礦山測(cè)量井下數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)

【摘 要】在目前的礦山資源開(kāi)采和利用中，礦山測(cè)量技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。本文結(jié)合礦山測(cè)量的實(shí)際情況，充分運(yùn)用全站儀，有效解決了礦山測(cè)量井下數(shù)據(jù)的采集及處理問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】礦山測(cè)量；數(shù)據(jù)采集；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

隨著測(cè)量繪圖技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，全站儀在大部分測(cè)量工作中代替了經(jīng)緯儀，由于具有效率高、精度高的優(yōu)點(diǎn)，受到了礦山工程技術(shù)人員的大力運(yùn)用。為進(jìn)一步提供礦山井下測(cè)量的工作效率，幫助測(cè)量人員擺脫繁忙的工作，需對(duì)全站儀的潛能進(jìn)行充分挖掘。本文以使用全站儀為基礎(chǔ)，深入探究了井下測(cè)量設(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

一、礦山測(cè)量工作概述

按高級(jí)控制低級(jí)的原則布設(shè)井下導(dǎo)線。我國(guó)在礦場(chǎng)資源測(cè)量規(guī)程中就明確規(guī)定井下平面控制分為基本與采區(qū)兩類控制，且均應(yīng)敷設(shè)成復(fù)測(cè)支導(dǎo)線或閉合導(dǎo)線[1]。按測(cè)角精度進(jìn)行劃分，基本控制導(dǎo)線分為±7″與±15″兩級(jí)，采區(qū)控制導(dǎo)線則分為±15″與±30″。根據(jù)測(cè)繪儀器特點(diǎn)及實(shí)際工作，著重介紹±7″與±30″兩級(jí)測(cè)量方法，具體如表1所示。

二、采用全站儀進(jìn)行井下測(cè)量設(shè)計(jì)

（一） 7″導(dǎo)線測(cè)量設(shè)計(jì)

本研究采用SOKKIA全站儀，水平角進(jìn)行觀測(cè)，運(yùn)用方向測(cè)量法觀測(cè)兩個(gè)測(cè)回。距離測(cè)量則往返各測(cè)一個(gè)測(cè)回，此處測(cè)量斜距，全站儀自動(dòng)將數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行保存。

在進(jìn)行第一站測(cè)量時(shí)，首先安置好儀器，精確測(cè)量前視棱鏡高與儀器高兩次，在記錄本上記錄測(cè)站點(diǎn)號(hào)、棱鏡高、儀器高等。其次按下記錄鍵，將測(cè)站點(diǎn)與后視點(diǎn)的方位角輸入，完成定向。在水平角上測(cè)量?jī)蓚€(gè)來(lái)回，上半測(cè)回時(shí)先在盤(pán)左位置上精確地照著后視垂線進(jìn)行測(cè)量記錄，然后再照前視垂線測(cè)量記錄；下半測(cè)回時(shí)倒轉(zhuǎn)望眼鏡，先在盤(pán)右位置上精確地照著前視垂線進(jìn)行測(cè)量記錄，然后再照后視垂線測(cè)量記錄。最后再將前視天頂距測(cè)量?jī)蓚€(gè)測(cè)回，測(cè)量?jī)纱尉嚯x，第一測(cè)回時(shí)，先在盤(pán)左的位置精確地照著前視棱鏡中心測(cè)量并記錄天頂距，再將望眼鏡倒轉(zhuǎn)，在盤(pán)右的位置照前視棱鏡中心測(cè)量并記錄下天頂距；在測(cè)量第二測(cè)回時(shí)，同時(shí)測(cè)量出距離與天頂距。

在第二站及以后各站時(shí)，按照第一站的測(cè)量方法及步驟進(jìn)行測(cè)量。

（二） 30″導(dǎo)線測(cè)量設(shè)計(jì)

由表1可知，30″導(dǎo)線的測(cè)量操作中，水平角、天頂距、距離等測(cè)量均采用一個(gè)測(cè)回，因而可以參照上述7″導(dǎo)線的測(cè)量設(shè)計(jì)。

三、井下數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)前，需將測(cè)量的數(shù)據(jù)下載下來(lái)并保存為文本形式。根據(jù)下載的數(shù)據(jù)格式，選擇合適的系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺(tái)[2]。分析實(shí)際的工作情況，選擇Visual Basic 6.0為設(shè)計(jì)平臺(tái)。運(yùn)行礦井導(dǎo)線計(jì)算程序，便會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框。首先輸入起算點(diǎn)坐標(biāo)與后視到測(cè)站方向的方位角，檢查無(wú)誤后單擊確定。本文就7s導(dǎo)線就行探究。

