RU2783644C1 - Robotic device for measuring complex-mechanized stope and automatic measuring system - Google Patents

Robotic device for measuring complex-mechanized stope and automatic measuring system Download PDF

Info

Publication number
RU2783644C1
RU2783644C1 RU2021139022A RU2021139022A RU2783644C1 RU 2783644 C1 RU2783644 C1 RU 2783644C1 RU 2021139022 A RU2021139022 A RU 2021139022A RU 2021139022 A RU2021139022 A RU 2021139022A RU 2783644 C1 RU2783644 C1 RU 2783644C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
measuring
mechanized
total station
complex
coordinates
Prior art date
Application number
RU2021139022A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Шанджун МАО
Ксиньюан ЖАНГ
Ксинчао ЛИ
Янг ТАЙ
Хуажоу ЧЕН
Джиажоу ЛИУ
Original Assignee
Бейжинг ЛонгРуан Текнолоджис Инк.
Тианджин Навигейшн Инструментс Ресерч Инститьют
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бейжинг ЛонгРуан Текнолоджис Инк., Тианджин Навигейшн Инструментс Ресерч Инститьют filed Critical Бейжинг ЛонгРуан Текнолоджис Инк.
Application granted granted Critical
Publication of RU2783644C1 publication Critical patent/RU2783644C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: coal deposits intellectual development.
SUBSTANCE: inventions group relates to the field of intellectual development of coal deposits. A robotic device for measuring a complex-mechanized stope includes a hanging cage, a total station, a prism and an industrial personal computer. The suspended cage, which has an automatic leveling function, is suspended and fixed on the top beam of the hydraulic support. A total station and an industrial personal computer are installed in the suspended cage. The prism equipped with the appropriate connector is connected to the total station base. In accordance with the lifting and lowering of the complex-mechanized working face of the mine, several measuring robots are sequentially located along the surface of the working face, so that adjacent measuring robots are in each other's field of view; as a result, an automatic measuring system of a complex-mechanized stope is formed, covering the mine area. With the help of the mentioned robotic device for measuring the complex-mechanized working face and the automatic measuring system, measurements of the geodetic coordinates of stationary and moving targets of the working face of the mine are carried out.
EFFECT: reducing the duration of determining the direction of the north with a gyroscopic total station and improving the quality of measurements in a stope.
4 cl, 3 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Данное изобретение относится к сфере интеллектуальной разработки угольных залежей, а именно к роботизированным устройствам для измерения комплексно-механизированного очистного забоя и автоматической измерительной системе.This invention relates to the field of intellectual development of coal deposits, namely to robotic devices for measuring a complex mechanized stope and an automatic measuring system.

Предыдущий уровень техникиPrior Art

По мере повышения уровня интеллектуализации оснащения рудников государство наращивает меры по стимулированию работ с минимальным участием или без участия людей на опасных рабочих участках подземных комплексно-механизированных очистных забоев. Чем меньше людей участвует в производстве работ в комплексно-механизированном очистном забое шахты, тем более безопасной становится вся рабочая среда в целом, т.е. необходимо обеспечить прозрачность очистного забоя. В свою очередь, прозрачность так называемого комплексно-механизированного очистного забоя базируется на создании единой пространственной системы координат очистного забоя.As the level of intellectualization of mine equipment increases, the state is stepping up measures to stimulate work with minimal or no participation of people in hazardous working areas of underground complex-mechanized stopes. The fewer people are involved in the production of work in the complex-mechanized longwall of the mine, the safer the entire working environment becomes as a whole, i.e. it is necessary to ensure the transparency of the stope. In turn, the transparency of the so-called complex-mechanized working face is based on the creation of a single spatial coordinate system of the working face.

Разработка комплексно-механизированного очистного забоя представляет собой процесс динамического продвижения. Исходя из этого, в процессе динамического продвижения в очистном забое основополагающими факторами являются развертывание сети управления шахтным очистным забоем и быстрое автоматическое развертывание пространственных связей внутри высокоточной единой системы координат комплексно-механизированного очистного забоя. Неблагоприятные условия подземной среды в шахтах обуславливают ограниченность пространства, наличие мощных магнитных полей и других сложностей, которые не имеют эффективных путей решения; используемые на поверхности земли системы GPS и позиционирования системы Бэйдоу здесь также не эффективны. На сегодняшний день в сфере средств измерения комплексно-механизированных очистных забоев существуют следующие проблемы:The development of a complex-mechanized stope is a process of dynamic advancement. Based on this, in the process of dynamic advancement in the stope, the fundamental factors are the deployment of a mine stope control network and the rapid automatic deployment of spatial links within a high-precision unified coordinate system of a complex mechanized stope. The unfavorable conditions of the underground environment in mines cause limited space, the presence of powerful magnetic fields and other difficulties that do not have effective solutions; The GPS systems and BeiDou positioning systems used on the surface of the earth are also not effective here. To date, in the field of measuring instruments for complex-mechanized stopes, there are the following problems:

(1) Периодическое измерение целевых точек традиционным проводным методом (например, один раз в неделю или через каждые полмесяца, проведение измерений в период осмотра и ремонта). Периодическое продвижение поверхности очистного забоя приводит к разрушению всей системы пространственных связей, отсутствует возможность в удовлетворении запросов интеллектуального позиционирования комплексно-механизированного очистного забоя в режиме реального времени.(1) Periodic measurement of target points by traditional wire method (for example, once a week or every half a month, measurements during the period of inspection and repair). Periodic advancement of the surface of the working face leads to the destruction of the entire system of spatial relationships; there is no possibility to satisfy the requests for intelligent positioning of the complex-mechanized working face in real time.

(2) Метод измерения целевых точек комплексно-механизированного очистного забоя шахты с применением гироскопического тахеометра можно основываться на динамическом создании единой пространственной системы координат. Однако, для применения этого метода необходимо, чтобы и главные управляющие измерительные роботы, и обычные измерительные роботы были оснащены гироскопическими тахеометрами, но в рамках данной заявки гироскопический тахеометр используется только на главных управляющих измерительных роботах в случае, когда в штреке доступна для видимости только одна контрольная точка, при этом остальные обычные измерительные роботы используют тахеометры без гироскопа непрерывной ориентации на север. Причиной этому является то, что временная продолжительность поиска севера гироскопическим тахеометром становится больше каждый раз после продвижения очистного забоя (чем выше точность ориентации гироскопа на север, тем больше временные затраты). К тому же, гироскопические тахеометры имеют высокую стоимость и низкую приспособляемость к неблагоприятной эксплуатационной среде (высокие температуры, высокая влажность, высокая вибрация).(2) The method of measuring the target points of a complex-mechanized stope of a mine using a gyroscopic total station can be based on the dynamic creation of a single spatial coordinate system. However, to apply this method, it is necessary that both the main control measuring robots and conventional measuring robots be equipped with gyroscopic total stations, but within the framework of this application, the gyroscopic total station is used only on the main control measuring robots in the case when only one control is visible in the drift point, while the rest of the conventional measuring robots use total stations without a continuous northing gyroscope. The reason for this is that the time duration of the search for the north by the gyroscopic total station becomes longer each time after the advancement of the stope (the higher the accuracy of the gyroscope orientation to the north, the greater the time spent). In addition, gyroscopic total stations have a high cost and low adaptability to adverse operating environments (high temperatures, high humidity, high vibration).

(3) Опираясь на метод обратной засечки расстояния до целевых точек комплексно-механизированного очистного забоя шахты, имеется возможность динамического создания единой пространственной системы координат. Однако, за исключением головного и хвостового главных управляющих тахеометров, геодезические координаты которых можно рассчитать методом обратной засечки расстояния, рассчитать координаты промежуточных тахеометров с применением данного метода практически невозможно, так как их точки стояния и пары контрольных точек обратной засечки расстояния располагаются практически на одной линии, а угол в высшей точке, которой является точка стояния тахеометра, практически равен нулю, что приводит к созданию большой погрешности при расчете координат.(3) Based on the method of resection of the distance to the target points of the complex-mechanized stope of the mine, it is possible to dynamically create a single spatial coordinate system. However, with the exception of the head and tail master control total stations, whose geodetic coordinates can be calculated using the distance resection method, it is practically impossible to calculate the coordinates of intermediate total stations using this method, since their stations and pairs of distance resection control points are located almost on the same line, and the angle at the highest point, which is the standing point of the total station, is practically equal to zero, which leads to the creation of a large error in the calculation of coordinates.

Из уровня техники известен источник информации CN201610095277.6, E21F17/18, опубликованной 16.11.2016, который предлагает систему забойного оборудования, которое обеспечивает точное определение местоположения оборудования и персонала во время добычи угля. Система состоит из гидравлической опоры, машины для добычи угля, точки привязки и сервера для определения местоположения угледобывающей машины, направления её движения и скорости.Known in the prior art is the information source CN201610095277.6, E21F17/18, published on 11/16/2016, which proposes a downhole equipment system that provides accurate location of equipment and personnel during coal mining. The system consists of a hydraulic support, a coal mining machine, an anchor point and a server to determine the location of the coal mining machine, its direction of movement and speed.

Источник информации CN 201610095277 .6 не решает указанную выше техническую проблему, поскольку только помогает избежать отключения и уменьшить износ угледобывающей машины, кроме этого система не обеспечивает прозрачность очистного забоя, которая базируется на создании единой пространственной системы координат очистного забоя.Source of information CN 201610095277 .6 does not solve the above technical problem, since it only helps to avoid shutdown and reduce the wear of the coal mining machine, in addition, the system does not provide the transparency of the working face, which is based on the creation of a single spatial coordinate system of the working face.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Учитывая вышеперечисленные проблемы, представлены роботизированное устройство для измерения комплексно-механизированного очистного забоя и автоматическая измерительная система, которые представляют собой измерительных роботов, состоящих из подвесной клетки, тахеометра, призмы и промышленного персонального компьютера. Посредством замены гироскопического тахеометра измерительным роботом устраняются недостатки, связанные с большой продолжительностью определения направления севера гироскопическим тахеометром, его высокой стоимостью и плохой приспособляемостью к неблагоприятным условиям среды.Considering the above problems, a robotic device for measuring a complex-mechanized stope and an automatic measuring system are presented, which are measuring robots consisting of a hanging cage, a total station, a prism and an industrial personal computer. By replacing the gyroscopic total station with a measuring robot, the disadvantages associated with the long duration of determining the direction of the north by the gyroscopic total station, its high cost and poor adaptability to adverse environmental conditions are eliminated.

