Разработка и исследование способа ориентирно-соединительной съемки с применением лазерных сканирующих систем

• Автор: Гриднев, Семён Олегович
• Шифр специальности: 25.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 101 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР СПОСОБОВ ВЫПОЛНЕНИЯ МАРКШЕЙДЕРСКОЙ ОРИЕНТИРНО-СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ СЪЕМКИ
1.1 Сущность маркшейдерских ориентирно-соединительных съемок
1.2 Геометрические методы ориентирования
1.2.1 Ориентирно-соединительные съемки через штольню или наклонный ствол.
1.2.2 Геометрическое ориентирование через один вертикальный ствол
1.2.3 Геометрическое ориентирование через два вертикальных ствола
1.3 Гироскопическое ориентирование
1.4 Передача высотной отметки с поверхности в шахту
1.5 Ориентирно-соединительные съемки, выполняемые с помощью дальномеров
ГЛАВА 2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О НАЗЕМНЫХ СКАНИРУЮЩИХ СИСТЕМАХ И ПРОГРАММНОМ ОБЕСПЕЧЕНИИ
2.1 Наземные сканирующие системы
2.2 Принцип работы лазерных сканеров
2.3 Принцип действия блока развертки наземных лазерных сканеров
2.5 Обзор сканирующих систем
2.6 Программное обеспечение
2.6.1 Обзор функциональных возможностей программного
обеспечения
ГЛАВА 3. СПОСОБ ОРИЕНТИРНО-СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ СЪЕМКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЛАЗЕРНЫХ СКАНИРУЮЩИХ СИСТЕМ
3.1 Порядок выполнения измерений
3.1.1 Полигонометричекий ход от подходных пунктов
3.1.2 Закрепление отражающих марок
3.1.3 Закрепление сканирующей системы под днищем клети
3.1.4 Проложение сканерного хода вдоль ствола
3.2 Обработка данных
3.2 Расчет затрат времени на производство ориентирно-соединительной съемки выполняемой с помощью лазерного сканера
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ ИЗМЕРЕНИЯХ СКАНИРУЮЩЕЙ СИСТЕМОЙ
4.1 Источники ошибок измерений сканирующих систем
4.2 Ошибка определения центра отражающей марки
4.2 Погрешность передачи дирекционного угла в горные выработки лазерной сканирующей системой
4.3 Погрешность передачи лазерным сканером плановых координат и высотной отметки в горные выработки
4.4 Результаты имитационного моделирования
4.5 Сравнение результатов сканерного хода с данными высокоточного электронного тахеометра
4.5.1 Предрасчет погрешности ориентирно-соединительной съемки
4.5.2 Результаты измерений
ГЛАВА 5. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
5.1 Опытная ориентирно-соединительная съемка через вертикальный ствол с помощью лазерного сканера
5.1.1 Полигонометрический ход на поверхности
5.1.2 Закрепление отражателей
5.1.3 Закрепление сканирующей системы
5.1.4 Сканерный ход по стволу
5.1.5 Результаты эксперимента
5.2 Экспериментальная ориентирно-соединительная съемка через восстающий с помощью лазерного сканера
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ТЕРМИНОВ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Крупные успехи в области создания новых электронно-оптических средств измерений качественно изменили в последние годы рынок маркшейдерских и геодезических приборов. Неуклонно растет число пользователей автоматизированных систем на основе лазерного сканирования. Конкуренция производителей стимулирует почти ежегодный выпуск новых систем, чем провоцирует внедрение в практику технических решений без должного научно-методического и нормативного обеспечения.
Растущая популярность лазерного сканирования обусловлена целым рядом преимуществ, которые дает новая технология по сравнению с другими методами измерений. Среди преимуществ хочется выделить главные: повышение скорости работ, высокая точность и подробность измерений, уменьшение трудозатрат и минимальное участие человека непосредственно в измерениях. Очевидно, что разработка научно и практически обоснованного методического обеспечения инновационных технологий маркшейдерского сопровождения горных работ является актуальной задачей, востребованной производством в области применения наземного лазерного сканирования.
Одной из важнейших и ответственных маркшейдерских задач является выполнение ориентирно-соединительной съемки, через вертикальные и наклонные выработки. Актуальной задачей является обеспечение безопасности функционирования шахтных стволов, маркшейдерский мониторинг профилей их проводников и состояния крепи ствола. Не менее актуальной задачей является повышение безопасности производства маркшейдерских работ в стволе.
Вышеперечисленные виды работ выполняются, как правило, известными традиционными методами.
Основные недостатки существующих способов - отсутствие контроля, обилие поправок в измерения (за температуру, за компарирование лент,

Imager 5006EX отличается следующими особенностями:
- автономность работы, и простота управления;
- дальность действия до 79 м;
- высокая точность при быстрой съемке;
- низкий уровень шума по всему облаку точек;
- замена аккумуляторов может быть произведена непосредственно во взрывоопасной среде;
- управление сканером осуществляется с помощью клавиатуры встроенного дисплея; с помощью PDA или с помощью ноутбука;
- имеются интерфейсы для нескольких стандартных программных приложений постобработки: Z+F, Leica Geosystems и Arnberg.
2.5.3 Сканирующие системы Торсоп
GLS-1000, GLS-1500 - это импульсные лазерные сканеры, созданные для автономной работы без использования компьютера, внешних аккумуляторов и проводов. Практичный, компактный, надежный.
Диапазон измеряемых расстояний в 330 метров и высокая точность каждого измерения дает возможность использовать его в различных задачах. Можно управлять сканером в привычной манере, используя портативный компьютер, но теперь использованием беспроводного канала Wi-Fi.
Рисунок 2.9 Сканирующие системы Торсоп.