用于自动化爆破设计规划的系统及其相关方法技术方案

一种用于生成爆破规划的系统、方法或设备，其可以接收爆破数据，该爆破数据包括爆破现场的地质特性、爆破孔参数和可用爆炸物产品。可以基于面高度、可用爆炸物产品的比能和台阶的地质特性之间的关系来确定图案进尺。可以根据图案进尺来确定抵抗线和间距。以根据图案进尺来确定抵抗线和间距。以根据图案进尺来确定抵抗线和间距。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于自动化爆破设计规划的系统及其相关方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年2月5日提交的名称为“SYSTEMS FOR AUTOMATED BLAST DESIGN PLANNING AND METHODS RELATED THERETO[用于自动化爆破设计规划的系统及其相关方法]”的美国临时专利申请号62/801,312的优先权，该美国临时专利申请的内容通过援引整体并入本文。


[0003]本披露总体上涉及爆炸物。更具体地，本披露涉及用于设计爆破规划的方法、系统和设备。
附图说明
[0004]结合附图，从以下描述和所附权利要求中，本文披露的实施例将变得更加清楚。附图主要描绘了一般化的实施例，这些实施例将结合附图以附加的特殊性和细节进行描述，在附图中：
[0005]图1展示了根据一个实施例的爆破规划建模系统的网络图。
[0006]图2展示了根据一个实施例的显示无人机的扫描路径的个人电子装置。
[0007]图3展示了根据一个实施例的爆破设计系统的框图。
[0008]图4展示了根据一个实施例的用于生成爆破设计的方法的流程图。
[0009]图5展示了根据一个实施例的用于通过对多个可能排列执行多次模拟来生成爆破设计的方法的流程图。
[0010]图6展示了根据一个实施例的从爆破数据生成多个排列的数据集的方法的示例。
[0011]图7展示了根据一个实施例的用于模拟数据集的排列的方法的示例。
[0012]图8A展示了根据一个实施例的用于生成爆破水平细节的方法的第一部分。
[0013]图8B展示了根据一个实施例的用于生成爆破水平细节的方法的第二部分。
[0014]图9展示了根据一个实施例的用于找到适合爆破现场的优先化距离的方法。
[0015]图10展示了根据一个实施例的用于为给定的抵抗线(burden)和间距生成孔水平细节的方法。
[0016]图11展示了根据一个实施例的用于测试所规划的爆破设计的有效性的方法。
[0017]图12展示了根据一个实施例的用于计算有效设计的特定特性的方法。
[0018]图13展示了基于振动被评分的示例性爆破规划结果的图形。
[0019]图14展示了根据一个实施例的用于编辑抵抗线和间距的方法。
具体实施方式
[0020]爆炸物通常在采矿、采石和挖掘行业用于将岩石和矿石破碎。一般而言，在表面(诸如地面)中钻出孔(被称为“爆破孔”)。然后可以将爆炸物放置在爆破孔内。通常，使用多个爆破孔来使大量岩石和矿石破碎。使用多个爆破孔增加了爆破规划的复杂性。例如，爆破
微处理器。处理器可以包括专用处理装置，诸如ASIC、SoC、SiP、FPGA、PAL、PLA、FPLA、PLD或其他定制的或可编程的装置。存储器可以包括静态RAM、动态RAM、闪存存储器、一个或多个触发器(flip
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flop)、ROM、CD
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ROM、磁盘、磁带、磁存储介质、光学存储介质或其他计算机存储介质。(多个)输入装置可以包括键盘、鼠标、触摸屏、光笔、平板电脑、麦克风、传感器或其他带有固件和/或软件的硬件。(多个)输出装置可以包括监视器或其他显示器、打印机、语音或文本合成器、开关、信号线或其他带有固件和/或软件的硬件。
[0030]计算机系统可能能够使用软盘驱动器、磁带驱动器、光学驱动器、磁光驱动器或读取存储介质的其他器件。合适的存储介质包括具有特定物理配置的磁存储装置、光存储装置或其他计算机可读存储装置。合适的存储装置包括软盘、硬盘、磁带、CD
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ROM、DVD、PROM、RAM、闪存存储器和其他计算机系统存储装置。物理配置表示数据和指令，这些数据和指令致使计算机系统以如本文描述的特定且预定义的方式操作。
[0031]相关领域技术人员易于使用此处提出的教导内容以及编程语言和工具(诸如Java、Pascal、C++、C、PHP、.Net、数据库语言、API、SDK、汇编、固件、微码和/或其他语言和工具)来提供有助于实现本专利技术的合适软件。合适的信号格式可以以模拟或数字形式实施，带有或不带有错误检测和/或校正位、数据包报头、特定格式的网络地址和/或相关领域技术人员易于提供的其他支持数据。
