Mikrokaevanduse suunaandur on põhikomponent{0}}täpse ruumilise positsioneerimise ja asendi mõõtmise saavutamiseks kaevandustehnikas. Andurtehnoloogia ja intelligentsete algoritmide integreerimisega pakub see kriitilist andmetuge kaevanduste uurimise, kaevandamise, toe ja seadmete navigeerimise jaoks. Võttes näiteks DS550LT-ZITNi välja töötatud mikrosuunaanduri, käsitletakse selles artiklis selle tööpõhimõtet, tehnilisi omadusi ja tööstuslikke rakendusi kolmest aspektist.
Tööpõhimõte: mitme{0}anduri liitmine ja ruumiline arvutamine
Seda tüüpi andurite põhimõõtmise põhimõte põhineb "magnetilise suuna leidmise + kiirendusasendi määramise" liitmeetodil, mis põhineb sisseehitatud -kolme-teljelise magnetanduri (fluxgate) ja kolme-telje MEMS-kiirendusanduri koostööl:
Magnetsensor:Mõõdab Maa magnetvälja komponente igal teljel, et määrata anduri suund magnetilise põhja suhtes.
Kiirendusandur:Mõõdab gravitatsioonikiirenduse komponente igal teljel, et määrata anduri kaldeasend (kaldenurk ja tööriista esikülje nurk).
Reaalajas{0}}arvutamine toimub järgmiste matemaatiliste mudelite abil:
1.Tööriista esinurk (TF) ja tööriista magnetiline esinurk (MF)
Tuginedes kiirendusmõõturi poolt väljastatavatele Gy ja Gz komponentidele või magnetanduri poolt väljastatavatele Hy ja Hz komponentidele, arvutatakse praegune tööriista näo orientatsioon trigonomeetriliste funktsioonisuhete kaudu, mida kasutatakse seadme pöörlemisasendi hindamiseks horisontaaltasapinnas.
2.Kaldenurk (INC)
See peegeldab nurka anduri aksiaalsuuna ja vertikaalsuuna vahel. Kiirendusmõõturi kolme-telje väljundväärtuste põhjal arvutatuna kasutatakse seda puurtoru või -seadme kaldeastme määramiseks.
3.Asimuudinurk (AZ)
Koos magnetvälja ja kiirenduse andmetega määratakse anduri asimuut magnetilise põhja suhtes horisontaaltasapinnal vektoroperatsiooni abil, mis on suundpuurimise põhiparameeter.
Anduri väljund toetab kahte režiimi: komponentide töötlemata andmed ja arvutatud nurgaandmed, mida kasutajad saavad vastavalt vajadusele valida. Vahepeal võetakse andmete edastamise usaldusväärsuse tagamiseks kasutusele CRC verifitseerimine.
Tehnilised omadused: miniatuurne, ülitäpne ja tugev keskkonnaga kohanemisvõime
DS550LT-A-l on kaevanduskeskkondades järgmised silmapaistvad omadused:
- Miniatuurne struktuur:Kompaktne, hõlpsasti integreeritav puurtorudesse, mõõtealustesse või mobiilsetesse seadmetesse.
- Kõrge täpsusega{0}}mõõtmine:Kaldenurga täpsus ±0,1 kraadi ; asimuutnurga täpsus ±2 kraadi, kui kaldenurk on suurem või võrdne 10 kraadiga, mis vastab suure -täpse suunamõõtmise nõuetele.
- Laia temperatuuriga töö:Toetab temperatuurivahemikku -40 kraadi ~ +85 kraadi, kohandudes temperatuuride erinevustega maa-alustes kaevandustes.
- Vibratsiooni- ja põrutuskindlus:Talub 2000 g lööki ja 20 g vibratsiooni, sobib hästi-kaevandusseadmete kõrge vibratsiooniga keskkonda.
- Konfigureeritav side:Toetab UART-jadasidet reguleeritava edastuskiiruse ja avatud käsukomplektiga, hõlbustades süsteemi integreerimist.
Tööstuse rakendusstsenaariumid
1.Suunatud puurimine ja puuraugu trajektoori mõõtmine
Sellistes valdkondades nagu söepõhja metaani arendamine ja metallimaagi uurimine, paigaldatakse andur puurimistööriista puuri lähedale, et jälgida puuraugu trajektoori kaldenurki ja asimuutnurki reaalajas, teostades "mõõtmist puurimise ajal" ning parandades puurimise täpsust ja tõhusust.
2.Maa-aluste seadmete suhtumise jälgimine
Paigaldatuna sellistele seadmetele nagu lõikurid, teeotsad ja hüdraulilised toed, annab see reaalajas tagasi seadmete kalde- ja pöörlemisoleku, pakkudes andmetuge automatiseeritud kaevandamiseks ja ohutuks toeks.
3.Tee- ja tunnelisuunaline ehitus
Tee kaevamise ajal saab anduri integreerida varjestusmasinatesse või juhtimissüsteemidesse, et teostada reaalajas jälgimist- ja tõukesuuna kõrvalekalde korrigeerimist, tagades, et sõidutee on ehitatud vastavalt kavandatud teljele.
4.Geoloogiliste katastroofide seire ja nõlvade stabiilsuse hindamine
Olulistes kohtades, nagu nõlvadel ja kaldal, jälgib see pikka aega kihi kalde ja asimuuti muutusi, luues aluse geoloogilise katastroofi varajaseks hoiatamiseks.
5.Arukas miinisüsteemi integreerimine
Mine Internet of Things (IoT) andursõlmena saab andur ühenduda kontrollrobotite, droonide ja kaugjuhtimissüsteemidega, edendades miiniteabe uuendamist ja mehitamata toimimist.
Järeldus
Mikromiinide suunaandurid, nagu DS550LT-A, on saanud miinide digitaalse muundamise võtmeanduriteks tänu nende integreeritud tuvastusvõimele, suurele-täpsusele ja tugevale keskkonnaga kohanemisvõimele. Tulevikus, 5G-side, servade andmetöötluse ja tehisintellekti algoritmide edasise integreerimisega, hakkab seda tüüpi anduritel olema suurem roll reaalajas positsioneerimisel-, autonoomsel navigeerimisel ja-intelligentsetel otsustusprotsessidel, juhtides miinide arengut "ohutuse, kõrge efektiivsuse ja intelligentsuse" suunas.