工作原理
GHJS12采用脈沖式激光測距與旋轉棱鏡掃描技術:掃描時,設備發射1550nm人眼安全激光脈沖(脈沖寬度5ns,重復頻率300kHz)至巷道壁或設備表面,通過時間飛行法(TOF)計算激光往返時間,結合高精度時鐘(時鐘精度20ps)解算目標距離(測距精度±10mm);旋轉棱鏡(轉速400rpm,掃描角度360°×90°)實現水平360°、垂直90°全空間覆蓋,單站可掃描120m半徑內的巷道斷面或設備輪廓;全封閉防爆殼體(材質為304不銹鋼,厚度8mm)隔離內部電路與外部易燃氣體,防爆等級達Ex ib I Mb(本質安全型),即使設備內部產生電火花也不會引燃甲烷等可燃氣體;礦用本安電源(輸出DC12V/5A)通過限流、限壓設計,確保電路能量始終低于可燃氣體最小點火能量;多站掃描時,設備通過內置IMU(慣性測量單元)與UWB(超寬帶)定位模塊記錄位姿信息,結合ICP(迭代最近點)算法自動拼接點云,拼接誤差≤0.02m;針對潮濕或反光表面(如積水、金屬設備),設備支持多次回波接收技術(最多3次回波),有效提取目標真實距離;掃描數據通過礦用本安型以太網傳輸至防爆計算機(運行Windows 10 IoT系統),配套軟件支持點云去噪、巷道斷面分析(計算巷道收斂變形量)、設備碰撞預警(與BIM模型對比)及三維建模(生成TIN網格模型),輸出格式涵蓋LAS/XYZ/DXF,兼容主流礦山GIS軟件。
應用范圍
覆蓋礦井全生命周期三維測量場景:巷道變形監測(日常巡檢、頂板下沉、兩幫移近量計算)、采空區測繪(體積計算、垮落高度分析)、設備安裝定位(掘進機、采煤機空間坐標校準)、災害應急評估(瓦斯爆炸后巷道損毀范圍測繪、透水事故后積水區域三維建模)及礦山復墾(地表塌陷區地形測量)等,尤其適合檢測狹長巷道(如運輸大巷、回風巷)、不規則采空區(如房柱式開采遺留空間)或動態變形區域(如軟巖巷道持續收斂);支持與礦用無人機/機器人集成,通過ROS接口實現“空地協同”掃描,適配復雜巷道(如交叉口、硐室)下的三維數據采集;設備防護等級達IP68,可在-20℃至50℃、濕度0%-100%(可浸水1m深)的礦井環境中穩定工作,滿足防爆、防水、防塵、抗沖擊的嚴苛要求。
技術參數
測距范圍:0.5m-120m(單站掃描半徑);測距精度:±10mm(2σ);掃描速度:30萬點/秒;角度分辨率:水平0.018°/垂直0.036°;激光波長:1550nm(人眼安全);激光等級:Class 1;掃描角度:水平360°×垂直90°;拼接精度:多站拼接誤差≤0.02m;防爆等級:Ex ib I Mb(本質安全型);防護等級:IP68;數據接口:礦用本安型以太網、RS485;工作溫度:-20℃-50℃;工作濕度:0%-100%RH;電源:礦用本安電源(DC12V/5A);續航時間:連續掃描≥8小時;重量:25kg(含電池);尺寸:600mm×500mm×400mm。
產品特點
全系列通過MA(礦用產品安全標志)認證與IECEx國際防爆認證,本質安全型設計從源頭消除爆炸風險,可直接用于甲烷濃度≥0.5%的礦井環境;全封閉防爆殼體與礦用本安電源構成雙重安全防護,即使設備內部故障也不會引發瓦斯爆炸;1550nm人眼安全激光器符合IEC 60825-1標準,可安全掃描礦工無風險;旋轉棱鏡掃描技術使單站覆蓋面積較傳統擺鏡式設備提升2倍,減少50%外業布站時間;配套軟件集成巷道斷面智能分析(自動識別頂板、兩幫、底板,計算收斂變形量)、設備碰撞預警(與BIM模型實時對比,提前3天預警碰撞風險)及多格式數據導出功能,外業操作效率提升35%;可選配全景相機模塊(集成1200萬像素RGB相機,同步采集巷道表面色彩)與氣體檢測模塊(集成甲烷、一氧化碳傳感器,實時監測環境氣體濃度),擴展安全監測功能。GHJS12以“防爆、精準、智能”的特性,成為礦井三維測量的核心安全裝備。