PDA手持便攜式監(jiān)測(cè)設(shè)備在地質(zhì)數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集中的應(yīng)用

王彥姣，秦立峰

（河鋼股份有限公司承德分公司，河北 承德 067000）

隨著互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)以及移動(dòng)設(shè)備應(yīng)用專業(yè)的不斷普及和應(yīng)用,分布式信息也逐漸滲透到社會(huì)的諸多領(lǐng)域之中。尤其是在礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)方面,伴隨數(shù)字化技術(shù)、數(shù)字化礦山的迅猛發(fā)展,在勘探礦山地層的基本巖性、礦石樣品、礦山構(gòu)造、工程水文地質(zhì)狀況等礦山數(shù)據(jù)等方面已經(jīng)慢慢完成了數(shù)字化、智能化、自動(dòng)化式管理,然而這些數(shù)據(jù)的大規(guī)模更新逐漸演變成礦山自動(dòng)化發(fā)展的“攔路虎”[1]。移動(dòng)設(shè)施的出現(xiàn)在一定意義上有效地解決了各式地質(zhì)數(shù)據(jù)原始采集技藝中速度比較慢、工作效率較低、失誤率比較大等一系列問(wèn)題。這些移動(dòng)設(shè)施，比方說(shuō)掌上電腦、PDA等，最大的特征就是：它們可以在任何一個(gè)時(shí)間點(diǎn)搜集到相關(guān)信息以及有效數(shù)據(jù),并把礦井下面的有關(guān)數(shù)據(jù)和各種礦業(yè)軟件(比方說(shuō)SURPAC、4DMNET等)進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)變,直接完成數(shù)據(jù)導(dǎo)入以及更新,同時(shí)另一方面,自動(dòng)化控制技術(shù)以及數(shù)據(jù)集成技術(shù)完成對(duì)外地質(zhì)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、數(shù)據(jù)檢測(cè)、數(shù)據(jù)操作、圖形編纂等一系列工作,井下的工作效率有效得到提升,為礦山地質(zhì)以及礦井環(huán)境、檢測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集、更新SUROAC數(shù)據(jù)庫(kù)提供了可信的保證。

1 PDA手持便攜式監(jiān)測(cè)設(shè)備在地質(zhì)數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集中的應(yīng)用

（1）選擇合適的編錄比例尺。為了能夠比較好的適應(yīng)地下不同環(huán)境狀況下坑道編錄的具體要求,在P D A手持便攜式檢測(cè)設(shè)備中單獨(dú)設(shè)置比例尺的自動(dòng)選取功能,能夠在不同比例尺下完成地質(zhì)編錄工作[2]。比方說(shuō)編錄具備特殊地質(zhì)狀況的地面可以選取1:25的比例尺；當(dāng)井下工程用于揭露礦層(體)或地質(zhì)界線的時(shí)候,素描圖的比例尺就設(shè)置為1:15；而其它一般性的坑道工程(比方說(shuō)沿山、聯(lián)巷等)就可以采取1:10的比例尺；另外對(duì)于一些表露地表的非礦、不存在特殊狀況、精確度要求比較低的工程就采取l:400的比例尺。

（2）用手持PDA對(duì)隧道內(nèi)的地質(zhì)情況進(jìn)行素描。在編制地質(zhì)地形素描圖的時(shí)候必要的時(shí)候可以對(duì)輪廓進(jìn)行精簡(jiǎn)，圖形中必須具備坐標(biāo)的方格網(wǎng)，根據(jù)平均值或標(biāo)準(zhǔn)值完成繪制，其主要編制的地質(zhì)數(shù)據(jù)有地質(zhì)構(gòu)造的分層示意、巖性屬性、水利數(shù)據(jù)以及樣品數(shù)據(jù)等。

