本發(fā)明專利技術(shù)公開基于紅外熱成像的爆區(qū)水孔非接觸式快速識(shí)別方法和系統(tǒng)，具體包括以下步驟：S1：根據(jù)擬識(shí)別爆區(qū)現(xiàn)有的爆破參數(shù)確定識(shí)別參數(shù)；S2：基于擬識(shí)別爆區(qū)所處高程、方位及面積大小，確認(rèn)飛行參數(shù)；S3：基于擬識(shí)別爆區(qū)巖體類型在紅外熱成像儀中設(shè)置拍攝參數(shù)和環(huán)境參數(shù)；S4：待完成S1、S2、S3后，對(duì)擬識(shí)別爆區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集，采集完后將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)絻?nèi)業(yè)進(jìn)行處理，輸出爆區(qū)各水孔第一溫度以及水孔周圍巖體的第二溫度；S5：將炮孔第一溫度與周圍巖體第二溫度進(jìn)行對(duì)比得到識(shí)別結(jié)果，并根據(jù)識(shí)別結(jié)果在爆破設(shè)計(jì)圖紙上對(duì)孔位類別進(jìn)行標(biāo)記；S6：根據(jù)孔位類別對(duì)裝藥類型、用量進(jìn)行調(diào)整。
1、在鉆爆開采中，炮孔內(nèi)的環(huán)境對(duì)爆破施工、人員安全及爆破效果影響較大；特別是含水炮孔，水的存在不僅會(huì)影響施工效率和勞動(dòng)強(qiáng)度，還會(huì)降低炸藥爆轟性能，不利于巖體破碎。
2、為此，通常在施工前，需現(xiàn)場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)爆區(qū)所有炮孔加以測(cè)量檢查并對(duì)特殊孔進(jìn)行標(biāo)記，便于技術(shù)人員精確設(shè)計(jì)和施工，并對(duì)特殊孔進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)精細(xì)爆破、安全可控和降本增效。目前，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量工具多數(shù)為測(cè)繩，但對(duì)于大規(guī)模爆破施工，炮孔數(shù)量較多情況下，該測(cè)量方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力，尤其在惡劣天氣下作業(yè)對(duì)人員身體損傷較大，故急需尋找一種新的快速精準(zhǔn)識(shí)別水孔的方法。
3、近年來，隨著電子信息技術(shù)、測(cè)繪技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，紅外熱成像技術(shù)在各行業(yè)運(yùn)用越來越廣泛，但應(yīng)用于工程爆破領(lǐng)域以指導(dǎo)爆破施工仍為空白。紅外熱成像測(cè)量技術(shù)原理是利用物體表面的熱輻射來識(shí)別物體表面溫度分布的檢測(cè)技術(shù)，它通過紅外探測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，再經(jīng)過處理后轉(zhuǎn)化為熱像圖，通過偽彩色顯示以便人們觀察。為此，將紅外熱成像技術(shù)引入至工程爆破領(lǐng)域中，通過利用巖體、水、礦物、爆轟氣體等不同材料在同環(huán)境下輻射差異，為技術(shù)人員提供一種快速辨別水孔的方法，從而指導(dǎo)爆破施工。
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中炮孔測(cè)量效率較低的問題，本專利技術(shù)提出基于紅外熱成像的爆區(qū)水孔非接觸式快速識(shí)別方法和系統(tǒng)。
>3、基于紅外熱成像的爆區(qū)水孔非接觸式快速識(shí)別方法，具體包括以下步驟：4、s1：根據(jù)擬識(shí)別爆區(qū)現(xiàn)有的爆破參數(shù)確定識(shí)別參數(shù)；
5、s2：基于擬識(shí)別爆區(qū)所處高程、方位及面積大小，確認(rèn)飛行參數(shù)；
6、s3：基于擬識(shí)別爆區(qū)巖體類型在紅外熱成像儀中設(shè)置拍攝參數(shù)和環(huán)境參數(shù)；
