厘米级高精度定位钻机自动布孔系统

系统简介

厘米级高精度卫星定位钻自动布孔系统主要利用高精度北斗、GPS、GLONASS多星系统实现钻机精确定位。系统软件与数字地质软件、模拟爆破软件数据共享，通过无线网络将布孔位置下发到钻机智能终端上。钻机智能终端根据布孔位置自动找到孔位，达到误差允许范围时提示开始钻孔，钻孔完成后将穿孔坐标、孔深、穿孔性质等数据上传到中心控制室，为数字地质软件提供原始数据，免去原来由测量人员实地测量摆石堆及钻孔后验收的工作。

系统将高精度定位技术应用到钻机布孔、穿孔过程，提高布孔、穿孔作业的自动化控制水平和穿孔精度，达到管理过程精细化、控制过程数字化。

图：系统原理

系统基本功能

高精度定位钻机自动布孔系统主要包四个部分组成：

第一部分：钻机检测数据

根据钻机本体设备协议，采集空压机气压、油温、油压、油位，电机电压、电流等数据。

采集穿孔深度数据。

采集孔位倾角数据。

第二部分：厘米级高精度智能终端

该部分主要完成定位信息采集、穿孔定位、钻机状态信息采集，同时与地面控制中心通讯。

图：厘米级高精度智能终端

第三部分：差分基准站

差分基准站GPS +北斗+ GLONASS多星系统坐标并与基准坐标比较，将TRK差分信息通过无线网络以一定的规约发送到智能终端，提高定位精度。

图：差分基准站

第四部分：管控中心

该部分主要完成钻机数据分析、数学模型运算、与数字地质系统交换钻穿孔孔位坐标、电子地图等功能。

图：电子地图与数据统计

投入后的效益及效果

使用新技术手段解决了复杂生产过程的自动控制问题，加快了向自动化与信息化迈进的步伐，在实现企业科技进步的前提下提高了管理水平，并通过提高生产能力扩大规模经济效益，同时，通过降低消耗获取直接利益，实现低能耗的节约型企业建设。系统投入后达到的效益、效果：

1、采矿信息化重要组成：是采矿业工艺向自动化、信息化迈进的进一步延伸，是采矿业自动化、信息化组成的一部分。

2、降低穿孔成本：提高穿孔作业效率，提高穿孔质量和爆破质量，降低穿孔废孔率和爆破根块率，进而提高铲装作业效率等具有积极的作用，可降低穿爆成本10~14%。

3、提高穿孔精度：运用高精度定位系统做引导，改变了传统的生产方式，使对孔误差达到最小。实践证明，运用高精度定位系统钻机形成的爆区孔网合格率达到100%。

4、提高设备作业效率：以GPS定位系统引导钻机对孔，消除了雨、雪、雾、白天、夜间的影响因素，实现了钻机全天候作业，提高了设备作业效率。

5、提高测量工作效率：实现了自动布孔、自动测量坐标、自动上传坐标，免除了中间过程，提高了测量工作效率和测量精度，并实现了生产过程数据共享。

6、精确孔底控制：在保证钻孔的水平定位精度的同时，还能对穿孔深度进行动态跟踪，使所穿孔深精确控制在同一个水平面或在一个水平角的坡面内。