[发明专利]基于GPS/BD的多源融合矿山钻孔作业监控系统及监控方法

说明书

本发明涉及一种钻孔作业监控技术领域，是一种基于GPS/BD的多源融合矿山钻孔作业监控系统及监控方法，前者包括作业远端监控中心，下发钻孔任务和控制命令；作业前端监控终端，根据钻孔任务控制对应潜孔钻机作业，监控钻孔深度和钻孔速度，并接收作业定位单元的实时定位信息，通过载波相位差分技术确定并监控钻孔位置的实时位置。本发明通过作业定位单元与作业前端监控终端相配合，通过载波相位差分技术对钻孔位置进行实时监控，保证了钻孔定位的准确度，保证了矿山作业的精准性，通过作业前端监控终端和测距单元相配合，对钻孔深度和钻孔时间进行实时监控，确保钻孔深度符合钻孔任务，有效的对钻孔作业质量进行了监控。

技术领域

本发明涉及一种钻孔作业监控技术领域，是一种基于GPS/BD的多源融合矿山钻孔作业监控系统及监控方法。

背景技术

目前矿山爆破现场实施钻孔定位的方法较为陈旧，多为先由爆破工程师预先给定钻孔坐标，再由钻孔人员使用RTK接收机对现场坐标进行标记，最后通过钻孔机对标记物所在位置进行钻孔来实现全套作业。这种作业方式效率低下，且不支持全天候作业。由于爆破作业前需要开展数百甚至上千次钻孔作业，这些炮孔的精度要求偏差小于20cm,并且炮孔的精度直接影响爆破作业的效果。采用常规的测绘手段费时费力且由于数量较多难以保障钻孔作业的质量，更重要的是爆炸前后的数据极难采集，不利于后续大数据梳理、分析。

发明内容

本发明提供了一种基于GPS/BD的多源融合矿山钻孔作业监控系统及监控方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有矿山钻孔作业中存在的钻孔定位精度低、作业质量监控难的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种基于GPS/BD的多源融合矿山钻孔作业监控系统，包括：

作业远端监控中心，下发钻孔任务和控制命令；

作业前端监控终端，每个潜孔钻机上均设置有一个作业前端监控终端，根据钻孔任务控制对应潜孔钻机作业，监控钻孔深度和钻孔速度，并接收作业定位单元的实时定位信息，通过载波相位差分技术确定并监控钻孔位置的实时位置；

作业定位单元，通过GPS定位与北斗定位两种方式，分别对各个钻孔的钻孔位置进行实时定位；

测距单元，每个潜孔钻机上均设置有一个测距单元，采集潜孔钻机作业时的实时钻孔深度。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述作业定位单元包括北斗地基增强系统基准站、多个卫星天线和多个数传电台，每个作业前端监控终端上均设置有一个卫星天线和一个数传电台，且卫星天线的相位中心与所在作业前端监控终端对应的潜孔钻机的钻杆对齐；

在同一作业前端监控终端上，数传电台经北斗地基增强系统基准站对对应潜孔钻机的钻孔位置进行实时定位，获取实时定位基站信号；卫星天线对对应潜孔钻机的钻孔位置进行实时定位，获取实时定位卫星信号；

卫星天线将实时定位基站信号和实时定位卫星信号同时发送至作业前端监控终端。

上述作业前端监控终端包括钻孔深度监控单元和钻孔位置监控单元；

钻孔深度监控单元，设定每一根钻杆的零点，接收对应测距单元采集的实时钻孔深度，累加获得钻孔深度，并根据潜孔钻机运行时的有效行程和有效行程时间计算获得钻孔速度；

钻孔位置监控单元，接收作业定位单元通过GPS定位与北斗定位两种方式分别获取的实时定位信息，通过载波相位差分技术，确定并监控钻孔位置的实时位置。

上述作业远端监控中心包括服务器、远端交互单元和GIS单元；

服务器，接收作业前端监控终端发送为钻孔深度、实时定位信息和实时钻孔位置，并下发钻孔任务和控制命令；