Основываясь на одном из аспектов данного изобретения, оно представляет собой роботизированное устройство для измерения комплексно-механизированного очистного забоя, состав конструкции измерительного робота включает в себя подвесную клетку, тахеометр, призму и промышленный персональный компьютер, в том числе:Based on one aspect of the present invention, it is a robotic device for measuring a complex mechanized stope, the structure of the measuring robot includes a hanging cage, a total station, a prism, and an industrial personal computer, including:

Подвесная клетка устанавливается на вершинную балку механизированной крепи комплексно-механизированного очистного забоя шахты и используется для крепления тахеометра, промышленного персонального компьютера и призмы; подвесная клетка имеет функцию автоматического выравнивания, которая гарантирует сохранение горизонтального положения располагающегося внутри камеры клетки тахеометра; подвесная клетка представляет собой водонепроницаемое, пылезащищенное и взрывозащищенное герметичное пространство, при этом в соответствии с приближенными к линейным характеристиками передней и задней перспективы измерений очистного забоя спереди и сзади упомянутой подвесной клетки имеются прозрачные смотровые окна, обеспечивающие возможность проведения тахеометром соответствующих измерений;The suspended cage is installed on the top beam of the powered support of the complex-mechanized working face of the mine and is used to mount the total station, industrial personal computer and prism; the suspended cage has an automatic leveling function that ensures that the total station inside the cage remains horizontal; the hanging cage is a waterproof, dustproof and explosion-proof sealed space, while in accordance with the close to linear characteristics of the front and rear measurement perspectives of the stope, there are transparent viewing windows in front and behind the said hanging cage, enabling the total station to carry out the corresponding measurements;

Тахеометр представляет собой универсальную измерительную платформу, объединяющую в себе функции автоматического опознавания цели, автоматического утверждения цели, автоматического измерения углов, автоматического сопровождения целей, автоматических вычислений и автоматического сохранения данных; тахеометр крепится в центре камеры подвесной клетки;The total station is a versatile measurement platform that combines the functions of automatic target identification, automatic target assertion, automatic angle measurement, automatic target tracking, automatic calculation and automatic data storage; the tacheometer is mounted in the center of the hanging cage chamber;

Призма представляет собой оптическое устройство обработки целей, измеряемых тахеометром, которая включает в себя простую оптическую призму и призму 360°; призма устанавливается в нижней части подвесной клетки так, что вертикальная осевая линия призмы и центрирующая ось тахеометра располагаются на общей отвесной линии; геодезические координаты X и Y призмы совпадают с координатами X и Y точки стояния тахеометра;A prism is an optical processing device for targets measured by a total station, which includes a simple optical prism and a 360° prism; the prism is installed in the lower part of the hanging cage so that the vertical axial line of the prism and the centering axis of the total station are located on a common plumb line; the geodetic X and Y coordinates of the prism coincide with the X and Y coordinates of the total station station;

Промышленный персональный компьютер представляет собой промышленный компьютер, который устанавливается внутри подвесной клетки; на промышленном персональном компьютере развернута программа автоматического управления измерительным роботизированным устройством, которая используется для управления измерительным роботизированным устройством, на котором установлен промышленный персональный компьютер, а также для диспетчеризации совместной работы нескольких измерительных роботов;An industrial personal computer is an industrial computer that is installed inside a hanging cage; on an industrial personal computer, a program for automatic control of a measuring robotic device is deployed, which is used to control a measuring robotic device on which an industrial personal computer is installed, as well as to schedule the joint operation of several measuring robots;

В зависимости от монтажного положения и конкретного назначения измерительные роботы делятся на главных управляющих измерительных роботов и обычных измерительных роботов; главный управляющий измерительный робот оснащен тахеометром, который представляет собой обычный тахеометр или гироскопический тахеометр с гироскопом непрерывной ориентации на север; обычный измерительный робот оснащен тахеометром, который является обычным тахеометром без гироскопа;Depending on the installation position and specific purpose, the measuring robots are divided into main control measuring robots and conventional measuring robots; the main control measuring robot is equipped with a total station, which is a conventional total station or a gyro total station with a continuous north gyroscope; the conventional measuring robot is equipped with a total station, which is a conventional total station without a gyroscope;

Каждый обычный измерительный робот, оснащенный обычным тахеометром, осуществляет пространственную ориентацию с помощью призмы наблюдаемого им сзади измерительного робота с уже известными координатами точки стояния, наблюдает за призмой расположенного впереди измерительного робота с неизвестными координатами точки стояния и посредством измерения угла падения и наклонной дальности получает координаты точки стояния наблюдаемого впереди упомянутого измерительного робота.Each conventional measuring robot, equipped with a conventional total station, performs spatial orientation with the help of a prism of the measuring robot observed from behind with already known coordinates of the standing point, observes the prism of the measuring robot located in front with unknown coordinates of the standing point, and by measuring the angle of incidence and slant range obtains the coordinates of the point standing in front of said measuring robot.

Опционально, главный управляющий измерительный робот может представлять собой измерительный робот, установленный и закрепленный на вершинной балке механизированной крепи в начале или конце комплексно-механизированного очистного забоя шахты; обычный измерительный робот может представлять собой измерительный робот, установленный и закрепленный на промежуточных вершинных балках механизированной крепи в комплексно-механизированном очистном забое шахты.Optionally, the main control measuring robot can be a measuring robot installed and fixed on the top beam of the powered support at the beginning or end of the complex-mechanized working face of the mine; a conventional measuring robot may be a measuring robot installed and fixed on the intermediate top beams of a powered support in a complex-mechanized working face of a mine.

Опционально, способ определения координат точки стояния упомянутого главного управляющего измерительного робота может включать в себя следующее:Optionally, the method of determining the coordinates of the standing point of the said main control measuring robot may include the following:

(1) Главный управляющий измерительный робот позади себя наблюдает за призмами двух контрольных точек на боковых стенах выработки и контролирует наклонную дальность и угол падения точки стояния главного управляющего измерительного робота относительно двух контрольных точек на боковых стенах выработки, за счет чего методом обратной засечки расстояния по двум точкам рассчитываются координаты точки стояния главного управляющего измерительного робота;(1) The main control measuring robot behind it observes the prisms of the two control points on the side walls of the roadway, and controls the slant range and the angle of incidence of the standing point of the main control robot with respect to the two control points on the side walls of the roadway, due to which, by resection of the distance by two points, the coordinates of the standing point of the main control measuring robot are calculated;

(2) Тахеометр, расположенный на главном управляющем измерительном роботе, представляет собой гироскопический тахеометр, который имеет функцию поиска севера; гироскопический тахеометр выполняет автоматический поиск севера, определяет положение точки стояния главного управляющего измерительного робота относительно призмы одной из контрольных точек на боковых стенках выработки и с помощью измеренных тахеометром угла падения и наклонной дальности относительно контрольной точки рассчитывает координаты точки стояния главного управляющего измерительного робота.(2) The total station located on the main control measuring robot is a gyroscopic total station that has a north-search function; the gyroscopic total station performs an automatic search for the north, determines the position of the main control measuring robot's standing point relative to the prism of one of the control points on the side walls of the working, and using the angle of incidence and slant range measured by the total station relative to the control point, calculates the coordinates of the main control measuring robot's standing point.

Опционально, для определения координат точки стояния обычного измерительного робота может использоваться метод расчета линии ответвления.Optionally, the method of calculating the branch line can be used to determine the coordinates of the standing point of a conventional measuring robot.

Основываясь на другом аспекте данной заявки, представлена автоматизированная измерительная система, которая включает в себя представленного в первом аспекте данной заявки роботов для измерений комплексно-механизированного очистного забоя, в число упомянутых измерительных роботов входят главные управляющие измерительные роботы, в том числе компоновка оборудования автоматической измерительной системы включает в себя:Based on another aspect of this application, an automated measuring system is presented, which includes robots for measuring complex-mechanized stope presented in the first aspect of this application, said measuring robots include the main control measuring robots, including the layout of the equipment of the automatic measuring system includes:

Призмы контрольных точек, располагающиеся на стенках выработки односторонних штреков в начале или конце комплексно-механизированного очистного забоя шахты, геодезические координаты упомянутых контрольных точек призм определяются заблаговременно; контрольные точки используются в качестве контрольных точек, обозреваемых сзади главным управляющим измерительным роботом;Prisms of control points, located on the walls of the development of one-sided drifts at the beginning or end of the complex-mechanized stope of the mine, the geodetic coordinates of the mentioned control points of the prisms are determined in advance; control points are used as control points viewed from behind by the main control measuring robot;

Главный управляющий измерительный робот устанавливается и крепится на вершинной балке механизированной крепи в начале или конце комплексно-механизированного очистного забоя шахты;The main control measuring robot is installed and mounted on the top beam of the powered support at the beginning or end of the complex-mechanized working face of the mine;

В соответствии с подъемом и опусканием комплексно-механизированного очистного забоя шахты на вершинных балках механизированной крепи комплексно-механизированного очистного забоя обычные измерительные роботы устанавливаются и крепятся так, чтобы обеспечить взаимную видимость между двумя соседними измерительными роботами, включая главных управляющих измерительных роботов, за счет чего реализуется полное покрытие всего очистного забоя сетью наблюдения и контроля.In accordance with the raising and lowering of the complex mechanized working face of the mine, on the top beams of the powered support of the complex mechanical working face, conventional measuring robots are installed and fixed so as to ensure mutual visibility between two adjacent measuring robots, including the main control measuring robots, thereby realizing full coverage of the entire production face with a monitoring and control network.