7、s4：待完成s1、s2、s3后，對(duì)擬識(shí)別爆區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集，采集完后將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)絻?nèi)業(yè)進(jìn)行處理，輸出爆區(qū)各水孔第一溫度以及水孔周圍巖體的第二溫度；
8、s5：將炮孔第一溫度與周圍巖體第二溫度進(jìn)行對(duì)比得到識(shí)別結(jié)果，并根據(jù)識(shí)別結(jié)果在爆破設(shè)計(jì)圖紙上對(duì)孔位類別進(jìn)行標(biāo)記；
9、s6：根據(jù)孔位類別對(duì)裝藥類型、用量進(jìn)行調(diào)整。
10、優(yōu)選地，所述s1中，識(shí)別參數(shù)包括需要識(shí)別爆區(qū)位置、爆區(qū)炮孔數(shù)量n、爆區(qū)炮孔直徑大小d、爆區(qū)面積大小s。
11、優(yōu)選地，所述s2中，飛行參數(shù)包括航線范圍、飛行高度h、飛行速度v、返航高度h1、拍攝頻率f；其中，
12、航線范圍與爆區(qū)邊界線的水平距離z≥30m；飛行高度為5m≤h≤10m；飛行速度為8m/s≤v≤14m/s；返航高度h1≥h；拍攝頻率f為等距拍攝，每隔5m拍攝一張圖片。
13、優(yōu)選地，所述s3中，拍攝參數(shù)包括紅外發(fā)射率ε，環(huán)境參數(shù)包括大氣透射率η、環(huán)境溫度t。
14、優(yōu)選地，所述s4包括：
15、s4-1：采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)后，進(jìn)行熱成像圖片合成；
16、s4-2：在熱成像圖片上，以炮孔中心為基點(diǎn)、半徑為r1作為第一圓，然后在第一圓內(nèi)選擇n個(gè)第一特征點(diǎn)，將n個(gè)第一特征點(diǎn)的溫度進(jìn)行平均后得到第一溫度；
17、s4-3：在熱成像圖片上，以炮孔中心為基點(diǎn)、半徑為r2作為第二圓，然后在第二圓內(nèi)選擇m個(gè)第二特征點(diǎn)，將m個(gè)第二特征點(diǎn)的溫度進(jìn)行平均后得到第二溫度。
18、優(yōu)選地，所述s4-2中，d為炮孔直徑。
19、優(yōu)選地，所述s4-3中，a為孔距，b為排距，d為炮孔直徑。
20、優(yōu)選地，所述s5中，計(jì)算第一溫度δt1與周圍巖體第二溫度δt2的差值：δξ＝|δt2-δt1|；若0≤δξ<ξ1，則判定為干孔，ξ1表示第一閾值；若ξ1≤δξ<ξ2，則判定為疑似水孔，ξ2表示第二閾值；若ξ2≤δξ<ξ3，判定為水孔，ξ3表示第三閾值；若ξ3≤δξ<ξ4，判定為疑似高溫孔，ξ4表示第四閾值；若δξ≥ξ4，判定為高溫孔。
21、優(yōu)選地，所述s6中，當(dāng)孔位類別為干孔時(shí)，采用第一類裝藥類型；當(dāng)孔位類別為水孔時(shí)，采用第二類裝藥類型；孔位類別為高溫孔時(shí)，采用第三類裝藥類型。
22、本專利技術(shù)還提供基于紅外熱成像的爆區(qū)水孔非接觸式快速識(shí)別系統(tǒng)，包括第一模塊、第二模塊、第三模塊、第四模塊、第五模塊和第六模塊；其中，
23、第一模塊，用于根據(jù)爆破參數(shù)確定識(shí)別參數(shù)；
24、第二模塊，用于基于擬識(shí)別爆區(qū)所處高程、方位及面積大小，確定飛行參數(shù)；
25、第三模塊，用于基于擬識(shí)別爆區(qū)巖體類型在紅外熱成像儀中設(shè)置拍攝參數(shù)和環(huán)境參數(shù)；
26、第四模塊，用于對(duì)紅外熱成像采集的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，輸出爆區(qū)各水孔第一溫度以及水孔周圍巖體的第二溫度。
27、第五模塊，用于根據(jù)第一溫度和第二溫度的對(duì)比，確定孔位類別；
28、第六模塊，用于根據(jù)孔位類別對(duì)裝藥類型、用量進(jìn)行調(diào)整。
29、綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)至少具有以下有益效果：
30、本專利技術(shù)通過紅外成像對(duì)爆區(qū)的孔位類別進(jìn)行自動(dòng)化識(shí)別，降低人員勞動(dòng)強(qiáng)度，提升水孔識(shí)別效率，并能為技術(shù)人員針對(duì)準(zhǔn)爆區(qū)水孔多少提供量化數(shù)據(jù)，便于及時(shí)變更爆破設(shè)計(jì)參數(shù)，擁有足夠時(shí)間準(zhǔn)備相關(guān)材料，從而達(dá)到節(jié)約施工成本、精細(xì)爆破的目的。
