Спосіб створення електронних планів гірничих виробок розроблюваних шахтних пластів

Спосіб створення електронних планів гірничих виробок розроблюваних шахтних пластів, що включає введення в комп'ютер вихідних даних з планшетів крупного масштабу, стикування зображень планшетів по координатній сітці в один растровий файл, векторизацію і пошарове формування векторного плану гірничих виробок, який відрізняється тим, що введення в комп'ютер вихідних даних здійснюють цифровою фотокамерою з мініма 3 Найближчим аналогом заявляємої корисної моделі є спосіб створення ЕПГВ для вугільної промисловості, що включає введення в комп'ютер вихідних даних з планшетів крупного масштабу методом сканування, стикування зображень планшетів по координатній сітці в один растровий файл, векторизацію і пошарове формування векторного плану гірничих виробок [Воробйов С.О., Набокова В.В., Козиренко В.Н. Електронні плани гірничих виробок для вугільної промисловості // Гірнича геологія, геомеханіка і маркшейдерія. Сбірник наукових доповідей, частина II - Донецьк, 2004, с.500-506]. Ознаки найближчого аналога, що співпадають з суттєвими ознаками пропонованого способу: введення в комп'ютер вихідних даних з планшетів крупного масштабу; стикування зображень планшетів по координатній сітці в один растровий файл; векторизація; пошарове формування векторного плану гірничих виробок. Відомий спосіб характеризується недостатньою точністю створення ЕПГВ і трудомісткістю, що обумовлено наступними чинниками. Реалізація способу припускає сканування планшетів з вихідною інформацією. Ця процедура є причиною появи великих помилок в створюваному плані гірничих виробок. По-перше, при прокатуванні планшета через сканер можливе його механічне прослизання щодо рухомих частин, що приводить до спотворення одержаного зображення, яке після векторизації потрапляє на план. По-друге, дуже часто роздільної здатності сканера буває недостатньо для отримання зображення з густиною крапок, яка відповідає нормативної погрішності плану навіть без урахування механічних зсувів планшета. Крім того, сканування вимагає громіздкого і дорогого устаткування (сканер формату А0), операція сканування трудомістка, вимагає спеціальних навиків обслуговуючого персоналу, її практично неможливо реалізувати в умовах маркшейдерської служби шахти. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу створення ЕПГВ розроблюваних шахтних пластів, в якому за рахунок оптимізації технологічних параметрів і нових операцій забезпечується необхідна точність одержаного графічного зображення плану гірничих виробок при зменшенні трудомісткості шляхом прискорення введення інформації в комп'ютер. Поставлена задача вирішується тим, що в способі створення електронних планів гірничих виробок розроблюваних шахтних пластів, що включає введення в комп'ютер вихідних даних з планшетів крупного масштабу, стикування зображень планшетів по координатній сітці в один растровий файл, векторизацію і пошарове формування векторного плану гірничих виробок, згідно корисної моделі введення в комп'ютер вихідних даних здійснюють цифровою фотокамерою з мінімальною лінійною роздільною здатністю, визначуваною по формулі: Рк=L( - пв Мп/5000), де Рк - мінімальна лінійна роздільна здатність цифрової камери, т/дюйм; L - довжина планшета, дюйм; 12140 4 - помилка плану (допустима), не більш 0,2мм; п в - помилка вихідних даних на планшеті, не більш 0,2мм; Мп - масштаб планшета, а перед векторизацією відтворюють первинне зображення планшета з одержаних растрових зображень з використанням відомого програмного забезпечення. Суть способу пояснюється схемою відтворення первинного зображення планшета з одержаних растрових зображень, де на Фіг.1 - вид вихідного планшета; Фіг.2 - вид планшета після фотографування; Фіг.3 - вид планшета в процесі відтворення первинного зображення; Фіг.4 - вид одержаного зображення. Спосіб здійснюють таким чином. Для того, щоб ввести в комп'ютер вихідні дані у вигляді графічної інформації з планшетів, останні жорстко укріплюють на вертикальній плоскій поверхні. На відстані 1 метра встановлюють штатив, що має рівень. Мінімальну лінійну роздільну здатність цифрової фотокамери визначають по формулі: Рк=L( - пв Мп/5000), де Рк - мінімальна лінійна роздільна