一种铵油炸药装填深度识别方法及其系统与流程

本发明涉及铵油炸药装填，尤其涉及一种铵油炸药装填深度识别方法及其系统。

背景技术：

1、铵油炸药是一种粉状或粒状的爆炸性混合物，主要由硝酸铵和柴油组成，木粉作为疏松剂，感度低，起爆比较困难，吸潮和固结的趋势较为强烈；铵油炸药因其制作成本低、易于使用的优点，常被用于采煤、采石、金属开采等初阶应用；铵油炸药有多种类型，包括粉状铵油炸药、多孔粒状铵油炸药、重铵油炸药、粒状粘性炸药、增粘粒状铵油炸药等，适用于不同的爆破工程作业环境，如露天、岩石型、抗水岩石型以及煤矿许用型。

2、但现有技术中，铵油炸药在安装时，需要确认炸药是否安装至指定位置，而传统的方式过于繁琐，从而容易影响装填效率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种铵油炸药装填深度识别方法及其系统，旨在解决现有技术中铵油炸药在安装时，需要确认炸药是否安装至指定位置，而传统的方式过于繁琐，从而容易影响装填效率的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的一种铵油炸药装填深度识别系统，包括信号采集模组、数据处理模块、机器人装填模块、检测模块和系统平台，所述信号采集模组包括炮孔定位模块、plc控制器模块和识别模块，所述plc控制器模块包括cpu单元、存储器单元、输入单元、输出单元、通信单元和扩展单元，所述识别模块包括振动器单元和牵引单元，所述牵引单元包括牵引电机、牵引细绳、固定座和支架，所述牵引细绳的一端设置有机械手，所述固定座的一端设置有导向轮，所述固定座的上方设置有连接耳，所述牵引电机与所述固定座固定连接，并位于所述固定座的外侧，所述牵引细绳设置于所述牵引电机的输出端，所述固定座与所述支架固定连接，并位于所述支架远离所述连接耳的一端，且所述牵引细绳通过所述导向轮延伸至所述支架的下方，所述信号采集模块与所述系统平台连接，所述数据处理模块与所述系统平台连接，所述机器人装填模块与所述系统平台连接，所述检测模块与所述系统平台连接；

3、所述plc控制器模块用于将接收来自图像识别技术和炮孔深度信息的输入，进行处理后控制装药设备；

4、所述振动器单元用于产生振动；

5、所述牵引单元用于对炸药进行抓取，同时将振动频率传送至所述振动器单元；

6、所述机器人装填模块用于对炸药进行安装；

7、所述检测模块用于检测炸药所处环境的温度和压强；

8、所述cpu单元用于作为plc的核心，cpu负责执行系统程序，处理逻辑运算、算术运算、顺序控制等任务，并协调各部分的工作；

9、所述存储器单元用于存储操作系统软件、应用程序以及数据；

10、所述输入单元用于接收外部信号；

11、所述输出单元用于将处理后的指令发送到执行机构；

12、所述通信单元用于支持多种通信协议；

13、所述扩展单元用于增强功能或扩展i/o点数。

14、其中，所述数据处理模块包括滤波单元、去噪单元、校准单元和算法分析单元，所述滤波单元、所述去噪单元、所述校准单元和所述算法分析单元均与所述系统平台连接；

15、所述滤波单元用于抑制和防止干扰；

16、所述去噪单元用于去除数据中的噪声；

17、所述校准单元用于提高数据的准确性、确保科研可靠性、保障实验安全；

18、所述算法分析单元用于提高数据处理效率、优化数据存储结构、以及增强数据处理的灵活性。

19、其中，所述机器人装填模块包括自动定位单元、远程操控单元、压药单元、机械臂单元和装填单元，所述自动定位单元、所述远程操控单元、所述压药单元、所述机械臂单元和所述装填单元均与所述系统平台连接；