[0032]某些实施例的方面可以被实现为软件模块或部件。如本文所用，软件模块或部件可以包括位于计算机可读存储介质内或其上的任何类型的计算机指令或计算机可执行代码。软件模块可以例如包括计算机指令的一个或多个物理或逻辑块，该一个或多个物理或逻辑块可以被组织为执行一个或多个任务或实现特定的抽象数据类型的例程、程序、对象、部件、数据结构等。特定软件模块可以包括存储在计算机可读存储介质的不同位置中的不同指令，这些指令一起实现模块的所描述功能。实际上，模块可以包括单一指令或许多指令，并且可以分布在数个不同的代码段上、不同的程序之中、以及数个计算机可读存储介质上。
[0033]一些实施例可以在分布式计算环境中实践，其中任务由通过通信网络链接的远程处理装置执行。在分布式计算环境中，软件模块可以位于本地和/或远程计算机可读存储介质中。此外，在数据库记录中被捆绑或一起呈现的数据可以驻留在相同的计算机可读存储介质中、或者在数个计算机可读存储介质上，并且可以通过网络在数据库中的记录的字段中被链接在一起。根据一个实施例，数据库管理系统(DBMS)允许用户与一个或多个数据库交互并且提供对数据库中包含的数据的访问。
[0034]图1展示了根据一个实施例的爆破规划建模系统100的网络图。爆破规划建模系统100接收爆破现场的图像、生成爆破现场的三维模型、并且生成爆破规划。在所示的实施例中，爆破规划建模系统100包括个人电子装置(PED)102、无人机104和爆破设计系统106。
[0035]PED 102可以是任何数量的不同类型的装置，包括但不限于：便携式电话、智能电话、便携式计算装置、平板计算机、膝上型计算机、笔记本计算机、个人数字助理(PDA)、掌上计算机、手持式计算机、便携式导航装置、个人导航助理(例如便携式全球定位系统(GPS)单元)、无人机控制器等。PED 102与无人机104通信并且控制无人机。PED 102可以提供飞行规划和爆破现场的周界，和/或向无人机104提供手动方向。在一些实施例中，PED 102和爆破设计系统106可以是同一装置。在一些实施例中，可能没有PED 102，并且爆破设计系统106
可以控制无人机104。
[0036]无人机104可以在跟随扫描路径时捕捉图像。无人机104可以向PED 102提供实时馈送。无人机104还可以向爆破设计系统106提供图像和相关联的位置坐标和海拔。在一些实施例中，可以使用相机、手机或其他电子装置来捕捉图像。
[0037]爆破设计系统106可以接收图像并且生成三维模型。爆破设计系统106还可以接收用户定义的参数，诸如爆破现场的地质特性、爆破孔参数和可用爆炸物产品本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于生成爆破规划的方法，该方法包括：接收爆破数据，该爆破数据包括待爆破的爆破现场的台阶的几何特性和地质特性、以及可用爆炸物产品的直径和爆炸特性，其中，该台阶的几何特性包括该台阶的面高度；确定图案进尺，该图案进尺能够被位于该台阶中的爆破孔中的该可用爆炸物产品适当地碎裂，其中确定该图案进尺包括确定该面高度、该可用爆炸物产品的比能和该台阶的地质特性之间的关系；根据该图案进尺确定抵抗线和间距；以及使用该抵抗线和该间距生成爆破规划。2.如权利要求1所述的方法，其中，确定该图案进尺包括计算该面高度与特异于该台阶的地质特性的该可用爆炸物产品的直径的几何关系，以确定原始图案进尺。3.如权利要求1所述的方法，其中，确定该图案进尺包括将该面高度与该可用爆炸物产品的直径的比率作为变量输入到等式中以确定原始图案进尺，该等式的地质常数凭经验拟合来自先前爆破中的先前爆破数据，所述先前爆破数据已经使得这些先前爆破的特定台阶材料适当碎裂。4.如权利要求3所述的方法，其中，该等式包括一阶多项式。5.如权利要求4所述的方法，其中，该一阶多项式包括:将第一地质常数乘以该面高度除以该可用产品的直径的相除值的自然对数；以及将该结果减去第二地质常数。6.如权利要求3至5中任一项所述的方法，其中，确定该图案进尺进一步包括：基于该可用爆炸物产品的比能与在这些先前爆破中使用的爆炸物产品的比能之间的差异来调节该原始图案进尺，来自这些先前爆破的先前爆破数据已被用于生成该等式。7.如权利要求2至6中任一项所述的方法，其中，确定该图案进尺进一步包括基于该可用爆炸物产品的体积来调节该原始图案进尺。8.如权利要求2至7中任一项所述的方法，其中，该可用爆炸物产品的直径包括位于该台阶中的该爆破孔的直径，并且该可用爆炸物产品包括散装爆炸物。9.