炮孔自动布置方法、系统及电子设备

1.本发明涉及工程爆破技术领域，尤其是涉及一种炮孔自动布置方法、系统及电子设备。


背景技术：

2.露天台阶爆破主要用于露天矿开采、道路路堑工程、水电工程及基坑开挖等施工工程中，露天台阶爆破的效果直接影响施工进度以及作业效率，而对露天台阶爆破的效果起决定性作用的就是炮孔的位置以及装药量。
3.现有技术在炮孔布置的过程中，首先根据爆破区域的地质及爆破条件确定炮孔的孔距及排距，从而形成炮孔分布；然后根据炮孔分布确定相应的爆破顺序以及炮孔装药数据；最后由工作人员按照炮孔位置以及装药数据进行现场布孔，并根据现场的钻孔情况调整炮孔的参数。可见，现有技术中的炮孔布置过程中主要依靠人工经验进行手动操作，随意性较大，导致爆破效果难以达到预设要求。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种炮孔自动布置方法、系统及电子设备，该方法能够根据露天台阶的爆破区域的地质及爆破条件确定布孔参数，从后边界线至坡顶线之间区域完成炮孔自动布置，并对坡顶线处的第一排布孔线的相邻孔进行自适应调整，实现了更高精度的炮孔自动布置，从而提高露天台阶的爆破效果。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种炮孔自动布置方法，该方法应用于露天台阶的爆破过程，该方法包括以下步骤：
6.根据露天台阶的爆破区域的地质及爆破条件确定初始爆破参数，并根据初始爆破参数确定炮孔的初始布孔数据；其中，初始布孔数据为多排炮孔的位置数据及装药数据；
7.沿爆破区域的后边界线至爆破区域的坡顶线的方向，利用初始布孔数据依次对爆破区域中每一排炮孔进行均匀布孔操作；
8.待爆破区域完成均匀布孔操作后，根据预设安全距离确定坡顶线对应的第一排布孔线，并删除第一排布孔线与坡顶线之间已完成布孔的炮孔；
9.按照预设孔距在第一排布孔线上重新布置第一排炮孔，并根据第一排炮孔的布孔数据及其相邻孔的初始布孔数据，确定相邻孔的位置数据及装药数据；
10.沿爆破区域的坡顶线至爆破区域的后边界线的方向，依次确定相邻孔至后边界线之间的各排炮孔所对应的位置数据及装药数据，并根据所有炮孔对应的位置数据及其炮孔编号习惯确定炮孔的排列号。
11.在一些实施方式中，根据露天台阶的爆破区域的地质及爆破条件确定初始爆破参数，并根据初始爆破参数确定炮孔的初始布孔数据的步骤，包括：
12.根据露天台阶的爆破范围，确定爆破区域；
13.根据爆破区域的地质参数及爆破条件，确定爆破区域的初始爆破参数；其中，爆破
参数为布置在爆破区域中多个炮孔的位置参数及其装药参数；炮孔按照多个相互平行的排布孔线进行排列；
14.利用爆破参数计算各排炮孔的位置数据及装药数据；其中，位置数据至少包括：孔数、孔距、排距、安全距离和后边距；装药数据至少包括：装药量、装药比率和单位炸药消耗量。
15.在一些实施方式中，若爆破区域的边界为非约定边界且为非自由面边界，则根据露天台阶的爆破范围，确定爆破区域步骤，包括：
16.对爆破区域的边界进行矫正；矫正后的爆破区域的形状为四边形；其中，爆破区域的第一边界位于后边界线上，四边形的第二边界位于坡顶线上；爆破区域的第三边界以及第四边界分别位于后边界线的两侧；
17.根据孔距与排距的比值，确定第三边界以及第四边界分别与后边界线的左右夹角；
18.在后边界线与坡顶线之间确定后排布孔线，并根据后边距对应的一排炮孔的孔数以及孔距确定后排布孔线的长度；
19.利用左右夹角以及后排布孔线的长度，确定后边界线的长度；并根据后边界线的长度确定爆破区域的第一顶点和第二顶点的位置坐标；
20.根据左右夹角、第一顶点和第二顶点的位置坐标以及后边界线的长度确定位于爆破区域的第三顶点和第四顶点；其中，第三顶点为第三边界与坡顶线的交点，第四顶点为第四边界与坡顶线的交点；