本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.基于紅外熱成像的爆區(qū)水孔非接觸式快速識(shí)別方法，其特征在于，具體包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的基于紅外熱成像的爆區(qū)水孔非接觸式快速識(shí)別方法，其特征在于，所述S1中，識(shí)別參數(shù)包括需要識(shí)別爆區(qū)位置、爆區(qū)炮孔數(shù)量n、爆區(qū)炮孔直徑大小d、爆區(qū)面積大小S。
3.如權(quán)利要求1所述的基于紅外熱成像的爆區(qū)水孔非接觸式快速識(shí)別方法，其特征在于，所述S2中，飛行參數(shù)包括航線范圍、飛行高度h、飛行速度v、返航高度h1、拍攝頻率f；其中，
4.如權(quán)利要求1所述的基于紅外熱成像的爆區(qū)水孔非接觸式快速識(shí)別方法，其特征在于，所述S3中，拍攝參數(shù)包括紅外發(fā)射率ε，環(huán)境參數(shù)包括大氣透射率η、環(huán)境溫度T。
5.如權(quán)利要求1所述的基于紅外熱成像的爆區(qū)水孔非接觸式快速識(shí)別方法，其特征在于，所述S4包括：
6.如權(quán)利要求5所述的基于紅外熱成像的爆區(qū)水孔非接觸式快速識(shí)別方法，其特征在于，所述S4-2中，d為炮孔直徑。
7.如權(quán)利要求5所述的基于紅外熱成像的爆區(qū)水孔非接觸式快速識(shí)別方法，其特征在于，所述S4-3中，a為孔距，b為排距，d為炮孔直徑。
8.如權(quán)利要求1所述的基于紅外熱成像的爆區(qū)水孔非接觸式快速識(shí)別方法，其特征在于，所述S5中，計(jì)算第一溫度Δt1與周圍巖體第二溫度Δt2的差值：
9.如權(quán)利要求1所述的基于紅外熱成像的爆區(qū)水孔非接觸式快速識(shí)別方法，其特征在于，所述S6中，當(dāng)孔位類別為干孔時(shí)，采用第一類裝藥類型；當(dāng)孔位類別為水孔時(shí)，采用第二類裝藥類型；孔位類別為高溫孔時(shí)，采用第三類裝藥類型。
10.基于權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述識(shí)別方法的基于紅外熱成像的爆區(qū)水孔非接觸式快速識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，包括第一模塊、第二模塊、第三模塊、第四模塊、第五模塊和第六模塊；其中，
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【技術(shù)特征摘要】
1.基于紅外熱成像的爆區(qū)水孔非接觸式快速識(shí)別方法，其特征在于，具體包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的基于紅外熱成像的爆區(qū)水孔非接觸式快速識(shí)別方法，其特征在于，所述s1中，識(shí)別參數(shù)包括需要識(shí)別爆區(qū)位置、爆區(qū)炮孔數(shù)量n、爆區(qū)炮孔直徑大小d、爆區(qū)面積大小s。
3.如權(quán)利要求1所述的基于紅外熱成像的爆區(qū)水孔非接觸式快速識(shí)別方法，其特征在于，所述s2中，飛行參數(shù)包括航線范圍、飛行高度h、飛行速度v、返航高度h1、拍攝頻率f；其中，
4.如權(quán)利要求1所述的基于紅外熱成像的爆區(qū)水孔非接觸式快速識(shí)別方法，其特征在于，所述s3中，拍攝參數(shù)包括紅外發(fā)射率ε，環(huán)境參數(shù)包括大氣透射率η、環(huán)境溫度t。
5.如權(quán)利要求1所述的基于紅外熱成像的爆區(qū)水孔非接觸式快速識(shí)別方法，其特征在于，所述s4包括：
6.如權(quán)利要求5所述的基于紅外熱成像的爆...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉令，冷振東，李宏兵，杜泉，楊洋，高青福，李忠珊，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國葛洲壩集團(tuán)易普力股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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