如权利要求1所述的方法，其中，确定该图案进尺包括在爆破规划中限定孔周围的区域，其中，该图案进尺包括基于这些地质特性和该面高度的第一因素、基于该可用爆炸物产品的比能的第二因素、和基于该可用爆炸物产品的直径的第三因素的乘积。10.如权利要求9所述的方法，进一步包括：通过以下来计算该第一因素：计算第一地质因素乘以面高度除以该可用产品的直径的相除值的自然对数的结果；以及将该结果减去第二地质因素。11.如权利要求10所述的方法，其中，如果存在分层，则该分层与另一分层或该爆破孔的末端之间的距离被用作该面高度。12.如权利要求9至11中任一项所述的方法，进一步包括：通过将校正因素加到该可用爆炸物产品的相对体积强度来计算该第二因素。13.如权利要求9至12中任一项所述的方法，进一步包括：通过将该直径除以测量单位因素、并且将所得的相除值进行平方来计算该第三因素。14.如权利要求9至13中任一项所述的方法，其中，确定该抵抗线进一步包括将该图案
进尺的平方根乘以常数，该常数是根据爆破现场的这些地质特性从岩石类别推导出。15.如权利要求1至14中任一项所述的方法，其中，爆破现场的这些地质特性包括岩石密度、岩石类型、岩石强度、衰减特征或它们的组合；并且所述方法进一步包括接收爆破孔参数，这些爆破孔参数包括该面高度、期望的爆破图案类型、在钻出的任何爆破孔中的水的可能性和/或潜在量、以及可用钻孔的直径；以及接收关于该可用爆炸物产品的信息，该信息包括该可用爆炸物产品的类型、可输送到该爆破现场的该可用爆炸物产品的重量和/或体积、待爆破的材料的重量、待爆破的材料的体积、以及能够被可输送到该爆破现场的该可用爆炸物产品填充的孔的数量。16.如权利要求15中任一项所述的方法，其中，这些爆破孔参数包括期望的爆破图案类型，并且其中，该常数进一步是基于该期望的爆破图案类型的形状推导出的。17.如权利要求1至16中任一项所述的方法，其中，该爆破规划包括抵抗线和间距。18.如权利要求1至17中任一项所述的方法，进一步包括：生成包括所接收的爆破数据的多个排列的数据集；以及针对该多个排列中的每一个模拟爆破以确定多个模拟结果，其中，该爆破规划是基于最高评分的模拟结果。19.如权利要求1至18中任一项所述的方法，进一步包括：通过以下中的一项或多项执行该爆破规划：根据该爆破规划来钻出孔；根据该爆破规划用该可用爆炸物产品填充这些孔；以及根据该爆破规划来引发爆炸。20.一种用于生成爆破规划的方法，该方法包括：接收爆破数据，该爆破数据包括爆破现场尺寸、爆破现场地质和可用爆炸物产品类型；生成包括所接收的爆破数据的多个排列的数据集；针对该多个排列中的每一个模拟爆破以确定多个模拟结果；以及基于最高评分的模拟结果生成爆破规划，其中，该爆破规划标识了要钻出的爆破孔的位置、以及要使用的爆炸物的类型和量。21.如权利要求20所述的方法，其中，针对该多个排列中的每一个模拟爆破包括：基于针对某个排列的爆炸物类型和该爆破现场地质来确定图案进尺。22.如权利要求21所述的方法，其中，针对该多个排列中的每一个模拟爆破进一步包括：基于该图案进尺来确定初始抵抗线和初始间距。23.如权利要求22所述的方法，其中，该初始抵抗线是其中C是由岩石类别推导出的常数，并且其中，该初始间距是24.如权利要求20至23中任一项所述的方法，其中，针对该多个排列中的每一个模拟爆破进一步包括：识别优先化距离，以及确定最小优先化距离和最大优先化距离，其中，该优先化距离是该抵抗线和该间距中的一者，其中，如果该优先化距离是抵抗线，则该最大优先化距离小于该初始间距并且该最小优先化距离大于该初始间距的阈值分数，并且其中，如果该优先化距离是间距，则该最小优先化距离大于该初始抵抗线并且该最大优先化距离小
于阈值常数乘以该初始抵抗线。25.如权利要求24所述的方法，其中，该初始间距的阈值分数是并且该阈值常数是1.4。26.如权利要求24至25中任一项所述的方法，其中，针对该多个排列中的每一个模拟爆破进一步包括：如果该优先化距离是抵抗线，则确定对于该最小优先化距离与该最大优先化距离之间的多个优先化距离、适合这些爆破现场尺寸而具有最小余数的行的数量；以及如果该优先化距离是间距，则确定对于该最小优先化距离与该最大优先化距离之间的多个优先化距离、在该行中的适合这些爆破现场尺寸而具有最小余数的孔的数量。27.如权利要求26所述的方法，其中，针对该多个排列中的每一个模拟爆破进一步包括：识别非优先化距离；针对该多个优先化距离中的一个或多个，确定最小非优先化距离和最大非优先化距离，其中，该非优先化距离是该抵抗线和该间距中的一者并且不同于该优先化距离，其中，如果该非优先化距离是该抵抗线，则该最大非优先化距离小于该初始间距并且该最小非优先化距离大于该初始间距的阈值分数，并且其中，如果该非优先化距离是间距，则该最小非...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：戴诺，
类型：发明
国别省市：