本发明专利技术提出一种巷道形变监测方法、监测装置、电子设备和存储介质，所述方法包括：获取自主移动车在巷道的当前监测位置，本次扫描得到的当前点云模型和当前位姿，及上次扫描得到的历史点云模型和历史位姿；根据当前位姿和历史位姿，计算两次扫描位姿的刚性变换；根据刚性变换和历史点云模型，计算本次扫描的期望点云模型；采用点云配准方法，根据当前点云模型和期望点云模型，计算当前监测位置的三维空间形变量。由此，该方法能够智能且准确地完成对井下巷道三维空间形变量的监测。下巷道三维空间形变量的监测。下巷道三维空间形变量的监测。
【技术实现步骤摘要】
巷道形变监测方法、监测装置、电子设备和存储介质
[0001]本专利技术涉及矿山井下勘测
，尤其涉及一种巷道形变监测方法、监测装置、电子设备和存储介质。
技术介绍
[0002]近年来，随着煤炭开采工作不断以高强度向深部发展，导致发生巷道坍塌等矿山灾害的可能性随之升高，因此，需要对巷道进行监测。
[0003]相关技术中，监测方法是利用顶板离层仪等类似设备对单点进行检测，但是这个过程中高密度的现场布置以及数据的观测与记录都依赖人工操作，这样一方面会导致测量误差大，以致无法提供准确的巷道断面形变以及三维变化趋势，另一方面还会因为工人需要在井下恶劣环境中需要重复性监测，工作危险性高，劳动强度大。
[0004]因此，如何智能且准确地实现对巷道形变的监测是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术旨在从一定程度上解决相关技术中的技术问题。
[0006]为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种巷道形变监测方法，该方法能够智能且准确地完成对井下巷道三维空间形变量的监测。
[0007]本专利技术的第二个目的在于提出一种巷道形变监测装置。
[0008]本专利技术的第三个目的在于提出一种电子设备。
[0009]本专利技术的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
[0010]本专利技术的第五个目的在于提出一种计算机程序产品。
[0011]为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种巷道形变监测方法，包括以下步骤：获取自主移动车在巷道的当前监测位置，本次扫描得到的当前点云模型和当前位姿，及上次扫描得到的历史点云模型和历史位姿；根据所述当前位姿和所述历史位姿，计算两次扫描位姿的刚性变换；根据所述刚性变换和所述历史点云模型，计算本次扫描的期望点云模型；采用点云配准方法，根据所述当前点云模型和所述期望点云模型，计算所述当前监测位置的三维空间形变量。
[0012]根据本专利技术实施例的巷道形变监测方法，先获取自主移动车在巷道的当前监测位置，本次扫描得到的当前点云模型和当前位姿，及上次扫描得到的历史点云模型和历史位姿，然后根据所述当前位姿和所述历史位姿，计算两次扫描位姿的刚性变换，并根据所述刚性变换和所述历史点云模型，计算本次扫描的期望点云模型，最后采用点云配准方法，根据所述当前点云模型和所述期望点云模型，计算所述当前监测位置的三维空间形变量。由此，该方法能够智能且准确地完成对井下巷道三维空间形变量的监测。
[0013]另外，本专利技术第一方面实施例提出的巷道形变监测方法还可以具有如下附加的技术特征：
[0014]根据本专利技术的一个实施例，所述当前位姿的获取过程，包括：
[0015]在所述自主移动车进入巷道时，读取电子地图；其中，所述电子地图中保存有布设在所示巷道中各个UWB锚节点的监测位置信息；
[0016]在所述自主移动车行进过程中，采用设置在所述自主移动车上的激光雷达实时观测的位置信息与所述电子地图中保存的检测位置信息进行匹配；
[0017]如果匹配成功，则在所述当前监测位置，结合超宽带无线定位模型获取所述自主移动车在所述电子地图中的绝对位姿；
[0018]根据所述绝对位姿，计算所述当前位姿。
[0019]根据本专利技术的一个实施例，所述历史点云模型和所述历史位姿获取的过程，包括：
[0020]在所述自主移动车行进过程中，采用设置在所述自主移动车上的射频识别RFID读写器实时读取在所述当前监测位置上设置的RFID标签中的RFID标签信息；其中，所述RFID标签信息中包括所述自主移动车在所示当前监测位置的所述历史点云模型和所述历史位姿。
[0021]根据本专利技术的一个实施例，所述根据所述当前位姿和所述历史位姿，获取两次扫描位姿的刚性变换之前，包括：
[0022]判断是否接收到断面扫描指令；
[0023]如果接收到所述断面扫描指令，则控制所述自主移动车停车。
[0024]为达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种巷道形变监测装置，包括：获取模块，用于获取自主移动车在巷道的当前监测位置，本次扫描得到的当前点云模型和当前位姿，及上次扫描得到的历史点云模型和历史位姿；第一计算模块，用于根据所述当前位姿和所述历史位姿，计算两次扫描位姿的刚性变换；第二计算模块，用于根据所述刚性变换和所述历史点云模型，计算本次扫描的期望点云模型；第三计算模块，用于采用点云配准方法，根据所述当前点云模型和所述期望点云模型，计算所述当前监测位置的三维空间形变量。
