井筒内壁成图系统关键技术研究

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1、硕士学位论文井筒内壁成图系统关键技术研究StudyontheKeyTechnologyforShaftWallMappingSystem作者：查剑林导师：孙伟教授中国矿业大学二〇一五年五月中图分类号TP学校代码10290UDC密级公开中国矿业大学硕士学位论文井筒内壁成图系统关键技术研究StudyontheKeyTechnologyforShaftWallMappingSystem作者查剑林导师孙伟申请学位工学硕士培养单位信息与电气工程学院学科专业控制理论与控制工程研究方向传感技术与系统答辩委员会主席评阅人二〇一五年五月论文审阅认定书研究生在规定的学习年限内，按照研究生

2、培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢该论文是在孙伟教授的悉心指导下完成的。在论文编写过程中，导师多次为我指点迷津，在论文的选题、写作思路等方面都给与了帮助。在三年硕士研究生的学习、生活中，导师给了我无微不至的帮助。导师治学态度严谨，工作作风精益求精，从侧面深深地影响和教育了我，让我终生受益。在导师的培养下，我得到了很多动手实践的机会，参与科研项目，增强自己的团队意识，也拓宽了自己分析问题

3、的角度和独立解决问题的能力，并养成了主动学习和创新学习的习惯，这无疑为我以后的工作学习打下坚实的基础。在此，向导师孙伟教授致以衷心的感谢。特别感谢实验室的兄弟姐妹，为我们的共同学习环境营造了一个良好的氛围。感谢同级的左登超、聂婷、杨海群、张耀方等同学，感谢环境与测绘学院的李怀展、吴承红、赵军、张豪杰等同学在我课题开展过程中给予我大力支持和宝贵意见。同窗三年，取得的不仅是学业上的进步，更多的是一生的友谊。感谢所有的信电学院的老师，谢谢你们对我的关心和帮助，幸得有你们的指导才能使得我的研究基础更为扎实！最后我要感谢我的家人和朋友，他们在生活上对我提供无微不至的关怀，使我最

4、后顺利地完成硕士学位论文，向他们表示诚挚的感谢！感谢各位专家和老师在百忙中评阅论文!摘要井筒内壁变形监测是井筒变形灾害防治的重要前提。针对目前井筒变形监测精度差、效率低的缺陷，研发了一款井筒内壁快速成图系统。系统包含硬件和软件两个部分。其中硬件系统由测量子系统、运动控制子系统和电源子系统构成；软件系统包括参数设置模块、数据传输模块、运动控制模块、图形显示模块、故障诊断模块和数据处理模块。论文首先进行了井筒内壁成图需求分析，确定了系统设计的相关参数，优化设计了相应的测量方案；在此基础上完成了设备硬件平台的设计及相关子系统的参数优化匹配；并利用C#语言和多线程技术编写了相

5、应的测量控制和数据处理软件，最终完成了井筒内壁成图的硬件系统和软件系统的构建。系统能够自动扫描获取目标对象并获取目标对象在其坐标系内的三维点云数据。测距、测角的相关实验结果表明系统的测距精度为0.78mm，测角精度为18″，单点坐标精度为0.79mm。井筒内壁成图系统为煤矿井筒变形灾害防治提供了一条新途径，具有重要的应用价值。论文有图53幅，表22个，参考文献70篇。关键词：井筒变形监测；激光位移传感器；空间信息获取；三维扫描IAbstractShaftdeformationmonitoringisveryimportantinpreventionandtreatme

6、ntforshaftdeformationaccident.Thereexistsdefectsoflowaccuracyandlowefficiencyinthosetraditionalmonitoringmethods,thethesisdevelopedakindofmappingsystemappliedtoshaftdeformationmonitoring.Thesystemisconsistedbyhardwareandsoftware.Thehardwaresystemconsistsofmeasurementsubsystem,motioncont

7、rolsubsystemandpowersupplysubsystem;thesoftwaresystemincludesparameterssettingmodule,datatransmissionmodule,motioncontrolmodule,thegraphicdisplaymodule,faultdiagnosismoduleanddataprocessingmodule.Firstofall,thethesisconductedthedemandanalysisoftheshaftwallmappingsystem(SWMS),id