工作原理

GHJS12采用脈沖式激光測距與旋轉(zhuǎn)棱鏡掃描技術(shù)：掃描時，設(shè)備發(fā)射1550nm人眼安全激光脈沖（脈沖寬度5ns，重復(fù)頻率300kHz）至巷道壁或設(shè)備表面，通過時間飛行法（TOF）計算激光往返時間，結(jié)合高精度時鐘（時鐘精度20ps）解算目標(biāo)距離（測距精度±10mm）；旋轉(zhuǎn)棱鏡（轉(zhuǎn)速400rpm，掃描角度360°×90°）實現(xiàn)水平360°、垂直90°全空間覆蓋，單站可掃描120m半徑內(nèi)的巷道斷面或設(shè)備輪廓；全封閉防爆殼體（材質(zhì)為304不銹鋼，厚度8mm）隔離內(nèi)部電路與外部易燃?xì)怏w，防爆等級達(dá)Ex ib I Mb（本質(zhì)安全型），即使設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生電火花也不會引燃甲烷等可燃?xì)怏w；礦用本安電源（輸出DC12V/5A）通過限流、限壓設(shè)計，確保電路能量始終低于可燃?xì)怏w最小點(diǎn)火能量；多站掃描時，設(shè)備通過內(nèi)置IMU（慣性測量單元）與UWB（超寬帶）定位模塊記錄位姿信息，結(jié)合ICP（迭代最近點(diǎn)）算法自動拼接點(diǎn)云，拼接誤差≤0.02m；針對潮濕或反光表面（如積水、金屬設(shè)備），設(shè)備支持多次回波接收技術(shù)（最多3次回波），有效提取目標(biāo)真實距離；掃描數(shù)據(jù)通過礦用本安型以太網(wǎng)傳輸至防爆計算機(jī)（運(yùn)行Windows 10 IoT系統(tǒng)），配套軟件支持點(diǎn)云去噪、巷道斷面分析（計算巷道收斂變形量）、設(shè)備碰撞預(yù)警（與BIM模型對比）及三維建模（生成TIN網(wǎng)格模型），輸出格式涵蓋LAS/XYZ/DXF，兼容主流礦山GIS軟件。

應(yīng)用范圍

覆蓋礦井全生命周期三維測量場景：巷道變形監(jiān)測（日常巡檢、頂板下沉、兩幫移近量計算）、采空區(qū)測繪（體積計算、垮落高度分析）、設(shè)備安裝定位（掘進(jìn)機(jī)、采煤機(jī)空間坐標(biāo)校準(zhǔn)）、災(zāi)害應(yīng)急評估（瓦斯爆炸后巷道損毀范圍測繪、透水事故后積水區(qū)域三維建模）及礦山復(fù)墾（地表塌陷區(qū)地形測量）等，尤其適合檢測狹長巷道（如運(yùn)輸大巷、回風(fēng)巷）、不規(guī)則采空區(qū)（如房柱式開采遺留空間）或動態(tài)變形區(qū)域（如軟巖巷道持續(xù)收斂）；支持與礦用無人機(jī)/機(jī)器人集成，通過ROS接口實現(xiàn)“空地協(xié)同”掃描，適配復(fù)雜巷道（如交叉口、硐室）下的三維數(shù)據(jù)采集；設(shè)備防護(hù)等級達(dá)IP68，可在-20℃至50℃、濕度0%-100%（可浸水1m深）的礦井環(huán)境中穩(wěn)定工作，滿足防爆、防水、防塵、抗沖擊的嚴(yán)苛要求。

技術(shù)參數(shù)

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(diǎn)/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(zhì)安全型）；防護(hù)等級：IP68；數(shù)據(jù)接口：礦用本安型以太網(wǎng)、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(xù)航時間：連續(xù)掃描≥8小時；重量：25kg（含電池）；尺寸：600mm×500mm×400mm。

產(chǎn)品特點(diǎn)

全系列通過MA（礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志）認(rèn)證與IECEx國際防爆認(rèn)證，本質(zhì)安全型設(shè)計從源頭消除爆炸風(fēng)險，可直接用于甲烷濃度≥0.5%的礦井環(huán)境；全封閉防爆殼體與礦用本安電源構(gòu)成雙重安全防護(hù)，即使設(shè)備內(nèi)部故障也不會引發(fā)瓦斯爆炸；1550nm人眼安全激光器符合IEC 60825-1標(biāo)準(zhǔn)，可安全掃描礦工無風(fēng)險；旋轉(zhuǎn)棱鏡掃描技術(shù)使單站覆蓋面積較傳統(tǒng)擺鏡式設(shè)備提升2倍，減少50%外業(yè)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(shè)備碰撞預(yù)警（與BIM模型實時對比，提前3天預(yù)警碰撞風(fēng)險）及多格式數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能，外業(yè)操作效率提升35%；可選配全景相機(jī)模塊（集成1200萬像素RGB相機(jī)，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(jiān)測環(huán)境氣體濃度），擴(kuò)展安全監(jiān)測功能。GHJS12以“防爆、精準(zhǔn)、智能”的特性，成為礦井三維測量的核心安全裝備。