Опционально, технологический процесс работы автоматической измерительной системы может включать в себя следующее:Optionally, the workflow of the automatic measuring system may include the following:

(1) Запуск автоматической измерительной системы в работу;(1) Putting the automatic measuring system into operation;

(2) Расчет и получение координат точек положения главных управляющих измерительных роботов с помощью контрольных точек на стенках выработки, наблюдение за расположенной впереди призмой соседнего измерительного робота для получения координат точки его положения; одновременно с этим выполняется измерение геодезических координат стационарных и подвижных целей;(2) Calculate and obtain the coordinates of the position points of the main control measuring robots using the control points on the walls of the working, observing the prism of the neighboring measuring robot located in front to obtain the coordinates of its position point; at the same time, the geodetic coordinates of stationary and moving targets are measured;

(3) Каждый обычный измерительный робот осуществляет пространственную ориентацию с помощью призмы наблюдаемого им сзади измерительного робота с уже известными координатами точки стояния, наблюдает за призмой расположенного впереди измерительного робота с неизвестными координатами точки стояния и посредством измерения угла падения и наклонной дальности получает координаты точки стояния этого наблюдаемого впереди измерительного робота; одновременно с этим выполняется измерение геодезических координат стационарных и подвижных целей;(3) Each conventional measuring robot performs spatial orientation with the help of a prism of the measuring robot observed from behind with already known station coordinates, observes the prism of the measuring robot located in front with unknown station coordinates, and by measuring the angle of incidence and slant range obtains the coordinates of the station point of this observed in front of the measuring robot; at the same time, the geodetic coordinates of stationary and moving targets are measured;

(4) Посредством такого метода реализуется измерение геодезических координат стационарных и подвижных целей в границах всего комплексного механизированного очистного забоя шахты;(4) Through this method, the measurement of geodetic coordinates of stationary and moving targets is realized within the boundaries of the entire complex mechanized stope of the mine;

(5) Остановка работы системы после завершения измерения геодезических координат стационарных и подвижных целей в границах всего комплексного механизированного очистного забоя шахты.(5) Stopping the operation of the system after completing the measurement of geodetic coordinates of stationary and moving targets within the boundaries of the entire complex mechanized stope of the mine.

Технический результатTechnical result

Роботизированное устройство для измерения комплексно-механизированного очистного забоя, в том числе состав конструкции измерительного робота включает в себя подвесную клетку, тахеометр, призму и промышленный персональный компьютер. Подвесная клетка, имеющая функцию автоматического выравнивания, подвешивается и закрепляется на вершинной балке гидравлической крепи, затем в подвесную клетку устанавливается тахеометр и промышленный персональный компьютер; в завершении оснащенная соответствующим разъемом призма соединяется с основанием тахеометра; в результате образуется измерительное роботизированное устройство. В соответствии с подъемом и опусканием комплексно-механизированного очистного забоя шахты вдоль поверхности очистного забоя последовательно располагается несколько измерительных роботов так, что соседние измерительные роботы находятся в поле зрения друг друга. Когда в штреке доступна для видимости только одна контрольная точка, необходимо, чтобы гироскопический тахеометр был установлен только на одном главном управляющем измерительном роботе, остальные обычные измерительные роботы могут использовать тахеометр без гироскопа непрерывной ориентации на север. Каждый обычный измерительный робот осуществляет пространственную ориентацию с помощью призмы наблюдаемого им сзади измерительного робота с уже известными координатами точки стояния, наблюдает за призмой расположенного впереди измерительного робота с неизвестными координатами точки стояния и посредством измерения угла падения и наклонной дальности получает координаты точки стояния этого наблюдаемого впереди измерительного робота; одновременно с этим выполняется измерение геодезических координат стационарных и подвижных целей.A robotic device for measuring a complex mechanized stope, including the composition of the measuring robot design includes a hanging cage, a total station, a prism and an industrial personal computer. The hanging cage, which has the function of automatic leveling, is suspended and fixed on the top beam of the hydraulic support, then a total station and an industrial personal computer are installed in the hanging cage; at the end, the prism equipped with the appropriate connector is connected to the base of the total station; as a result, a measuring robotic device is formed. In accordance with the lifting and lowering of the complex-mechanized working face of the mine, along the surface of the working face, several measuring robots are sequentially arranged so that adjacent measuring robots are in each other's field of vision. When only one control point is visible in the roadway, it is necessary that the gyroscopic total station is installed only on one main control measuring robot, the remaining conventional measuring robots can use a total station without a continuous northing gyroscope. Each conventional measuring robot performs spatial orientation using the prism of the measuring robot observed from behind with already known coordinates of the standing point, observes the prism of the measuring robot located in front with unknown coordinates of the standing point and, by measuring the angle of incidence and slant range, obtains the coordinates of the standing point of this measuring robot observed in front robot; at the same time, the geodetic coordinates of stationary and moving targets are measured.

Иными словами, когда в штреке комплексно-механизированного очистного забоя доступна для видимости только одна контрольная точка, достаточно, чтобы гироскопический тахеометр был установлен только на одном главном управляющем измерительном роботе, остальные обычные измерительные роботы могут использовать обычные тахеометры. Когда в штреке доступны для видимости не менее двух контрольных точек, то все измерительные роботы могут использовать обычные тахеометры, чтобы производить измерения геодезических координат стационарных и подвижных целей в границах всего комплексно-механизированного очистного забоя, поскольку использующим обычный тахеометр измерительным роботам необходимо всего лишь несколько секунд, чтобы измерить геодезические координаты стационарных и подвижных целей, и применение таких роботизированных устройств позволяет не только экономить затраты, но и значительно сократить время измерений и устранить недостатки, связанные с большой продолжительностью определения направления севера гироскопическим тахеометром, его высокой стоимостью и плохой приспособляемостью к неблагоприятным условиям среды.In other words, when only one control point is visible in the roadway of the complex-mechanized stope, it is enough that the gyroscopic total station is installed on only one main control measuring robot, the rest of the conventional measuring robots can use conventional total stations. When at least two control points are visible in the drift, then all measuring robots can use conventional total stations to measure the geodetic coordinates of stationary and moving targets within the boundaries of the entire complex-mechanized stope, since measuring robots using a conventional total station need only a few seconds to measure the geodetic coordinates of stationary and moving targets, and the use of such robotic devices can not only save costs, but also significantly reduce the measurement time and eliminate the disadvantages associated with the long duration of determining the direction of the north by a gyroscopic total station, its high cost and poor adaptability to adverse conditions environment.

Описание чертежейDescription of drawings

Нижеприведенное детальное описание наиболее наглядных примеров реализации изобретения поможет рядовому техническому персоналу данной сферы более четко понять иные различные преимущества и полезные эффекты данного изобретения. Прилагаемые изображения представлены исключительно с целью демонстрации наиболее наглядных примеров реализации данного изобретения и не накладывают каких-либо ограничений на данное изобретение. Во всех прилагаемых изображениях используется набор справочных условных обозначений для обозначения одних и тех же деталей. Прилагаемые изображения включают в себя:The following detailed description of the most illustrative embodiments of the invention will help ordinary technical personnel in this field to more clearly understand the various other advantages and beneficial effects of this invention. The accompanying images are presented solely for the purpose of demonstrating the most illustrative examples of the implementation of this invention and do not impose any restrictions on this invention. All of the attached images use a set of reference conventions to refer to the same parts. Attached images include:

На Фиг. 1 представлена схема компоновки оборудования автоматической измерительной системы комплексно-механизированного очистного забоя по примеру реализации 1 данного изобретения;On FIG. 1 shows a layout diagram of the equipment of an automatic measuring system of a complex-mechanized stope according to example implementation 1 of this invention;

На Фиг. 2 представлена схема конструкции роботизированного устройства для измерения комплексно-механизированного очистного забоя по примеру реализации 1 данного изобретения;On FIG. 2 shows a diagram of the design of a robotic device for measuring a complex-mechanized stope according to implementation example 1 of this invention;

На Фиг. 3 представлена схема рабочего технологического процесса автоматической измерительной системы комплексно-механизированного очистного забоя по примеру реализации 1 данного изобретения;On FIG. 3 shows a diagram of the working process of an automatic measuring system of a complex-mechanized stope according to example implementation 1 of this invention;

Конкретные варианты осуществления изобретенияSpecific embodiments of the invention

Ниже согласно прилагаемым изображениям представлено более подробное описание показательных вариантов реализации данного изобретения. Хотя показательные варианты реализации данного изобретения показаны на чертежах, следует понимать, что данное изобретение может быть реализовано в различных формах и не ограничивается изложенными здесь примерами реализации. Наоборот, данные примеры реализации представлены для более полного понимания и обеспечения возможности в полной мере передать техническому персоналу данной области сферу данного изобретения.Below, according to the attached images, a more detailed description of exemplary embodiments of the present invention is presented. While exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings, it should be understood that the invention may be embodied in various forms and is not limited to the embodiments set forth herein. On the contrary, these examples of implementation are presented for a more complete understanding and to enable technical personnel in this field to fully convey the scope of this invention.

Принимая во внимание применение связанных технологий, после продвижения комплексно-механизированного очистного забоя гироскопическому тахеометру каждый раз требуется довольно продолжительное время для поиска севера (и чем выше точность ориентации гироскопа на север, тем больше временные затраты). К тому же, гироскопические тахеометры имеют высокую стоимость и низкую приспособляемость к неблагоприятной эксплуатационной среде (высокие температуры, высокая влажность, вибрация), что еще более четко выявляет несовершенство предшествующего уровня техники и обуславливает запрос на изыскание решений по его модернизации и доработке. Вместе с тем, в процессе модернизации возникают две следующих проблемы:Taking into account the application of related technologies, after the advancement of the complex-mechanized stope, the gyroscopic total station each time needs a rather long time to find the north (and the higher the accuracy of the gyroscope's orientation to the north, the greater the time cost). In addition, gyroscopic total stations have a high cost and low adaptability to an unfavorable operating environment (high temperatures, high humidity, vibration), which even more clearly reveals the imperfection of the prior art and causes a request to find solutions for its modernization and refinement. At the same time, the following two problems arise in the process of modernization:

Во-первых, опираясь на метод обратной засечки расстояния до целевых точек комплексно-механизированного очистного забоя шахты, имеется возможность динамического создания единой пространственной системы координат. Однако, за исключением головного и хвостового главных управляющих тахеометров, геодезические координаты которых можно рассчитать методом обратной засечки расстояния, рассчитать координаты промежуточных тахеометров данным методом практически невозможно, так как их точки стояния и пары контрольных точек обратной засечки расстояния располагаются практически на одной линии, а угол в высшей точке, которой является точка стояния тахеометра, практически равен нулю, что приводит к созданию большой погрешности при расчете координат. Кроме того, производство подземных работ сопровождается сложными условиями среды, а комплексно-механизированный очистной забой находится в процессе динамического продвижения, поэтому повышение точности расчета координат является относительно сложной перманентной проблемой профессиональной сферы.First, based on the method of resection of the distance to the target points of the complex-mechanized stope of the mine, it is possible to dynamically create a single spatial coordinate system. However, with the exception of the head and tail main control total stations, the geodetic coordinates of which can be calculated using the distance resection method, it is almost impossible to calculate the coordinates of intermediate total stations using this method, since their standing points and pairs of distance resection control points are located almost on the same line, and the angle at the highest point, which is the standing point of the total station, is practically equal to zero, which leads to the creation of a large error in the calculation of coordinates. In addition, the production of underground works is accompanied by difficult environmental conditions, and the complex-mechanized stope is in the process of dynamic advancement, therefore, improving the accuracy of calculating coordinates is a relatively complex permanent problem of the professional sphere.