（3）坑道素描圖的修改及保存。完成地質(zhì)素描以后,采集到的地質(zhì)數(shù)據(jù)能夠借助搜索工具欄中的保存按鈕完成保存,這時(shí)保存后的樣品數(shù)據(jù)就是矢量化數(shù)據(jù),能夠完成導(dǎo)出、復(fù)制、修改、粘帖等一系列操作,也能夠直接導(dǎo)入SURPAC地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)完成更新下載,其它地質(zhì)信息(比方說(shuō)地層構(gòu)造、巖性、巖性界線等)都會(huì)以圖形的方式進(jìn)行保存,以便之后素描圖的打印、修改、保存[3]。PDA手持式便攜式檢測(cè)設(shè)備在作業(yè)的情況下，利用設(shè)置離下筆位置最近的交叉點(diǎn)作為鉆孔點(diǎn)或其他地質(zhì)構(gòu)造的起點(diǎn)，并為素描圖的繪制提供刪除、放大、縮小的一系列繪圖功能，從旁輔助工作人員能夠在短時(shí)間內(nèi)快速完成地質(zhì)素描圖的繪制。

（4）對(duì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并完成輸出?？刂圃O(shè)備監(jiān)測(cè)到的地質(zhì)分布所需要了解的重要數(shù)據(jù)是進(jìn)行地質(zhì)勘察的起始坐標(biāo)。PDA手持便攜式監(jiān)測(cè)設(shè)備所提供的數(shù)據(jù)信息，能夠準(zhǔn)確的對(duì)數(shù)據(jù)完成錄入，并有利于數(shù)據(jù)庫(kù)信息的及時(shí)跟進(jìn)。設(shè)備輸出成果較為綜合,主要項(xiàng)目包括匹配數(shù)據(jù)、鉆孔井信息、目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)、臨時(shí)監(jiān)測(cè)文件、標(biāo)準(zhǔn)觀測(cè)數(shù)據(jù)以及礦井?dāng)?shù)據(jù)精確度文件,并根據(jù)嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)完成輸出。

2 工程實(shí)驗(yàn)與效果分析

為了更加清楚、具體的看出本文提出的PDA手持便攜式監(jiān)測(cè)設(shè)備在地質(zhì)數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集中的實(shí)際應(yīng)用效果，特與和傳統(tǒng)的地質(zhì)數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集技術(shù)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)其數(shù)據(jù)采集率的大小進(jìn)行比較。

（1）實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。為保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，將兩種地質(zhì)數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集技術(shù)設(shè)計(jì)置于相同的試驗(yàn)參數(shù)之中，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集率的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)采取山西陽(yáng)泉某縣城的一座礦井作為實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比。試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置見(jiàn)下表。

表1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置信息

（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。試驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)兩種不同的地質(zhì)數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集技術(shù)設(shè)計(jì)同時(shí)在相同環(huán)境下進(jìn)行工作，分析其數(shù)據(jù)采集率的變化。實(shí)驗(yàn)效果對(duì)比見(jiàn)圖1所示。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明使用PDA手持便攜式監(jiān)測(cè)設(shè)備能夠?qū)Φ刭|(zhì)信息實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化采集，且數(shù)據(jù)采集速度較為迅速，采集數(shù)據(jù)的精確度非常高，可以較好地為礦井建設(shè)的發(fā)展而服務(wù)，并為一系列領(lǐng)域的科學(xué)研究提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。高度信息化、自動(dòng)化的手段能夠在一定程度上降低工作人員的強(qiáng)度，并高效地獲取到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

圖1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比圖

3 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)PDA手持便攜式監(jiān)測(cè)設(shè)備在地質(zhì)數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集中的應(yīng)用進(jìn)行分析，根據(jù)PDA手持便攜式監(jiān)測(cè)設(shè)備的一系列應(yīng)用特征，對(duì)地質(zhì)數(shù)據(jù)采集進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)本文設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)論證表明，本文設(shè)計(jì)的方法具備極高的有效性。希望本文的研究能夠?yàn)镻DA手持便攜式監(jiān)測(cè)設(shè)備在地質(zhì)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集中的應(yīng)用提供理論支持。