，其特征在于，包括多功能测量装置、手持机身和成像装置，所述多功能测量装置和成像装置通过连接件与手持机身顶部相连；

所述成像装置包括按键区、显示区以及处理器，所述按键区包括测角键、测距键和测径键，所述处理器用于接收对应的按键区命令指令，将多功能测量装置测量得到的对应的炮孔的角度、深度和孔径数据存储至对应的区域，并将接收的炮孔数据进行空间形态处理得到炮孔空间位置的三维效果图显示至显示区；

所述多功能测量装置包括探杆、第一结构体和第二结构体，所述第一结构体前端连接探杆，尾部连接第二结构体；

所述第一结构体第一侧面上设置水平角度盘，第二侧面上设置竖直角度盘，顶面设置调平装置；

所述将接收的炮孔数据进行空间形态处理得到炮孔空间位置的三维效果图显示至显示区的具体方法为：

在计算机录入的设计方案中，将掌子面与炮孔位置信息转换为空间坐标平面与坐标点，以局部坐标系统的方式描述掌子面平面坐标和炮孔形态的三维坐标；再将实际测量出的炮孔深度、空间角度，以同一坐标系统的方式，转换为实测炮孔的孔口坐标和孔底坐标，沿炮孔长度方向线性相连，形态为圆柱形，圆柱半径为炮孔孔径，达到三维视图效果；可将炮孔的设计录入三维形态与实测炮孔的三维形态进行对比，形象指导现场钻孔施工。

2.如权利要求1所述的一种手持式全断面多炮孔空间测量装置，其特征在于，所述手持机身包括手柄，手柄顶部包括弧面和倾斜平面，所述多功能测量装置通过第一连接件连接于弧面上，所述成像装置通过第二连接件连接于倾斜平面上。

3.如权利要求1所述的一种手持式全断面多炮孔空间测量装置，其特征在于，所述手持机身手柄上设置开关和凹槽，所述开关用于开启或关闭整个测量装置，凹槽用于内放置手写笔；手写笔用于成像装置上进行触屏操作。

4.如权利要求1所述的一种手持式全断面多炮孔空间测量装置，其特征在于，所述第二结构体上设置量尺，所述量尺两端设置测量爪，所述测量爪和结构体相对滑动。

5.如权利要求1所述的一种手持式全断面多炮孔空间测量装置，其特征在于，所述探杆前端搭载高精度激光测距仪。

6.如权利要求1所述的一种手持式全断面多炮孔空间测量装置，其特征在于，所述水平角度盘、竖直角度盘以及量尺均有刻度线，所述刻度线为荧光材料。

7.如权利要求1所述的一种手持式全断面多炮孔空间测量装置，其特征在于，所述手持机身手柄外侧设置保护套，所述保护套为橡胶材质。

8.如权利要求1所述的一种手持式全断面多炮孔空间测量装置，其特征在于，所述显示区采用电容屏幕。

9.一种手持式全断面多炮孔空间测量装使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

在显示区选择待测炮孔；

将探杆插入到炮孔内部，点击成像装置上的测角键，通过测角原理获得炮孔的水平和竖直角度，获取炮孔的空间角度测量；

探杆复位后，将探杆插入到炮孔内部，点击成像装置上的测距建，通过激光测距原理获得炮孔的深度，获取炮孔深度测量；

将探杆插入到炮孔内部，再滑动两侧量尺上的测量爪，使测量爪接触到炮孔内壁，点击成像装置上的测径键，获得炮孔的孔径；

重复进行测量，直至获取所有炮孔的数据，将多功能测量装置测量得到的对应的炮孔的角度、深度和孔径数据存储至对应的区域，并将接收的炮孔数据进行空间形态处理得到炮孔空间位置的三维效果图显示至显示区；

所述将接收的炮孔数据进行空间形态处理得到炮孔空间位置的三维效果图显示至显示区的具体方法为：

在计算机录入的设计方案中，将掌子面与炮孔位置信息转换为空间坐标平面与坐标点，以局部坐标系统的方式描述掌子面平面坐标和炮孔形态的三维坐标；再将实际测量出的炮孔深度、空间角度，以同一坐标系统的方式，转换为实测炮孔的孔口坐标和孔底坐标，沿炮孔长度方向线性相连，形态为圆柱形，圆柱半径为炮孔孔径，达到三维视图效果；可将炮孔的设计录入三维形态与实测炮孔的三维形态进行对比，形象指导现场钻孔施工。