Во-вторых, большая продолжительность определения направления севера гироскопическим тахеометром, его высокая стоимость и низкая приспособляемость к неблагоприятной эксплуатационной среде. В это же время в области подземных работ необходимо не только снижать себестоимость оборудования, но и повышать точность измерений, чтобы на более высоком уровне обеспечивать безопасность работ, что является крайне сложной задачей.Secondly, the long duration of determining the direction of the north with a gyroscopic total station, its high cost and low adaptability to an unfavorable operating environment. At the same time, in the field of underground work, it is necessary not only to reduce the cost of equipment, but also to improve the accuracy of measurements in order to ensure the safety of work at a higher level, which is an extremely difficult task.

Исходя из вышеперечисленных проблем, в ходе многочисленных испытаний и сопоставительных исследований была обновлена база контрольно-измерительного оборудования и усовершенствованы методы расчета координат, в результате чего представлен следующий технический замысел:Based on the above problems, in the course of numerous tests and comparative studies, the base of control and measuring equipment was updated and the methods for calculating coordinates were improved, as a result of which the following technical concept was presented:

Осуществление пространственной ориентации посредством использования обычного тахеометра без гироскопа вместо гироскопического тахеометра с помощью призмы наблюдаемого сзади измерительного робота с уже известными координатами точки стояния, определение направления истинного севера, наблюдение за призмой расположенного впереди упомянутого измерительного робота с неизвестными координатами точки стояния и посредством измерения угла падения и наклонной дальности получение координаты точки стояния этого наблюдаемого впереди упомянутого измерительного робота.Realization of spatial orientation by using a conventional total station without a gyroscope instead of a gyroscopic total station using a prism of a measuring robot observed from behind with known station coordinates, determining the direction of true north, observing the prism of said measuring robot located in front with unknown station coordinates and by measuring the angle of incidence and slant range obtaining the coordinate of the standing point of this observed in front of the mentioned measuring robot.

В данном примере реализации изобретение представляет роботизированное устройство для измерения комплексно-механизированного очистного забоя, в том числе состав конструкции измерительного роботизированного устройства включает в себя подвесную клетку, тахеометр, призму и промышленный персональный компьютер. Подвесная клетка, имеющая функцию автоматического выравнивания, подвешивается и закрепляется на вершинной балке гидравлической крепи, затем в подвесную клетку устанавливается тахеометр и промышленный персональный компьютер; в завершении оснащенная соответствующим разъемом призма соединяется с основанием тахеометра; в результате образуется измерительное роботизированное устройство. В соответствии с подъемом и опусканием комплексно-механизированного очистного забоя шахты вдоль поверхности очистного забоя последовательно располагается несколько измерительных роботов так, что соседние измерительные роботы находятся в поле зрения друг друга. Когда в штреке доступна для видимости только одна контрольная точка, необходимо, чтобы гироскопический тахеометр был установлен только на одном главном управляющем измерительном роботе, остальные обычные измерительные роботы могут использовать тахеометр без гироскопа непрерывной ориентации на север. Каждый обычный измерительный робот осуществляет пространственную ориентацию с помощью призмы наблюдаемого им сзади измерительного робота с уже известными координатами точки стояния, наблюдает за призмой расположенного впереди измерительного робота с неизвестными координатами точки стояния и посредством измерения угла падения и наклонной дальности получает координаты точки стояния этого наблюдаемого впереди измерительного робота; одновременно с этим выполняется измерение геодезических координат стационарных и подвижных целей. Иными словам, когда в штреке комплексно-механизированного очистного забоя доступна для видимости только одна контрольная точка, достаточно, чтобы гироскопический тахеометр был установлен только на одном главном управляющем измерительном роботе, остальные обычные измерительные роботы могут использовать обычные тахеометры. Когда в штреке доступны для видимости не менее двух контрольных точек, то все измерительные роботы могут использовать обычные тахеометры, чтобы производить измерения геодезических координат стационарных и подвижных целей в границах всего комплексно-механизированного очистного забоя, а использующим обычный тахеометр измерительным роботам необходимо всего лишь несколько секунд, чтобы измерить геодезические координаты стационарных и подвижных целей, в то время как гироскопическому тахеометру каждый раз для определения направления требуется 15 минут. Таким образом, применение таких роботизированных устройств позволяет не только экономить затраты, но и значительно сократить время измерений и устранить недостатки, связанные с большой продолжительностью определения направления севера гироскопическим тахеометром, его высокой стоимостью и плохой приспособляемостью к неблагоприятным условиям среды.In this embodiment, the invention represents a robotic device for measuring a complex mechanized stope, including the composition of the measuring robotic device design includes a hanging cage, a total station, a prism and an industrial personal computer. The hanging cage, which has the function of automatic leveling, is suspended and fixed on the top beam of the hydraulic support, then a total station and an industrial personal computer are installed in the hanging cage; at the end, the prism equipped with the appropriate connector is connected to the base of the total station; as a result, a measuring robotic device is formed. In accordance with the lifting and lowering of the complex-mechanized working face of the mine, along the surface of the working face, several measuring robots are sequentially arranged so that adjacent measuring robots are in each other's field of vision. When only one control point is visible in the roadway, it is necessary that the gyroscopic total station is installed only on one main control measuring robot, the remaining conventional measuring robots can use a total station without a continuous northing gyroscope. Each conventional measuring robot performs spatial orientation using the prism of the measuring robot observed from behind with already known coordinates of the standing point, observes the prism of the measuring robot located in front with unknown coordinates of the standing point and, by measuring the angle of incidence and slant range, obtains the coordinates of the standing point of this measuring robot observed in front robot; at the same time, the geodetic coordinates of stationary and moving targets are measured. In other words, when only one control point is visible in the drift of a complex-mechanized stope, it is enough that the gyroscopic total station is installed on only one main control measuring robot, the rest of the conventional measuring robots can use conventional total stations. When at least two control points are visible in the drift, then all measuring robots can use conventional total stations to measure the geodetic coordinates of stationary and moving targets within the boundaries of the entire complex-mechanized stope, and measuring robots using a conventional total station need only a few seconds , to measure the geodetic coordinates of stationary and moving targets, while the gyroscopic total station takes 15 minutes each time to determine the direction. Thus, the use of such robotic devices allows not only saving costs, but also significantly reducing the measurement time and eliminating the disadvantages associated with the long duration of determining the direction of the north by a gyroscopic total station, its high cost and poor adaptability to adverse environmental conditions.

Пример реализации 1Implementation example 1

На Фиг. 2 представлена схема конструкции роботизированного устройства для измерения комплексно-механизированного очистного забоя по данной заявке. Как показано на Фиг. 2, роботизированное устройство для измерения комплексно-механизированного очистного забоя, состав конструкции измерительного робота включает в себя подвесную клетку, тахеометр, призму и промышленный персональный компьютер, в том числе:On FIG. 2 shows a diagram of the design of a robotic device for measuring a complex mechanized stope according to this application. As shown in FIG. 2, a robotic device for measuring complex mechanized stope, the composition of the measuring robot structure includes a hanging cage, a total station, a prism and an industrial personal computer, including:

Подвесная клетка устанавливается на вершинную балку механизированной крепи комплексно-механизированного очистного забоя шахты и используется для крепления тахеометра, промышленного персонального компьютера и призмы;The suspended cage is installed on the top beam of the powered support of the complex-mechanized working face of the mine and is used to mount the total station, industrial personal computer and prism;

Подвесная клетка имеет функцию автоматического выравнивания, которая гарантирует сохранение горизонтального положения располагающегося внутри камеры клетки тахеометра;The hanging cage has an automatic leveling function that ensures that the total station inside the cage remains horizontal;

Подвесная клетка представляет собой водонепроницаемое, пылезащищенное и взрывозащищенное герметичное пространство, при этом в соответствии с приближенными к линейным характеристиками передней и задней перспективы измерений очистного забоя спереди и сзади упомянутой подвесной клетки имеются прозрачные смотровые окна, обеспечивающие возможность проведения тахеометром соответствующих измерений;The hanging cage is a waterproof, dustproof and explosion-proof sealed space, while in accordance with the near-linear characteristics of the front and rear measurement perspectives of the stope, there are transparent viewing windows in front and behind the said hanging cage, enabling the total station to carry out the corresponding measurements;

Тахеометр представляет собой универсальную измерительную платформу, объединяющую в себе функции автоматического опознавания цели, автоматического утверждения цели, автоматического измерения углов, автоматического сопровождения целей, автоматических вычислений и автоматического сохранения данных; тахеометр крепится в центре камеры подвесной клетки;The total station is a versatile measurement platform that combines the functions of automatic target identification, automatic target assertion, automatic angle measurement, automatic target tracking, automatic calculation and automatic data storage; the tacheometer is mounted in the center of the hanging cage chamber;