[0025]根据本专利技术实施例的巷道形变监测装置，通过获取模块获取自主移动车在巷道的当前监测位置，本次扫描得到的当前点云模型和当前位姿，及上次扫描得到的历史点云模型和历史位姿，通过第一计算模块根据当前位姿和历史位姿，计算两次扫描位姿的刚性变换，通过第二计算模块根据刚性变换和历史点云模型，计算本次扫描的期望点云模型，通过第三计算模块采用点云配准方法，根据当前点云模型和期望点云模型计算当前监测位置的三维空间形变量。由此，该装置能够智能且准确地完成对井下巷道三维空间形变量的监测。
[0026]另外，本专利技术第二方面实施例提出的巷道形变监测装置还可以具有如下附加的技术特征：
[0027]根据本专利技术的一个实施例，所述当前位姿通过所述获取模块获取时，包括：
[0028]在所述自主移动车进入巷道时，读取电子地图；其中，所述电子地图中保存有布设在所示巷道中各个UWB锚节点的监测位置信息；
[0029]在所述自主移动车行进过程中，采用设置在所述自主移动车上的激光雷达实时观测的位置信息与所述电子地图中保存的检测位置信息进行匹配；
[0030]在匹配成功时，在所述当前监测位置，结合超宽带无线定位模型获取所述自主移动车在所述电子地图中的绝对位姿；
[0031]根据所述绝对位姿，计算所述当前位姿。
[0032]根据本专利技术的一个实施例，所述历史点云模型和所述历史位姿通过获取模块获取时，包括：
[0033]在所述自主移动车行进过程中，采用设置在所述自主移动车上的射频识别RFID读写器实时读取在所述当前监测位置上设置的RFID标签中的RFID标签信息；其中，所述RFID标签信息中包括所述自主移动车在所示当前监测位置的所述历史点云模型和所述历史位姿。
[0034]根据本专利技术的一个实施例，上述装置还包括：
[0035]判断模块，用于判断是否接收到断面扫描指令；
[0036]控制模块，用于在接收到所述断面扫描指令时，控制所述自主移动车停车。
[0037]为达到上述目的，本专利技术第三方面实施例提出了一种电子设备，包括：处理器和存储器；其中，所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于实现第一方面实施例的巷道形变监测方法。
[0038]本专利技术实施例的电子设备，通过执行上述的巷道形变监测方法，能够智能且准确地完成对井下巷道三维空间形变量的监测。
[0039]为达到上述目本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种巷道形变监测方法，其特征在于，包括以下步骤：获取自主移动车在巷道的当前监测位置，本次扫描得到的当前点云模型和当前位姿，及上次扫描得到的历史点云模型和历史位姿；根据所述当前位姿和所述历史位姿，计算两次扫描位姿的刚性变换；根据所述刚性变换和所述历史点云模型，计算本次扫描的期望点云模型；采用点云配准方法，根据所述当前点云模型和所述期望点云模型，计算所述当前监测位置的三维空间形变量。2.根据权利要求1所述的巷道形变监测方法，其特征在于，所述当前位姿的获取过程，包括：在所述自主移动车进入巷道时，读取电子地图；其中，所述电子地图中保存有布设在所示巷道中各个超宽带UWB锚节点的监测位置信息；在所述自主移动车行进过程中，采用设置在所述自主移动车上的激光雷达实时观测的位置信息与所述电子地图中保存的检测位置信息进行匹配；如果匹配成功，则在所述当前监测位置，结合超宽带无线定位模型获取所述自主移动车在所述电子地图中的绝对位姿；根据所述绝对位姿，计算所述当前位姿。3.根据权利要求1所述的巷道形变监测方法，其特征在于，所述历史点云模型和所述历史位姿获取的过程，包括：在所述自主移动车行进过程中，采用设置在所述自主移动车上的射频识别RFID读写器实时读取在所述当前监测位置上设置的RFID标签中的RFID标签信息；其中，所述RFID标签信息中包括所述自主移动车在所示当前监测位置的所述历史点云模型和所述历史位姿。4.根据权利要求1所述的巷道形变监测方法，其特征在于，所述根据所述当前位姿和所述历史位姿，获取两次扫描位姿的刚性变换之前，包括：判断是否接收到断面扫描指令；如果接收到所述断面扫描指令，则控制所述自主移动车停车。5.一种巷道形变监测装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取自主移动车在巷道的当前监测位置，本次扫描得到的当前点云模型和当前位姿，及上次扫描得到的历史点云模型和历史位姿；第一计算模块，用于根据所述当前位姿和所述历史位姿，计算两次扫描...
【专利技术属性】
技术研发人员：史慧，王国法，朱立达，任怀伟，杨建宇，呼少平，巩师鑫，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：
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