單擊7s導(dǎo)線后，同樣會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框，如圖1所示。

圖1

單擊“數(shù)據(jù)接口”，讀入井下7s導(dǎo)線的測(cè)量數(shù)據(jù)，運(yùn)用方向觀測(cè)值將水平角計(jì)算出來(lái)，運(yùn)用天頂距將垂直角計(jì)算出來(lái)，同時(shí)檢核外業(yè)測(cè)量的精度，計(jì)算將兩次測(cè)回值及指標(biāo)差計(jì)算出來(lái)。

單擊“輸入數(shù)據(jù)”，輸入各測(cè)站的測(cè)站、棱鏡高、儀器高，并輸入儀器的乘常數(shù)、加常數(shù)，以及氣壓、溫度等元素。此時(shí)同樣會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框。首先單擊“開(kāi)始輸入”，然后輸入；將一站數(shù)據(jù)輸入后，單擊“確定”按鈕，再單擊“繼續(xù)輸入”按鈕，輸入全部數(shù)據(jù)后還要單擊“結(jié)束”。最后，還可以通過(guò)單擊“查看數(shù)據(jù)”按鈕查閱輸入的數(shù)據(jù)是否正確，如發(fā)生錯(cuò)誤，可改正。第一站時(shí)，需輸入測(cè)點(diǎn)號(hào)，但不需輸入后視點(diǎn)棱鏡高；第二站及以后各站時(shí)則要將所有測(cè)量數(shù)據(jù)全部輸入，最后一站不用輸入棱鏡高與點(diǎn)號(hào)前視。棱鏡高、儀器高的單位為米，氣壓?jiǎn)挝粸榕?，溫度單位為攝氏度，加常數(shù)單位為毫米，乘常數(shù)單位為mm/km。

單擊“數(shù)據(jù)檢查”，可調(diào)出輸入的數(shù)據(jù)文件，并進(jìn)行檢核，如有錯(cuò)誤可修改。

單擊“導(dǎo)線計(jì)算”，計(jì)算出方位角、水平邊長(zhǎng)以及各點(diǎn)的坐標(biāo)，如果為閉合導(dǎo)線，則同時(shí)還需進(jìn)行簡(jiǎn)易平差，將計(jì)算結(jié)果分別寫(xiě)入兩個(gè)文件中，一個(gè)是只有坐標(biāo)、點(diǎn)號(hào)、高程的坐標(biāo)成果文件，可以輸入數(shù)據(jù)庫(kù)中；另一個(gè)則為包括坐標(biāo)成果表、邊長(zhǎng)計(jì)算、數(shù)據(jù)檢核的計(jì)算成果文件，為實(shí)際應(yīng)用提供服務(wù)。

單擊“坐標(biāo)成果調(diào)閱”，可查看坐標(biāo)成果文件。

單擊“計(jì)算成果調(diào)閱”，可查看文件計(jì)算成果文件。

單擊“打開(kāi)已有數(shù)據(jù)文件”，在已有導(dǎo)線計(jì)算輸入數(shù)據(jù)文件的情況下，可以將該文件直接調(diào)用，并計(jì)算導(dǎo)線。

單擊“返回”，返回至上一級(jí)的對(duì)話框。

綜上所述，在設(shè)計(jì)井下導(dǎo)線的測(cè)量流程過(guò)程中，嚴(yán)格按照我國(guó)制定的礦場(chǎng)資源測(cè)量規(guī)程中的測(cè)量要求，并充分結(jié)合全站儀采集、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了井下測(cè)量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，不但充分保證了礦山的測(cè)量精度，促進(jìn)了工作效率的提高，而且實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)測(cè)量、采集、處理的基本自動(dòng)化，已在部分礦場(chǎng)開(kāi)采中得到了有效應(yīng)用，并取得了良好的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓奎峰，趙長(zhǎng)勝，馮小勤.礦山測(cè)量數(shù)據(jù)采集和處理一體化研究[J].2013，10（08）：105-106.

[2]宋修勝，陳薇薇，朱明坤.礦山測(cè)量與數(shù)據(jù)處理技術(shù)探析[J].2011，11（15）：281-282.