Призма представляет собой оптическое устройство обработки целей, измеряемых тахеометром, которая включает в себя простую оптическую призму и призму 360°; призма устанавливается в нижней части подвесной клетки так, что вертикальная осевая линия призмы и центрирующая ось тахеометра располагаются на общей отвесной линии; геодезические координаты X и Y призмы совпадают с координатами X и Y точки стояния тахеометра;A prism is an optical processing device for targets measured by a total station, which includes a simple optical prism and a 360° prism; the prism is installed in the lower part of the hanging cage so that the vertical axial line of the prism and the centering axis of the total station are located on a common plumb line; the geodetic X and Y coordinates of the prism coincide with the X and Y coordinates of the total station station;

Промышленный персональный компьютер представляет собой промышленный компьютер, который устанавливается внутри подвесной клетки; на промышленном персональном компьютере развернута программа автоматического управления измерительным роботизированным устройством, которая используется для управления измерительным роботизированным устройством, на котором установлен промышленный персональный компьютер, а также для диспетчеризации совместной работы нескольких измерительных роботов;An industrial personal computer is an industrial computer that is installed inside a hanging cage; on an industrial personal computer, a program for automatic control of a measuring robotic device is deployed, which is used to control a measuring robotic device on which an industrial personal computer is installed, as well as to schedule the joint operation of several measuring robots;

В зависимости от монтажного положения и конкретного назначения измерительные роботы делятся на главных управляющих измерительных роботов и обычных измерительных роботов; главный управляющий измерительный робот оснащен тахеометром, который представляет собой обычный тахеометр или гироскопический тахеометр с гироскопом непрерывной ориентации на север; обычный измерительный робот оснащен тахеометром, который является обычным тахеометром без гироскопа;Depending on the installation position and specific purpose, the measuring robots are divided into main control measuring robots and conventional measuring robots; the main control measuring robot is equipped with a total station, which is a conventional total station or a gyro total station with a continuous north gyroscope; the conventional measuring robot is equipped with a total station, which is a conventional total station without a gyroscope;

Каждый обычный измерительный робот, оснащенный обычным тахеометром, осуществляет пространственную ориентацию с помощью призмы наблюдаемого им сзади измерительного робота с уже известными координатами точки стояния, наблюдает за призмой расположенного впереди измерительного робота с неизвестными координатами точки стояния и посредством измерения угла падения и наклонной дальности получает координаты точки стояния наблюдаемого впереди упомянутого измерительного робота.Each conventional measuring robot, equipped with a conventional total station, performs spatial orientation with the help of a prism of the measuring robot observed from behind with already known coordinates of the standing point, observes the prism of the measuring robot located in front with unknown coordinates of the standing point, and by measuring the angle of incidence and slant range obtains the coordinates of the point standing in front of said measuring robot.

По примеру реализации данного изобретения состав конструкции измерительного робота включает в себя подвесную клетку, тахеометр, призму и промышленный персональный компьютер. Подвесная клетка, имеющая функцию автоматического выравнивания, подвешивается и закрепляется на вершинной балке гидравлической крепи, затем в подвесную клетку устанавливается тахеометр и промышленный персональный компьютер; в завершении оснащенная соответствующим разъемом призма соединяется с основанием тахеометра; в результате образуется измерительное роботизированное устройство. В соответствии с подъемом и опусканием комплексно-механизированного очистного забоя шахты вдоль поверхности очистного забоя последовательно располагается несколько измерительных роботов так, что соседние измерительные роботы находятся в поле зрения друг друга. Когда в штреке доступна для видимости только одна контрольная точка, необходимо, чтобы гироскопический тахеометр был установлен только на одном из нескольких измерительных роботов (этот измерительный робот может представлять собой главный управляющий измерительный робот), остальные обычные измерительные роботы могут использовать тахеометр без гироскопа непрерывной ориентации на север. Каждый обычный измерительный робот осуществляет пространственную ориентацию с помощью призмы наблюдаемого им сзади измерительного робота с уже известными координатами точки стояния, наблюдает за призмой расположенного впереди измерительного робота с неизвестными координатами точки стояния и посредством измерения угла падения и наклонной дальности получает координаты точки стояния этого наблюдаемого впереди измерительного робота; одновременно с этим выполняется измерение геодезических координат стационарных и подвижных целей.According to an example implementation of this invention, the composition of the design of the measuring robot includes a suspended cage, a total station, a prism and an industrial personal computer. The hanging cage, which has the function of automatic leveling, is suspended and fixed on the top beam of the hydraulic support, then a total station and an industrial personal computer are installed in the hanging cage; at the end, the prism equipped with the appropriate connector is connected to the base of the total station; as a result, a measuring robotic device is formed. In accordance with the lifting and lowering of the complex-mechanized working face of the mine, along the surface of the working face, several measuring robots are sequentially arranged so that adjacent measuring robots are in each other's field of vision. When only one control point is visible in the roadway, it is necessary that the gyroscopic total station is installed only on one of several measuring robots (this measuring robot can be the main control measuring robot), other conventional measuring robots can use a total station without a gyroscope of continuous orientation to north. Each conventional measuring robot performs spatial orientation using the prism of the measuring robot observed from behind with already known coordinates of the standing point, observes the prism of the measuring robot located in front with unknown coordinates of the standing point and, by measuring the angle of incidence and slant range, obtains the coordinates of the standing point of this measuring robot observed in front robot; at the same time, the geodetic coordinates of stationary and moving targets are measured.

Иными словами, когда в штреке комплексно-механизированного очистного забоя доступна для видимости только одна контрольная точка, достаточно, чтобы гироскопический тахеометр был установлен только на одном главном управляющем измерительном роботе, остальные обычные измерительные роботы могут использовать обычные тахеометры. Когда в штреке доступны для видимости не менее двух контрольных точек, то все измерительные роботы могут использовать обычные тахеометры, чтобы производить измерения геодезических координат стационарных и подвижных целей в границах всего комплексно-механизированного очистного забоя. Использующим обычный тахеометр измерительным роботам необходимо несколько секунд, чтобы измерить геодезические координаты стационарных и подвижных целей, в то время как гироскопическому тахеометру каждый раз для определения направления требуется 15 минут. Применение таких роботизированных устройств позволяет не только экономить затраты, но и значительно сократить время измерений и устранить недостатки, связанные с большой продолжительностью определения направления севера гироскопическим тахеометром, его высокой стоимостью и плохой приспособляемостью к неблагоприятным условиям среды.In other words, when only one control point is visible in the roadway of the complex-mechanized stope, it is enough that the gyroscopic total station is installed on only one main control measuring robot, the rest of the conventional measuring robots can use conventional total stations. When at least two control points are available for visibility in the drift, then all measuring robots can use conventional total stations to measure the geodetic coordinates of stationary and moving targets within the boundaries of the entire complex-mechanized stope. Measuring robots using a conventional total station take several seconds to measure the geodetic coordinates of stationary and moving targets, while a gyroscopic total station takes 15 minutes each time to determine the direction. The use of such robotic devices allows not only saving costs, but also significantly reducing the measurement time and eliminating the disadvantages associated with the long duration of determining the direction of the north by a gyroscopic total station, its high cost and poor adaptability to adverse environmental conditions.

Основываясь на упомянутом роботизированном устройстве для измерения комплексно-механизированного очистного забоя, данное изобретение представляет несколько нижеперечисленных конкретных примеров реализации. Исходя из предпосылок отсутствие взаимных противоречий, любая комбинация представленных примеров реализации может привести к созданию нового роботизированного устройства для измерения комплексно-механизированного очистного забоя. Следует понимать, что любое новое роботизированное устройство для измерения комплексно-механизированного очистного забоя, созданное посредством любой комбинации примеров реализации данного изобретения, попадает в область защиты данного изобретения.Based on the mentioned robotic device for measuring complex mechanized stope, the present invention presents several specific examples of implementation listed below. Based on the prerequisites of the absence of mutual contradictions, any combination of the presented examples of implementation can lead to the creation of a new robotic device for measuring complex mechanized stope. It should be understood that any new robotic device for measuring complex-mechanized stope created by any combination of embodiments of the present invention falls within the scope of the present invention.

По примеру реализации данного изобретения главный управляющий измерительный робот может представлять собой измерительный робот, установленный и закрепленный на вершинной балке механизированной крепи в начале или конце комплексно-механизированного очистного забоя шахты; обычный измерительный робот может представлять собой измерительный робот, установленный и закрепленный на промежуточных вершинных балках механизированной крепи в комплексно-механизированном очистном забое шахты.According to the embodiment of the present invention, the main control measuring robot may be a measuring robot installed and fixed on the top beam of a powered roof support at the beginning or end of a complex mechanized working face of a mine; a conventional measuring robot may be a measuring robot installed and fixed on the intermediate top beams of a powered support in a complex-mechanized working face of a mine.

Главный управляющий измерительный робот используется для управления согласованной работой всех измерительных роботов. Посредством такой согласованной работы выполняются измерения геодезических координат стационарных и подвижных целей в границах всего комплексно-механизированного очистного забоя и устраняются недостатки, связанные с разрушением всей системы пространственных связей вследствие периодического продвижения поверхности очистного забоя и отсутствием возможности в удовлетворении запросов интеллектуального позиционирования комплексно-механизированного очистного забоя в режиме реального времени.The main control measuring robot is used to control the coordinated operation of all measuring robots. Through such coordinated work, measurements of the geodetic coordinates of stationary and moving targets are carried out within the boundaries of the entire complex-mechanized stope and the shortcomings associated with the destruction of the entire system of spatial relationships due to the periodic advancement of the surface of the stope and the inability to satisfy the requests for intelligent positioning of the complex-mechanized stope are eliminated. in real time.

В данном примере реализации определение координат точки стояния упомянутого главного управляющего измерительного робота определяется двумя следующими методами:In this implementation example, the determination of the coordinates of the standing point of the said main control measuring robot is determined by the following two methods:

(1) Главный управляющий измерительный робот позади себя наблюдает за призмами двух контрольных точек на боковых стенах выработки и контролирует наклонную дальность и угол падения точки стояния главного управляющего измерительного робота относительно двух контрольных точек на боковых стенах выработки, за счет чего методом обратной засечки расстояния по двум точкам рассчитываются координаты точки стояния главного управляющего измерительного робота. Таким образом, в качестве главного управляющего измерительного робота может использоваться измерительный робот без гироскопического тахеометра. Это позволяет не только экономить затраты, но и значительно сократить время измерений и устранить недостатки, связанные с большой продолжительностью определения направления севера гироскопическим тахеометром, его высокой стоимостью и плохой приспособляемостью к неблагоприятным условиям среды.(1) The main control measuring robot behind it observes the prisms of the two control points on the side walls of the roadway, and controls the slant range and the angle of incidence of the standing point of the main control robot with respect to the two control points on the side walls of the roadway, due to which, by resection of the distance by two points, the coordinates of the standing point of the main control measuring robot are calculated. Thus, a measuring robot without a gyroscopic total station can be used as the main control measuring robot. This allows not only to save costs, but also to significantly reduce the measurement time and eliminate the disadvantages associated with the long duration of determining the direction of the north by a gyroscopic total station, its high cost and poor adaptability to adverse environmental conditions.

