一种基于点云模型爆破智能化三维台阶爆破设计方法

摘要

本发明涉及智能爆破技术领域，具体为一种基于点云模型爆破智能化三维台阶爆破设计方法，包括以下步骤：步骤一；点云模型爆破区域选择，步骤二；布置炮孔，步骤三；调整上下坡线，步骤四；装药量设定，步骤五；添加雷管，步骤六；模拟爆破，步骤七；块度识别设计，通过点云模型爆破智能化三维台阶爆破可以进行实际台阶爆破前验证检测，设计出最优爆破方案，避免现实多次爆破中的药量消耗问题和场地的使用损耗问题，极大地提高了爆破工作的效率，涉及到的智能软件对于历史设计参数进行数据库存储。考虑到数据的独立性和可移动性，每个数据库都是独立的数据库文件，设计时，可以单独拷贝、导入导出，方便工程设计。

说明书

技术领域

本发明涉及智能爆破技术领域，具体为一种基于点云模型爆破智能化三维台阶爆破设计方法。

背景技术

传统的爆破设计凭借工作者多年的经验确定，设计本身缺乏科学性和合理性，另外现场作业人员需要根据现场地质、地形情况，凭借个人施工经验确定每个炮孔的最小抵抗线、坐标、装药量、填塞长度等爆破参数，导致了爆破作业本身效率低、经济成本高、安全性差。

国内外从事工程爆破研究者对露天台阶爆破作业如何摆脱凭借经验设计、操作这种粗犷、低效的作业方式，实现露天台阶爆破设计数字化、智能化进行了理论与方法的研究。借助计算机实现爆破设计计算机全自动化，三维化、智能化、可视化已成为台阶爆破设计国内外研究的新热点。

现有技术中的台阶爆破工作可以进行预先的模拟爆破，结合点云模型爆破智能软件，为此我们提供了一种基于点云模型爆破智能化三维台阶爆破设计方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于点云模型爆破智能化三维台阶爆破设计方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于点云模型爆破智能化三维台阶爆破设计方法，包括以下步骤：

步骤一；点云模型爆破区域选择，工作人员在主机的三维台阶爆破软件上进行参数调整应用，三维点云加载后，结合鼠标键盘移动、缩放、翻转进行操作，在软件上实现任意多边形截取爆破区域；

步骤二；布置炮孔，炮孔布置采用点云拟合、计算算法，然后根据相关约定参数，生成首排、后排孔位位置，并投影到点云；通过抵抗线调整、上下坡线调整、坡顶坡底线生成来实时调整炮孔坐标；

步骤三；软件支持调整上下坡线，来选取算法计算的有效区域，然后生成孔位数据，通过算法来排除异常点，尽量保证坡顶坡底线的准确度；

步骤四；装药量设定，按排布孔方式确定装药量，用户可以通过装药量选择，来决定装药量计算方式，或是按爆区边界布孔方式计算装药量，软件根据孔位、坡顶坡底线、其它轮廓线，来划分voronoi网格，从而计算装药量；

步骤五；添加雷管，软件支持多种雷管型号选择，不同时延的雷管用不同颜色来标记，针对引线连接若干孔位，手动联结网路和撤销与恢复控制；

步骤六；模拟爆破，通过时延、孔位、以及联结网路等相关参数，计算孔位爆破顺序，然后展示二维爆破模拟效果；

步骤七；块度识别设计，自动轮廓会根据系统优化的参数，来直接生成石块识别效果；

优选的，所述步骤一中的三维台阶爆破软件目前主要分为三个模块，分别为：智能布孔模块、网路联结模块、块度识别模块。

优选的，所述联结网路模块主要功能有添加雷管延时、快速联结、手动联结和模拟爆破。

优选的，所述块度识别模块设计为原点云参照和三维点云块度识别，两者都是加载三维点云。

优选的，所述软件雷管型号选择包括线号管、引爆线延迟、引爆线和用户自定义的延迟。

优选的，所述步骤七中软件支持用户修改识别参数，来提高识别精度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.通过点云模型爆破智能化三维台阶爆破可以进行实际台阶爆破前验证检测，设计出最优爆破方案，避免现实多次爆破中的药量消耗问题和场地的使用损耗问题，极大地提高了爆破工作的效率；

2.为了实用工程设计方便，使用的智能软件对于历史设计参数进行数据库存储。考虑到数据的独立性和可移动性，每个数据库都是独立的数据库文件，设计时，可以单独拷贝、导入导出，方便工程设计。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的技术方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种技术方案：一种基于点云模型爆破智能化三维台阶爆破设计方法，包括以下步骤：

步骤一；点云模型爆破区域选择，工作人员在主机的三维台阶爆破软件上进行参数调整应用，三维点云加载后，结合鼠标键盘移动、缩放、翻转进行操作，在软件上实现任意多边形截取爆破区域；

步骤二；布置炮孔，炮孔布置采用点云拟合、计算算法，然后根据相关约定参数，生成首排、后排孔位位置，并投影到点云；通过抵抗线调整、上下坡线调整、坡顶坡底线生成来实时调整炮孔坐标；

步骤三；软件支持调整上下坡线，来选取算法计算的有效区域，然后生成孔位数据，通过算法来排除异常点，尽量保证坡顶坡底线的准确度；

步骤四；装药量设定，按排布孔方式确定装药量，用户可以通过装药量选择，来决定装药量计算方式，或是按爆区边界布孔方式计算装药量，软件根据孔位、坡顶坡底线、其它轮廓线，来划分voronoi网格，从而计算装药量；

步骤五；添加雷管，软件支持多种雷管型号选择，不同时延的雷管用不同颜色来标记，针对引线连接若干孔位，手动联结网路和撤销与恢复控制；

步骤六；模拟爆破，通过时延、孔位、以及联结网路等相关参数，计算孔位爆破顺序，然后展示二维爆破模拟效果；

步骤七；块度识别设计，自动轮廓会根据系统优化的参数，来直接生成石块识别效果；

步骤一中的三维台阶爆破软件目前主要分为三个模块，分别为：智能布孔模块、网路联结模块、块度识别模块。

联结网路模块主要功能有添加雷管延时、快速联结、手动联结和模拟爆破，设计错误能够返回或者重做，方便设计人员使用。

块度识别模块设计为原点云参照和三维点云块度识别，两者都是加载三维点云，可以用鼠标拖动查看，块度自动识别后，可以通过参数调整来微调，提高识别率，同时后续会支持块度的增删改。

软件雷管型号选择包括线号管、引爆线延迟、引爆线和用户自定义的延迟。

步骤七中软件支持用户修改识别参数，来提高识别精度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。