[发明专利]用于尾矿库干滩长度与滩顶高程的自动巡航算法

说明书

技术领域

本发明属于矿冶安全监控方法技术领域，涉及一种用于尾矿库干滩长度与滩顶高程的自动巡航算法。

背景技术

尾矿干排，是近年来国内逐渐兴起的一项尾矿处置工艺，是指选矿流程输出的尾矿浆经多级浓缩后，再经脱水振动筛等高效脱水设备进行脱水处理，形成含水小、易沉淀固化、运输方便易于堆存的矿渣。尾矿干排能够提高尾矿利用率，减少环境污染，现在国家已经明文要求，必须对矿浆进行尾矿干排处理。

尾矿库是指尾矿坝拦截谷口或围地构成的，用以堆存尾矿干排过程中形成的矿渣的场所。在尾矿干排过程中，筑坝拦截矿浆中的矿渣和水，矿渣由于水的冲击在筑坝拦截面沉积，沉积体露出水面的部分称为干滩。干滩长度是指水滩分界点到坝顶方向线的最小垂直距离，滩顶高程是指干滩中的最高点的高程，往往会随着放矿、降雨等因素发生变化。

尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流危险源，存在溃坝危险，一旦失事，容易造成重特大事故，干滩长度和滩顶高程是检测尾矿安全的重要指标，传统的测量方法是通过人工定期或不定期采集数据，实现对尾矿库的安全监测，但是，人工采集不仅会存在一些误差和错误，而且受到环境、地形、天气、人员素质等因素的制约，会造成一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于尾矿库干滩长度与滩顶高程的自动巡航算法，解决了现有技术中存在的人工测量受环境制约准确率低的问题。

本发明所采用的技术方案是，用于尾矿库干滩长度与滩顶高程的自动巡航算法，包括以下步骤：

步骤1、将干滩测量仪置于尾矿库附近的高点，测量并记录干滩测量仪的高程；

步骤2、预设干滩长度巡航轨迹和滩顶高程巡航轨迹，根据干滩长度巡航轨迹寻找干滩长度测量点，根据滩顶高程巡航轨迹寻找滩顶高程测量点；

步骤3、记录干滩测量仪到干滩长度测量点的距离，以及干滩测量仪与干滩长度测量点的水平巡航角、垂直巡航角；在坝体上选择两个参考点，记录干滩测量仪分别到两个坝体参考点的距离，以及干滩测量仪分别与两个坝体参考点的水平巡航角、垂直巡航角，计算干滩长度；

步骤4、记录干滩测量仪到滩顶高程测量点的距离，以及干滩测量仪与滩顶高程测量点的水平巡航角、垂直巡航角，计算滩顶高程。

干滩测量仪包括图像处理模块，图像处理模块分别连接有激光测距仪和云台，云台上设置有摄像机。

步骤2中，预设多条干滩长度巡航轨迹，干滩长度巡航轨迹以水面处为起点，以干滩处为终点，并经过水滩分界线；预设一条滩顶高程巡航轨迹，滩顶高程巡航轨迹经过干滩最高点。

步骤2中，寻找干滩长度测量点和滩顶高程测量点的过程中，巡航操作具体如下：

每条巡航轨迹的起点为S，终点为E，在巡航轨迹起点S处，水平巡航 角为α_S，垂直巡航角为β_S；在巡航轨迹终点E处，水平巡航角为α_E，垂直巡航角为β_E；巡航过程中，水平巡航角为α，垂直巡航角为β：

对水平巡航角α进行变换：

计算dltα＝(α_E－α_S) (1)

(1)当dltα>0且|dltα|>180°，K_α＝360°-|dltα|；在α_S的基础上每次减少0.1°(若α_S≤0°时，α_S＝α_S+360°)；

(2)当dltα>0且|dltα|<180°时，K_α＝|dltα|；如果dltα<0，在α_S的基础上每次增加0.1°；

(3)当dltα<0且|dltα|>180°，K_α＝360°-|dltα|；在α_S的基础上每次增加0.1°(若α_S≥360°时，α_S＝α_S－360°)；

(4)当dltα<0且|dltα|<180°时，K_α＝|dltα|；如果dltα<0，在α_S的基础上每次减少0.1°；

对垂直巡航角β进行变换：

计算dltβ＝(β_E－β_S) (2)