(2) Тахеометр, расположенный на главном управляющем измерительном роботе, представляет собой гироскопический тахеометр, который имеет функцию поиска севера; гироскопический тахеометр выполняет автоматический поиск севера, определяет положение точки стояния главного управляющего измерительного робота относительно призмы одной из контрольных точек на боковых стенках выработки и с помощью измеренных тахеометром угла падения и наклонной дальности относительно контрольной точки рассчитывает координаты точки стояния главного управляющего измерительного робота. Подземная среда в рудниках характеризуется сложными условиями и ограниченным пространством. Когда в шахте доступна для видимости только одна контрольная точка, рассчитать координаты точки стояния главного управляющего измерительного робота с помощью метода обратной засечки по двум точкам невозможно. Поэтому необходимо, чтобы на главном управляющем измерительном роботе использовался гироскопический тахеометр. Гироскопический тахеометр автоматически находит север и определяет направление от точки стояния главного управляющего измерительного робота на контрольную точку и посредством метода обратной засечки по одной точке рассчитывает координаты точки стояния главного управляющего измерительного робота. Применение такого набора оборудования позволяет устранить проблемы, связанные с невозможностью расчета координат точки стояния главного управляющего измерительного робота методом обратной засечки расстояния по двум точкам, когда в шахте доступна для видимости только одна контрольная точка.(2) The total station located on the main control measuring robot is a gyroscopic total station that has a north-search function; the gyroscopic total station performs an automatic search for the north, determines the position of the main control measuring robot's standing point relative to the prism of one of the control points on the side walls of the working, and using the angle of incidence and slant range measured by the total station relative to the control point, calculates the coordinates of the main control measuring robot's standing point. The underground environment in mines is characterized by difficult conditions and limited space. When only one control point is visible in the mine, it is impossible to calculate the coordinates of the standing point of the main control measuring robot using the two-point resection method. Therefore, it is necessary that a gyroscopic total station be used on the main control measuring robot. The gyroscopic total station automatically finds the north and determines the direction from the standing point of the main operating measuring robot to the control point, and calculates the coordinates of the standing point of the main operating measuring robot using the single-point resection method. The use of such a set of equipment makes it possible to eliminate the problems associated with the impossibility of calculating the coordinates of the standing point of the main control measuring robot by the method of resection of the distance by two points, when only one control point is visible in the mine.

В данном примере реализации для определения координат точки стояния обычного измерительного робота может использоваться метод расчета линии ответвления. Метод расчета линии ответвления устраняет недостатки, связанные с невозможностью применения метода обратной засечки расстояния для расчета геодезических координат, так как точки стояния промежуточных тахеометров и пары контрольных точек обратной засечки расстояния располагаются практически на одной линии, а угол в высшей точке, которой является точка стояния тахеометра, практически равен нулю, что приводит к созданию большой погрешности при расчете координат.In this implementation example, a branch line calculation method can be used to determine the coordinates of the standing point of a conventional measuring robot. The branch line calculation method eliminates the disadvantages associated with the impossibility of using the distance resection method for calculating geodetic coordinates, since the standing points of intermediate total stations and a pair of distance resection control points are located almost on the same line, and the angle at the highest point, which is the standing point of the total station , is practically equal to zero, which leads to the creation of a large error in the calculation of coordinates.

Пример реализации 2Implementation example 2

На Фиг. 1 представлена схема компоновки оборудования автоматической измерительной системы комплексно-механизированного очистного забоя по данной заявке. Как показано на Фиг. 1, автоматизированная измерительная система включает в себя представленное примером реализации 1 данной заявки измерительное роботизированное устройство, в том числе:On FIG. 1 shows a layout diagram of the equipment for an automatic measuring system of a complex mechanized stope according to this application. As shown in FIG. 1, the automated measuring system includes the measuring robotic device represented by the implementation example 1 of this application, including:

Призмы контрольных точек, располагающиеся на стенках выработки в том же направлении, что и начало или конец комплексно-механизированного очистного забоя шахты; на Фиг. 1 с двух сторон черной рамкой обозначены стены выработки. Геодезические координаты упомянутых контрольных точек призм определяются заблаговременно; контрольные точки используются в качестве контрольных точек, обозреваемых сзади главным управляющим измерительным роботом;Prisms of control points located on the walls of the working in the same direction as the beginning or end of the complex-mechanized stope of the mine; in FIG. 1 on both sides, the walls of the working are marked with a black frame. The geodetic coordinates of the mentioned control points of the prisms are determined in advance; control points are used as control points viewed from behind by the main control measuring robot;

Главный управляющий измерительный робот устанавливается и крепится на вершинной балке механизированной крепи в начале или конце комплексно-механизированного очистного забоя шахты;The main control measuring robot is installed and mounted on the top beam of the powered support at the beginning or end of the complex-mechanized working face of the mine;

В соответствии с подъемом и опусканием комплексно-механизированного очистного забоя на вершинных балках механизированной крепи комплексно-механизированного очистного забоя измерительные роботы устанавливаются и крепятся так, чтобы обеспечить взаимную видимость между двумя соседними измерительными роботами, включая главных управляющих измерительных роботов, за счет чего реализуется полное покрытие всего очистного забоя сетью наблюдения и контроля.In accordance with the lifting and lowering of the complex mechanized stope, on the top beams of the powered support of the complex mechanized stope, the measuring robots are installed and fastened so as to ensure mutual visibility between two adjacent measuring robots, including the main control measuring robots, due to which complete coverage is realized of the entire production face with a monitoring and control network.

По примеру реализации данного изобретения в соответствии с подъемом и опусканием комплексно-механизированного очистного забоя шахты вдоль поверхности очистного забоя последовательно располагается несколько измерительных роботов так, что соседние измерительные роботы находятся в поле зрения друг друга; в результате формируется автоматическая измерительная система комплексно-механизированного очистного забоя, покрывающая область шахты. С помощью упомянутого роботизированного устройства измерения комплексно-механизированного очистного забоя и автоматической измерительной системы проводятся измерения геодезических координат стационарных и подвижных целей очистного забоя шахты.According to the example of the implementation of the present invention, in accordance with the lifting and lowering of the complex-mechanized working face of the mine along the surface of the working face, several measuring robots are sequentially arranged so that adjacent measuring robots are in each other's field of view; as a result, an automatic measuring system of a complex-mechanized stope is formed, covering the mine area. With the help of the mentioned robotic device for measuring the complex-mechanized working face and the automatic measuring system, measurements of the geodetic coordinates of stationary and moving targets of the working face of the mine are carried out.

По примеру реализации данного изобретения на Фиг. 3 представлена схема рабочего технологического процесса автоматической измерительной системы комплексно-механизированного очистного забоя по данной заявке. Как показано на Фиг. 3, рабочий технологический процесс автоматической измерительной системы включает в себя следующее:According to the embodiment of the present invention in FIG. 3 shows a diagram of the working process of an automatic measuring system of a complex mechanized stope according to this application. As shown in FIG. 3, the working workflow of the automatic measuring system includes the following:

(1) Запуск автоматической измерительной системы в работу.(1) Putting the automatic measuring system into operation.

(2) Расчет и получение координат точек положения главных управляющих измерительных роботов с помощью контрольных точек на стенках выработки, наблюдение за расположенной впереди призмой соседнего измерительного робота для получения координат точки его положения; одновременно с этим выполняется измерение геодезических координат стационарных и подвижных целей.(2) Calculate and obtain the coordinates of the position points of the main control measuring robots using the control points on the walls of the working, observing the prism of the neighboring measuring robot located in front to obtain the coordinates of its position point; at the same time, the geodetic coordinates of stationary and moving targets are measured.

(3) Каждый обычный измерительный робот осуществляет пространственную ориентацию с помощью призмы наблюдаемого им сзади измерительного робота с уже известными координатами точки стояния, наблюдает за призмой расположенного впереди измерительного робота с неизвестными координатами точки стояния и посредством измерения угла падения и наклонной дальности получает координаты точки стояния этого наблюдаемого впереди измерительного робота; одновременно с этим выполняется измерение геодезических координат стационарных и подвижных целей.(3) Each conventional measuring robot performs spatial orientation with the help of a prism of the measuring robot observed from behind with already known station coordinates, observes the prism of the measuring robot located in front with unknown station coordinates, and by measuring the angle of incidence and slant range obtains the coordinates of the station point of this observed in front of the measuring robot; at the same time, the geodetic coordinates of stationary and moving targets are measured.

(4) На Фиг. 3 многоточие означает повторение шага (3) каждым обычным измерительным роботом. Путем многократного повтора шагов (1)-(3) реализуется измерение геодезических координат стационарных и подвижных целей в границах всего комплексного механизированного очистного забоя шахты.(4) In FIG. 3 ellipsis means step (3) is repeated by every conventional measuring robot. By repeatedly repeating steps (1)-(3), the geodetic coordinates of stationary and moving targets are measured within the boundaries of the entire complex mechanized stope of the mine.

(5) Остановка работы системы после завершения измерения геодезических координат стационарных и подвижных целей в границах всего комплексного механизированного очистного забоя шахты.(5) Stopping the operation of the system after completing the measurement of geodetic coordinates of stationary and moving targets within the boundaries of the entire complex mechanized stope of the mine.