21.将第一顶点、第二顶点、第三顶点、第四顶点包围的爆破范围内的区域确定为爆破区域。
22.在一些实施方式中，根据第一排炮孔的布孔数据及其相邻孔的初始布孔数据，确定相邻孔的位置数据及装药数据的过程，包括:
23.根据初始爆破参数，确定炮孔的最大装药调整比率、最大位置移动比率以及关联孔；其中，关联孔为炮孔在后排布孔线上的投影点两侧距离最近的两个炮孔；
24.获取与第一排炮孔相邻孔，并根据相邻孔与第一排布孔线之间的距离关系，将相邻孔划分为去孔和留孔；其中，去孔到第一排布孔线的距离小于留孔到第一排布孔线的距离；
25.若相邻孔为去孔，则将去孔向着坡顶线方向进行移动；若相邻孔为留孔，则将留孔向着后边界方向进行移动；
26.在相邻孔的最大位置移动比率的约束下，根据相邻孔的移动距离实时获取炮孔的分担量的变化值，并根据分担量的变化值与相邻孔的最大装药调整比率，确定相邻孔及其关联孔的装药量。
27.在一些实施方式中，在相邻孔的最大位置移动比率的约束下，根据相邻孔的移动距离实时获取炮孔的分担量的变化值，并根据分担量的变化值与相邻孔的最大装药调整比率，确定相邻孔及其关联孔的装药量的步骤，包括：
28.根据相邻孔的移动距离，确定相邻孔的分担变化量；其中，分担变化量通过以下算式计算得到：
29.p＝d/b，
30.其中，p为分担变化量；d为移动距离；b为排距；
31.根据相邻孔的最大装药调整比率确定相邻孔的关联孔的装药配额；
32.若相邻孔为去孔，则将去孔的装药量减少分担变化量，并将去孔的关联孔增加分担变化量；其中，当去孔的装药量为0时，将去孔删除；当去孔的关联孔增加分担变化量后超过关联孔的装药配额时，将去孔改为留孔；
33.若相邻孔为留孔，则将留孔的装药量增加分担变化量，并将留孔的关联孔减少分担变化量；其中，当留孔的位置移动至第一排炮孔与相邻孔的中心点位置时，保留留孔；当留孔的关联孔减少分担变化量后装药量小于最小装药配额时，则将留孔改为去孔；
34.当去孔及留孔完成调整后，确定相邻孔及其关联孔的装药量。
35.在一些实施方式中，在对去孔及留孔进行调整的过程中，若炮孔在去孔及留孔的状态中循环2次以上时，则增加装药配额的数值后，对去孔及留孔进行调整，并重新确定相邻孔及其关联孔的装药量。
36.在一些实施方式中，根据所有炮孔对应的位置数据及其炮孔编号习惯确定炮孔的排列号，包括：
37.根据爆破区域的范围，确定爆破区域的后排边界线；
38.将炮孔加入已初始化的待查询炮孔列表中，并将后排边界线作为比较线；
39.计算所有待查询炮孔到比较线的距离dis后，根据距离dis中的最小值确定后排比较距离d；并通过算式dis《k*d，确定待查询炮孔中属于最后一排的炮孔；其中，k为1.1至1.5；
40.将已确定的待查询炮孔中属于最后一排的炮孔的连线作为比较线，并在待查询炮孔列表中删除比较线中的所有炮孔；
41.遍历待查询炮孔列表中的所有炮孔，直至所有炮孔归入对应的排列表中，并根据炮孔的排列序号确定炮孔的排列号。
42.在一些实施方式中，遍历待查询炮孔列表中的所有炮孔，直至所有炮孔归入对应的排列中，并根据炮孔的排列序号确定炮孔的排列号的步骤，包括：
43.计算待查询炮孔列表中的所有炮孔距离自由面的距离dis`后，根据距离dis`中的最小值确定前排比较距离d`，并根据前排比较距离确定属于第一排的炮孔；
44.将第一排的炮孔加入至第一排炮孔列表，并从其它排列表中删除；
45.将相邻孔至最后一排炮孔中炮孔的孔距差最小的一排炮孔作为列号标准排，并将标准排设定连续的列号；
46.利用列号标准排依次获取其它排的投影位置，并根据投影位置确定其它排中炮孔的列号。
47.第二方面，本发明实施例提供了一种炮孔自动布置系统，该系统应用于露天台阶的爆破过程，该系统包括：
