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申请/专利权人：陕西延长石油榆林可可盖煤业有限公司

摘要：本发明公开了一种斜井全断面掘进机快速组装步进与直接进硐方法，涉及掘进机控制技术领域。本发明根据矿斜井内部的激光视频数据以及红外视频数据生成矿斜井三维空间图像模型，并标注斜井全断面的分布位置，将零件三维图像模型与矿斜井三维空间图像模型中的斜井全断面部位进行匹配，根据匹配结果选取相应零件三维图像模型并对掘进机进行实体安装，在矿斜井三维空间图像模型标注挖掘目的地，以及在矿斜井口部和掘进机内部设置激光信号装置，当掘进机进入矿斜井的过程中，矿斜井口部与掘进机内部的激光信号装置同时发送激光信号，并根据激光信号装置接收到的激光信号在矿斜井三维空间图像模型上掘进机进行实时定位。

主权项：1.一种斜井全断面掘进机快速组装步进与直接进硐方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、扫描掘进机零件获取若干个掘进机零件图像数据，进而根据掘进机零件图像数据生成相应的零件三维图像模型；所述零件三维图像模型的生成过程包括：通过摄像头扫描掘进机零件，进而生成若干个掘进机零件图像数据，根据掘进机零件图像数据生成相应的零件三维图像模型，并对各个零件三维图像模型标注相应掘进机零件名称；步骤S2、通过激光扫描仪和红外摄像仪采集矿斜井内部的激光视频数据以及红外视频数据，进而生成矿斜井三维空间图像模型，并在其中标注斜井全断面的分布位置；所述激光视频数据以及红外视频数据的采集过程包括：设置巡检机器人，并在巡检机器人安装多个数据采集单元以及激光信号装置，每个数据采集单元都设置有一个激光扫描仪和红外摄像仪，对各个数据采集单元设置编号；设置多个时间长度相等的数据采集时段，并在矿斜井口部设置一个激光信号装置，当数据采集时段开始时，巡检机器人沿着矿斜井断面进入矿斜井，并调取各个数据采集单元的激光扫描仪和红外摄像仪沿着固定的数据采集角度采集矿斜井内部的激光视频数据以及红外视频数据；矿斜井口部的激光信号装置沿着矿斜井断面持续发送激光信号，进而巡检机器人上的激光信号装置接收激光信号并生成相应的激光信号频谱；每当一个数据采集时段结束时，巡检机器人对各个数据采集单元生成的激光视频数据以及红外视频数据标注相应的采集时间；当巡检机器人到达矿斜井底部时，则将各个数据采集单元的激光扫描仪和红外摄像仪的数据采集角度同时调整成与矿斜井当前倾斜角度，进而各个激光扫描仪和红外摄像仪同时沿着矿斜井当前倾斜角度采集一个数据采集时段的激光视频数据以及红外视频数据；所述矿斜井三维空间图像模型的生成过程包括：根据各个数据采集单元在不同数据采集时段下激光视频数据建立相应的矿斜井岩层三维图像模型，并根据各个岩层对应不同颜色深度在矿斜井岩层三维图像模型对应位置标注相应岩层厚度；同时根据红外视频数据建立矿斜井内表面三维图像模型，进而同一个数据采集单元生成的矿斜井内表面三维图像模型和矿斜井岩层三维图像模型按采集时间时段进行依次拼接，进而得到区域矿斜井三维空间图像模型；将相同编号的数据采集单元生成的区域矿斜井三维空间图像模型进行重叠拼接，对于两个区域矿斜井三维空间图像模型中的相同部分直接重叠覆盖，不相同的部位保留，进而得到矿斜井三维空间图像模型；步骤S3、将零件三维图像模型与矿斜井三维空间图像模型中的斜井全断面部位进行匹配，根据匹配结果选取相应零件三维图像模型，进而根据被选取的零件三维图像模型对掘进机进行实体安装；所述零件三维图像模型与矿斜井三维空间图像模型中的斜井全断面部位的匹配过程包括：获取矿斜井三维空间图像模型中对应矿斜井口部位的尺寸，并将该尺寸与对应钻头的零件三维图像模型进行匹配，根据匹配结果将对应零件三维图像模型记为头部零件三维图像模型；获取掘进机设计图纸，并根据掘进机设计图纸生成组成掘进机的零件组成链，所述零件组成链由若干个零件节点呈树状连接组成，每个零件节点标注一个掘进机零件名称；以头部零件三维图像模型标注的衔接口尺寸为初始衔接口尺寸，将头部零件三维图像模型映射于零件组成链上，进而从头部零件三维图像模型开始依次选取契合初始衔接口尺寸的零件三维图像模型，直到到达零件组成链最后一个零件节点为止，进而生成掘进机组成方案；所述掘进机组成方案包括所需掘进机零件的名称、尺寸以及拼接顺序，进而根据掘进机组成方案选取相应掘进机零件对掘进机进行实体安装，并在掘进机内置模型定位装置；步骤S4、在矿斜井三维空间图像模型标注挖掘目的地，以及在矿斜井口部和掘进机内部设置激光信号装置，当掘进机进入矿斜井的过程中，矿斜井口部与掘进机内部的激光信号装置同时发送激光信号，并根据激光信号装置接收到的激光信号在矿斜井三维空间图像模型上对掘进机进行实时定位，直到掘进机到达挖掘目的地为止。

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