20、所述自动定位单元用于对所述机械臂单元自动定位并在掌子面上装填炸药；

21、所述远程操控单元用于远距离操控所述机械臂单元进行工作；

22、所述压药单元用于对安装完成后的炸药进行自动加压；

23、所述机械臂单元用于对所述牵引单元的整体重量进行支撑；

24、所述装填单元用于对炸药按照预定的参数进行装药。

25、其中，所述检测模块包括压力传感器单元和温度传感器单元，所述压力传感器单元和所述温度传感器单元均与所述系统平台连接；

26、所述压力传感器单元用于检测炸药所处环境的压强；

27、所述温度传感器单元用于检测炸药所处环境温度。

28、其中，所述炮孔定位模块包括无人机图像识别单元和智能识别算法单元，所述无人机图像识别单元和所述智能识别算法单元均与所述系统平台连接；

29、所述无人机图像识别单元用于对爆破区内的每个炮孔进行精确的定位；

30、所述智能识别算法单元用于利用先进的图像处理和识别算法，对炮孔进行快速而准确的识别。

31、其中，所述铵油炸药装填深度识别系统还包括提示模块和显示模块，所述提示模块包括闪烁灯单元和喇叭单元，所述显示模块包括lcd显示屏单元和按钮操作单元，所述闪烁灯单元和所述喇叭单元均与所述系统平台连接，所述lcd显示屏单元和所述按钮操作单元均与所述系统平台连接；

32、所述闪烁灯单元用于对炸药安装到位后进行闪烁提示；

33、所述喇叭单元用于发出提示音提示工作人员炸药安装到位；

34、所述lcd显示屏单元用于提供直观的操作界面，实时显示炸药装填深度、温度以及压力；

35、所述按钮操作单元用于控制整个系统的运行。

36、本发明还提供一种铵油炸药装填深度识别方法，应用于上述所述的铵油炸药装填深度识别系统，包括如下步骤：

37、s1：首先，通过将炸药放置于所述机械手的下方，使所述机械手对炸药进行抓取，同时将所述振动器单元设置于所述机械手的上方；

38、s2：再通过所述机械臂单元将所述支架整体移动至炮孔的正上方，此时所述牵引细绳在炸药重力的作用下为绷紧状态；

39、s3：再通过所述炮孔定位模块将炸药和所述振动器单元准确的调节至炮孔的正中间；

40、s4：随后控制所述牵引电机顺时针旋转，使炸药在所述牵引细绳的作用下缓慢下降，同时启动所述振动器单元，炸药缓慢进入炮孔内，在炸药安装到位后，此时，所述牵引细绳处于放松状态；

41、s5：当所述牵引细绳处于绷紧状态时，所述牵引细绳在所述振动器单元的作用下产生小频率摆动，则判定炸药未到达指定位置；

42、s6：当所述牵引细绳处于放松状态时，所述牵引细绳在所述振动器单元的作用下产生大频率摆动，则判定炸药已到达指定位置。

43、本发明的一种铵油炸药装填深度识别方法及其系统，包括信号采集模组、数据处理模块、机器人装填模块、检测模块和系统平台，所述信号采集模组包括炮孔定位模块、plc控制器模块和识别模块，所述plc控制器模块包括cpu单元、存储器单元、输入单元、输出单元、通信单元和扩展单元，所述识别模块包括振动器单元和牵引单元，所述识别模块包括振动器单元和牵引单元，所述牵引单元包括牵引电机、牵引细绳、固定座和支架，所述信号采集模块与所述系统平台连接，所述数据处理模块与所述系统平台连接，所述机器人装填模块与所述系统平台连接，所述检测模块与所述系统平台连接，通过所述牵引单元对炸药进行抓取，再连接所述振动器单元，利用压电陶瓷振子的谐振特性来精确捕捉振动信号的变化，从而实现对炸药位置的高精度监测，有效地解决了铵油炸药在安装时，需要确认炸药是否安装至指定位置，而传统的方式过于繁琐，从而容易影响装填效率的技术问题。