Следует понимать, что, в данном описании изобретения представлено описание лишь наиболее наглядных примеров реализации из числа примеров реализации данного изобретения. Тем не менее, технический персонал данной сферы, поняв базовую изобретательскую концепцию, может вносить иные изменения и модификации в указанные примеры реализации. Поэтому интерпретация прилагаемой формулы изобретения должна включать все показательные примеры реализации данного изобретения, а также все изменения и модификации, которые входят в сферу примеров реализации данного изобретения.It should be understood that, in this description of the invention presents a description of only the most illustrative examples of implementation of the examples of implementation of the present invention. However, technical personnel in this field, having understood the basic inventive concept, may make other changes and modifications to these examples of implementation. Therefore, the interpretation of the appended claims is to include all exemplary embodiments of the present invention, as well as all changes and modifications that fall within the scope of the embodiments of the present invention.

В завершении необходимо отметить, что связующие термины типа «первый» или «второй» используются в данном документе исключительно для того, чтобы отделить какой-либо объект или операцию от другого объекта или операции, а не для того, чтобы явно или скрыто назначать для этих объектов или операций какие-либо связи или последовательности. Кроме этого, термины «включает в себя», «содержит» и любые другие их варианты используются здесь для описания охвата неисключительного содержания, поэтому следует понимать, что процессы, способы, предметы или конечные устройства, включающие в себя ряд составляющих элементов, не ограничиваются содержанием лишь перечисленных элементов, но также включают в себя и иные не указанные в перечислении элементы, либо включают в себя элементы, внутренне присущие этим процессам, методам, предметам или конечным устройствам. При отсутствии каких-либо дополнительных ограничений элемент, определяемый фразой «включая …», не исключает существования других идентичных элементов в процессе, методе, предмете или конечном устройстве упомянутых элементов, которые включают этот элемент.In conclusion, it should be noted that linking terms such as "first" or "second" are used in this document solely to separate any object or operation from another object or operation, and not to explicitly or implicitly assign to these objects or operations any connections or sequences. In addition, the terms "comprises", "comprises" and any other variations thereof are used here to describe the scope of non-exclusive content, so it should be understood that processes, methods, items or end devices that include a number of constituent elements are not limited to content only the listed elements, but also include other elements not listed in the listing, or include elements inherent in these processes, methods, objects or end devices. In the absence of any additional restrictions, an element defined by the phrase "including ..." does not preclude the existence of other identical elements in the process, method, subject or end device of the said elements that include this element.

Выше приведено детальное описание представленного в данном изобретении роботизированного устройства для измерения комплексно-механизированного очистного забоя и автоматической измерительной системы. Для описания принципов данного изобретения и способов его реализации в данном документе приведено несколько отдельных конкретных примеров, которые представлены исключительно для того, чтобы сделать более понятным метод и основную идею данного изобретения. Одновременно с этим, говоря в целом, содержание данного описания не должно восприниматься в виде какого-либо ограничения для рядового технического персонала данной сферы, который, основываясь на идее данного изобретения, может в пределах конкретных примеров реализации и области применения данного изобретения вносить какие-либо изменения или модификации.The above is a detailed description of the robotic device for measuring complex-mechanized stope and automatic measuring system presented in this invention. In order to describe the principles of the present invention and methods for its implementation, several separate specific examples are provided herein, which are presented solely to make the method and the main idea of the present invention more understandable. At the same time, generally speaking, the contents of this description should not be taken as any limitation for ordinary technical personnel in this field, who, based on the idea of this invention, may, within the specific examples of implementation and scope of this invention, make any changes or modifications.

Claims (9)

1. Роботизированное устройство для измерения комплексно-механизированного очистного забоя, характеризующееся тем, что конструкция включает в себя подвесную клетку, тахеометр, призму и промышленный персональный компьютер, причем упомянутая подвесная клетка установлена на вершинную балку механизированной крепи комплексно-механизированного очистного забоя шахты и используется для крепления упомянутого тахеометра, упомянутого промышленного персонального компьютера и упомянутой призмы; упомянутая подвесная клетка представляет собой водонепроницаемое, пылезащищенное и взрывозащищенное герметичное пространство, при этом в соответствии с характеристиками передней и задней перспективы измерений очистного забоя, приближенными к линейным, спереди и сзади упомянутой подвесной клетки имеются прозрачные смотровые окна, обеспечивающие возможность проведения упомянутым тахеометром соответствующих измерений; упомянутый тахеометр представляет собой универсальную измерительную платформу, объединяющую в себе функции автоматического опознавания цели, автоматического утверждения цели, автоматического измерения углов, автоматического сопровождения целей, автоматических вычислений и автоматического сохранения данных, причем упомянутый тахеометр крепится в центре камеры упомянутой подвесной клетки; упомянутая призма представляет собой оптическое устройство обработки целей, измеряемых упомянутым тахеометром, которая включает в себя оптическую призму и призму 360°, причем упомянутая призма устанавливается в нижней части упомянутой подвесной клетки так, что вертикальная осевая линия упомянутой призмы и центрирующая ось упомянутого тахеометра располагаются на общей отвесной линии; геодезические координаты X и Y упомянутой призмы совпадают с координатами X и Y точки стояния упомянутого тахеометра; упомянутый промышленный персональный компьютер представляет собой промышленный компьютер, который устанавливается внутри упомянутой подвесной клетки, на упомянутом промышленном персональном компьютере развернута программа автоматического управления измерительным роботизированным устройством, которая используется для управления собственно упомянутым измерительным роботизированным устройством, на котором установлен упомянутый промышленный персональный компьютер, а также для диспетчеризации совместной работы нескольких упомянутых роботизированных устройств; в зависимости от монтажного положения и конкретного назначения упомянутые роботизированные устройства делятся на главные управляющие роботизированные устройства и роботизированные устройства, упомянутое главное управляющее роботизированное устройство оснащено тахеометром, который представляет собой тахеометр или гироскопический тахеометр с гироскопом непрерывной ориентации на север, упомянутое роботизированное устройство оснащено тахеометром без гироскопа; каждое упомянутое роботизированное устройство для измерения комплексно-механизированного очистного забоя оснащено тахеометром, осуществляет пространственную ориентацию с помощью призмы наблюдаемого им сзади роботизированного устройства с уже известными координатами точки стояния, наблюдает за призмой расположенного впереди роботизированного устройства с неизвестными координатами точки стояния и посредством измерения угла падения и наклонной дальности получает координаты точки стояния наблюдаемого впереди упомянутого роботизированного устройства, причём упомянутое главное управляющее роботизированное устройство для измерения комплексно-механизированного очистного забоя установлено и закреплено на вершинной балке механизированной крепи в начале или конце комплексно-механизированного очистного забоя шахты; упомянутое роботизированное устройство для измерения комплексно-механизированного очистного забоя установлено и закреплено на промежуточных вершинных балках механизированной крепи в комплексно-механизированном очистном забое шахты; упомянутое главное управляющее роботизированное устройство для измерения комплексно-механизированного очистного забоя позади себя наблюдает за призмами двух контрольных точек на боковых стенах выработки и контролирует наклонную дальность и угол падения точки стояния упомянутого главного управляющего роботизированного устройства относительно двух упомянутых контрольных точек на боковых стенах выработки, за счет чего методом обратной засечки расстояния по двум точкам рассчитываются координаты точки стояния упомянутого главного управляющего роботизированного устройства; тахеометр, расположенный на упомянутом главном управляющем роботизированном устройстве, представляет собой гироскопический тахеометр, который имеет функцию поиска севера, упомянутый гироскопический тахеометр выполняет автоматический поиск севера для определения положения точки стояния упомянутого главного управляющего роботизированного устройства относительно призмы одной из упомянутых контрольных точек на боковых стенках выработки и с помощью измеренных упомянутым тахеометром угла падения и наклонной дальности относительно упомянутой контрольной точки рассчитывает координаты точки стояния упомянутого главного управляющего роботизированного устройства.1. A robotic device for measuring a complex-mechanized stope, characterized in that the design includes a hanging cage, a tacheometer, a prism and an industrial personal computer, moreover, said hanging cage is installed on the top beam of the powered support of the complex-mechanized stope of the mine and is used for attaching said total station, said industrial personal computer and said prism; said hanging cage is a waterproof, dustproof and explosion-proof hermetic space, while in accordance with the characteristics of the front and rear perspective measurements of the stope, close to linear, in front and behind said hanging cage there are transparent viewing windows, enabling the said total station to carry out the corresponding measurements; said total station is a universal measuring platform that combines the functions of automatic target identification, automatic target approval, automatic angle measurement, automatic target tracking, automatic calculations and automatic data storage, wherein said total station is mounted in the center of the chamber of said hanging cage; said prism is an optical device for processing targets measured by said total station, which includes an optical prism and a 360° prism, wherein said prism is installed in the lower part of said hanging cage so that the vertical axial line of said prism and the centering axis of said total station are located on a common plumb line; the geodetic coordinates X and Y of said prism coincide with the X and Y coordinates of the standing point of said total station; said industrial personal computer is an industrial computer that is installed inside said hanging cage, on said industrial personal computer an automatic control program for measuring robotic device is deployed, which is used to control said measuring robotic device itself, on which said industrial personal computer is installed, as well as for scheduling the joint work of several mentioned robotic devices; depending on the installation position and the specific purpose, said robotic devices are divided into main control robotic devices and robotic devices, said main control robotic device is equipped with a total station, which is a total station or a gyroscopic total station with a gyroscope of continuous north orientation, said robotic device is equipped with a total station without a gyroscope ; each mentioned robotic device for measuring a complex-mechanized stope is equipped with a total station, performs spatial orientation using a prism of the robotic device observed from behind with already known coordinates of the standing point, observes the prism of the robotic device located in front with unknown coordinates of the standing point and by measuring the angle of incidence and oblique range receives the coordinates of the standing point of the said robotic device observed in front, and the said main control robotic device for measuring the complex-mechanized stope is installed and fixed on the top beam of the powered support at the beginning or end of the complex-mechanized stope of the mine; said robotic device for measuring the complex-mechanized stope is installed and fixed on the intermediate top beams of the powered support in the complex-mechanized stope of the mine; the mentioned main control robotic device for measuring the complex-mechanized stope behind itself observes the prisms of two control points on the side walls of the working and controls the slant range and the angle of incidence of the standing point of the mentioned main control robotic device relative to the two mentioned control points on the side walls of the working, due to whereby the method of resection of the distance by two points calculates the coordinates of the standing point of the said main control robotic device; the total station located on the mentioned main robotic control device is a gyroscopic total station that has a north search function, the mentioned gyroscopic total station performs an automatic north search to determine the position of the standing point of the mentioned main robotic control device relative to the prism of one of the mentioned control points on the side walls of the working and using the angle of incidence and slant range measured by said total station relative to said control point, calculates the coordinates of the standing point of said main control robotic device. 2. Роботизированное устройство по п. 1, характеризующееся тем, что для определения координат точки стояния упомянутого роботизированного устройства используется метод расчета линии ответвления.2. Robotic device according to claim. 1, characterized in that the method of calculating the branch line is used to determine the coordinates of the standing point of the said robotic device. 3. Автоматическая измерительная система, характеризующаяся тем, что включает в себя роботизированные устройства по любому из пп. 1, 2, причем в число упомянутых роботизированных устройств входят главные управляющие роботизированные устройства, в том числе компоновка оборудования автоматической измерительной системы включает в себя: призмы контрольных точек, располагающиеся на стенках выработки в том же направлении, что и начало или конец комплексно-механизированного очистного забоя шахты, геодезические координаты упомянутых контрольных точек упомянутых призм определяются заблаговременно; упомянутые контрольные точки используются в качестве контрольных точек, обозреваемых сзади упомянутым главным управляющим роботизированным устройством; упомянутое главное управляющее роботизированное устройство устанавливается и крепится на вершинной балке механизированной крепи в начале или конце упомянутого комплексно-механизированного очистного забоя шахты; в соответствии с подъемом и опусканием упомянутого комплексно-механизированного очистного забоя шахты на вершинных балках механизированной крепи упомянутого комплексно-механизированного очистного забоя роботизированные устройства устанавливаются и крепятся так, чтобы обеспечить взаимную видимость между двумя соседними роботизированными устройствами (т.е. когда роботизированные устройства могут видеть друг друга), включая упомянутых главных управляющих роботизированных устройств, за счет чего реализуется полное покрытие всего очистного забоя сетью наблюдения и контроля.3. Automatic measuring system, characterized in that it includes robotic devices according to any one of paragraphs. 1, 2, and the mentioned robotic devices include the main control robotic devices, including the layout of the equipment of the automatic measuring system includes: prisms of control points located on the walls of the working in the same direction as the beginning or end of the complex mechanized clearing mine face, the geodetic coordinates of said control points of said prisms are determined in advance; said control points are used as control points viewed from behind by said main control robotic device; said main control robotic device is installed and mounted on the top beam of the powered support at the beginning or end of the mentioned complex-mechanized stope of the mine; in accordance with the lifting and lowering of the mentioned complex-mechanized working face of the mine, on the top beams of the powered support of the said complex-mechanized working face, the robotic devices are installed and fastened so as to ensure mutual visibility between two adjacent robotic devices (i.e. when the robotic devices can see each other), including the aforementioned main control robotic devices, due to which the complete coverage of the entire production face with a monitoring and control network is realized. 4. Автоматическая измерительная система по п. 3, характеризующаяся тем, что выполнена с возможностью:4. Automatic measuring system according to claim 3, characterized in that it is configured to: (1) запуска упомянутой автоматической измерительной системы в работу;(1) putting said automatic measuring system into operation; (2) расчета и получения координат точек положения упомянутых главных управляющих роботизированных устройств с помощью упомянутых контрольных точек на стенках выработки, наблюдения за расположенной впереди призмой соседнего упомянутого роботизированного устройства для получения координат точки его положения; выполнения одновременно с этим измерения геодезических координат стационарных и подвижных целей;(2) calculating and obtaining the coordinates of the position points of the said main control robotic devices using the mentioned control points on the walls of the working, observing the prism located in front of the adjacent mentioned robotic device to obtain the coordinates of the point of its position; performing at the same time the measurement of geodetic coordinates of stationary and moving targets; (3) каждое упомянутое роботизированное устройство выполнено с возможностью осуществления пространственной ориентации с помощью призмы наблюдаемого им сзади упомянутого роботизированного устройства с уже известными координатами точки стояния, наблюдения за призмой расположенного впереди роботизированного устройства с неизвестными координатами точки стояния и посредством измерения угла падения и наклонной дальности, получения координат точки стояния этого наблюдаемого впереди упомянутого роботизированного устройства; выполнения одновременно с этим измерения геодезических координат стационарных и подвижных целей;(3) each said robotic device is configured to perform spatial orientation using the prism of said robotic device observed from behind with already known standing point coordinates, observing the prism of the robotic device located in front with unknown standing point coordinates, and by measuring the angle of incidence and slant range, obtaining the coordinates of the standing point of this observed in front of the mentioned robotic device; performing at the same time the measurement of geodetic coordinates of stationary and moving targets; (4) измерения геодезических координат упомянутых стационарных и подвижных целей в границах всего комплексного механизированного очистного забоя шахты путем многократного повтора шагов (1) - (3);(4) measuring the geodetic coordinates of said stationary and moving targets within the boundaries of the entire complex mechanized stope of the mine by repeatedly repeating steps (1) - (3); (5) остановки работы системы после завершения измерения геодезических координат упомянутых стационарных и подвижных целей в границах всего комплексного механизированного очистного забоя шахты.(5) stopping the operation of the system after completing the measurement of the geodetic coordinates of the mentioned stationary and moving targets within the boundaries of the entire complex mechanized stope of the mine.
RU2021139022A 2021-01-12 2021-12-27 Robotic device for measuring complex-mechanized stope and automatic measuring system RU2783644C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110032953.6 2021-01-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2783644C1 true RU2783644C1 (en) 2022-11-15