здатність цифрової камери, т/дюйм; L - довжина планшета, дюйм; - помилка плану (допустима), не більш 0,2мм; пв - помилка вихідних даних на планшеті, не більш 0,2мм; Мп масштаб планшета. Цифрову фотокамеру встановлюють у вертикальне положення паралельно планшету і виконують знімок. Згідно нормативів точність ЕПГВ, тобто помилка плану (допустима) повинна бути не більш 0,2мм. По наведеній формулі визначають мінімальну лінійну роздільну здатність цифрової фотокамери, яка забезпечить необхідну точність при використовуванні планшетів певного масштабу. Одержані результати наведені в таблиці. Аналіз даних таблиці показує, що необхідна точність ЕПГВ може бути забезпечена тільки при роботі з планшетами крупних масштабів М 1:1000 і M 1:2000. Причому в останньому випадку повинна застосовуватися фотокамера з мінімальною лінійною роздільною здатністю не нижче 2000т/дюйм. Враховуючи те, що планшети М 1:1000 не зберігаються в процесі роботи шахти, для введення графічної інформації використовують тільки планшети М 1:2000. Їхнє фотографування здійснюють цифровою фотокамерою Olympus C-5050 з сумарною роздільною здатністю сенсора 45,0 мегапікселей (5-106т/дюйм), що забезпечує мінімальну лінійну роздільну здатність 2000 крапок в кадрі. Фотокамера забезпечена флеш-картою формату SD об'ємом 128Мбайт, що дозволяє накопичувати в ній одночасно до 120 знімків. Час зйомки одного планшета (2 електронні копії) складає приблизно 1 хвилину. Вид вихідного планшета представляють умовною координатною сіткою з нанесеним на неї трикутником (Фіг.1). В результаті фотографування ця сітка деформується і приймає іншу форму (Фіг.2), що приводить до її "нестиковки" з сітками сусідніх планшетів. Для вирівнювання поверх одержаного растрового зображення накладають нову точну 5 12140 сітку по відомих координатах вузлів планшета (Фіг.3). Потім для відтворення первинного зображення планшета (зворотної "деформації") з одержаних растрових зображень використовують відоме програмне забезпечення. При цьому трикутник займає своє колишнє положення (Фіг.4). Процедура коректування растрового зображення планшета в середньому займає 10-15 хвилин. Після цього планшети легко стикуються в загальний план гірничих виробок. Після введення інформації за описаною вище технологією формують растрові графічні зображення ЕПГВ по даному шахтному пласту. Потім здійснюють векторизацію шляхом перекладу растрового зображення у векторне - виробляють заміну складного "крапкового" рисунка на сукупність співпадаючих з ним векторних функціонально заданих об'єктів. В результаті одержують файл набагато меншого об'єму, усуваються проблеми з його масштабуванням і подальшим редактуванням в системі AutoCAD (зміна типу ліній, їх параметрів, кольорів, взаємної прив'язки об'єктів і будь-яких проводити в автоматичному і ручному режимі. ЕПГВ є графічним файлом з певною сукупністю 6 електронних шарів, що складаються з безлічі векторних об'єктів. При пошаровому формуванні плану суттєво спрощується робота з його створення і скорочується час виконання цих виробок, оскільки дозволяє привертати до процесу векторизації інформації і коректування ЕПГВ не одного, а групу операторів. Крім того, при візуалізації і друці ЕПГВ будь-який з електронних шарів може бути відключений у разі виникнення необхідності при роботі з суміщеними ЕПГВ шахт, що відпрацьовують групи вугільних пластів. Згідно пропонованого способу були створені ЕПГВ для 19 шахт із загальною кількістю шахтних пластів 37, сумарною площею ЕПГВ в надрукованому вигляді - 82,68м2, що відповідає їх площі в натурі - 2067км і площі шахтних полів - близько 1550км. При розробці цих планів було оцифровано і векторизовано 873 планшета М 1:2000. Використовування пропонованого способу забезпечує необхідну точність, яка не перевищує 0,2мм одержаного графічного зображення плану гірничих виробок при зменшенні трудомісткості. Таблиця № п/п Масштаб планшета 1 2 3 4 1:1000 1:2000 1:5000 1:10000 Величина помилки плану (мм) при мінімальній лінійній роздільній здатності фотокамери Рк (т/дюйм) 1000 1500 2000 2500 3000 0,18 0,17 0,13 0,12 0,11 0,28 0,21 0,18 0,16 0,14 0,58 0,41 0,33 0,28 0,24 1,08 0,74 0,58 0,48 0,40 7 Комп’ютерна верстка Д. Дорошенко 12140 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601