Family

ID=

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202010017291U1 (en) * 2010-05-18 2011-11-09 Emschergenossenschaft Apparatus for measuring underground structures, in particular for underground propulsion, with at least partial unmanned control
RU2458320C1 (en) * 2011-02-21 2012-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО ИрГТУ) Connecting survey method
RU2507480C2 (en) * 2012-05-03 2014-02-20 Открытое Акционерное Общество "Государственный Ракетный Центр Имени Академика В.П. Макеева" Method to determine planned-high-altitude position of gantry rails
CN107990881A (en) * 2017-12-06 2018-05-04 中国建筑股份有限公司 A kind of ram machine construction localization method based on robot measurement
RU2662468C1 (en) * 2017-11-29 2018-07-26 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Device for orientation of underground mining developments
RU2711418C1 (en) * 2017-05-31 2020-01-17 Китайский Университет Горного Дела И Технологии Method for determining absolute position of coal mining machine
CN111854712A (en) * 2020-07-29 2020-10-30 北京龙软科技股份有限公司 Method for automatically measuring coordinates of target point of fully mechanized coal mining face and measuring robot system
CN111927557A (en) * 2020-09-16 2020-11-13 北京龙软科技股份有限公司 Automatic measuring method and network system for measuring robot of mine fully mechanized coal mining face

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202010017291U1 (en) * 2010-05-18 2011-11-09 Emschergenossenschaft Apparatus for measuring underground structures, in particular for underground propulsion, with at least partial unmanned control
RU2458320C1 (en) * 2011-02-21 2012-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО ИрГТУ) Connecting survey method
RU2507480C2 (en) * 2012-05-03 2014-02-20 Открытое Акционерное Общество "Государственный Ракетный Центр Имени Академика В.П. Макеева" Method to determine planned-high-altitude position of gantry rails
RU2711418C1 (en) * 2017-05-31 2020-01-17 Китайский Университет Горного Дела И Технологии Method for determining absolute position of coal mining machine
RU2662468C1 (en) * 2017-11-29 2018-07-26 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Device for orientation of underground mining developments
CN107990881A (en) * 2017-12-06 2018-05-04 中国建筑股份有限公司 A kind of ram machine construction localization method based on robot measurement
CN111854712A (en) * 2020-07-29 2020-10-30 北京龙软科技股份有限公司 Method for automatically measuring coordinates of target point of fully mechanized coal mining face and measuring robot system
CN111927557A (en) * 2020-09-16 2020-11-13 北京龙软科技股份有限公司 Automatic measuring method and network system for measuring robot of mine fully mechanized coal mining face

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112378390B (en) Fully-mechanized coal mining face measuring robot device and automatic measuring system
CN111223182B (en) Fully mechanized coal mining face digital mining model construction system and method
CN109459439B (en) Tunnel lining crack detection method based on mobile three-dimensional laser scanning technology
CN1087386C (en) Automated guided apparatus suitable for toping applications
US5983166A (en) Structure measurement system
CN205918424U (en) Mining machine
CN109974715B (en) Tunneling machine autonomous navigation system and method combining strapdown inertial navigation and light spot identification
CN111197982B (en) Heading machine pose deviation rectifying method, system and terminal based on vision and strapdown inertial navigation
CN105737825A (en) Position measuring system for heading machine cutting head
CN108150154A (en) The laser target and its measuring device of guidance system in railroad survey and constructing tunnel
Kuhlmann et al. Engineering geodesy-definition and core competencies
JP2001182484A (en) General surveying system of tunnel
Mao et al. Virtual laser target board for alignment control and machine guidance in tunnel-boring operations
Montero et al. Intelligent robotic system for autonomous crack detection and caracterization in concrete tunnels
RU2783644C1 (en) Robotic device for measuring complex-mechanized stope and automatic measuring system
CN114972970A (en) Coal mine mechanical arm scanning observation system
Lipecki et al. The development of terrestrial laser scanning technology and its applications in mine shafts in Poland
Shen et al. Tunnel boring machine positioning automation in tunnel construction
Zheng et al. A LiDAR‐Aided Inertial Positioning Approach for a Longwall Shearer in Underground Coal Mining
Laguillo et al. A novel borehole surveying system for underground mining: Design and performance assessment
CN116704019A (en) Drilling and anchoring robot monocular vision positioning method based on anchor rod network
Shen et al. Automation system design and lab testing to facilitate tunnel boring machine guidance in construction of large-diameter drainage tunnels
Jardón et al. Extended range guidance system for the teleoperation of microtunnelling machines
Shen et al. Development of virtual laser target board for tunnel boring machine guidance control
CN113108754A (en) Cantilever excavator measurement system based on camera