48.初始布孔数据确定模块，用于根据露天台阶的爆破区域的地质及爆破条件确定初始爆破参数，并根据初始爆破参数确定炮孔的初始布孔数据；其中，初始布孔数据为多排炮孔的位置数据及装药数据；
49.初步布置模块，用于沿爆破区域的后边界线至爆破区域的坡顶线的方向，利用初始布孔数据依次对爆破区域中每一排炮孔进行均匀布孔操作；
50.第一排炮孔初始化模块，待爆破区域完成均匀布孔操作后，根据预设安全距离确定坡顶线对应的第一排布孔线，并删除第一排布孔线与坡顶线之间已完成布孔的炮孔；
51.相邻孔初始化模块，用于按照预设孔距在第一排布孔线上重新布置第一排炮孔，并根据第一排炮孔的布孔数据及其相邻孔的初始布孔数据，确定相邻孔的位置数据及装药数据；
52.炮孔布置模块，用于沿爆破区域的坡顶线至爆破区域的后边界线的方向，依次确定相邻孔至后边界线之间的各排炮孔所对应的位置数据及装药数据，并根据所有炮孔对应的位置数据及其炮孔编号习惯确定炮孔的排列号。
53.第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器和存储装置；存储装置上存储有计算机程序，计算机程序在被处理器运行时执行如第一方面提供的炮孔自动布置方法的步骤。
54.第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时实现上述第一方面提供的炮孔自动布置方法的步骤。
55.本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例提供了一种炮孔自动布置方法、系统及电子设备，应用于露天台阶的爆破过程，该方法首先根据露天台阶的爆破区域的地质及爆破条件确定初始爆破参数，并根据初始爆破参数确定炮孔的初始布孔数据；其中，初始布孔数据为多排炮孔的位置数据及装药数据；然后沿爆破区域的后边界线至爆破区域的坡顶线的方向，利用初始布孔数据依次对爆破区域中每一排炮孔进行均匀布孔操作；待爆破区域完成均匀布孔操作后，根据预设安全距离确定坡顶线对应的第一排布孔线，并删除第一排布孔线与坡顶线之间已完成布孔的炮孔；再按照预设孔距在第一排布孔线上重新布置第一排炮孔，并根据第一排炮孔的布孔数据及其相邻孔的初始布孔数据，确定相邻孔的位置数据及装药数据；最后沿爆破区域的坡顶线至爆破区域的后边界线的方向，依次确定相邻孔至后边界线之间的各排炮孔所对应的位置数据及装药数据，并根据所有炮孔对应的位置数据及其炮孔编号习惯确定炮孔的排列号。该方法能够根据露天台阶的爆破区域的地质及爆破条件确定布孔参数，从后边界线至坡顶线之间区域完成炮孔自动布置，并对坡顶线处的第一排布孔线的相邻孔进行自适应调整，实现了更高精度的炮孔自动布置，从而提高露天台阶的爆破效果。
56.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
57.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
58.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
59.图1为本发明实施例提供的一种炮孔自动布置方法的流程图；
60.图2为本发明实施例提供的一种炮孔自动布置方法中步骤s101的流程图；
61.图3为本发明实施例提供的一种炮孔自动布置方法中步骤s201的流程图；
62.图4为本发明实施例提供的一种炮孔自动布置方法中对爆破区域进行矫正过程的示意图；
63.图5为本发明实施例提供的一种炮孔自动布置方法中，根据第一排炮孔的布孔数据及其相邻孔的初始布孔数据，确定相邻孔的位置数据及装药数据的过程的流程图；
64.图6为本发明实施例提供的一种炮孔自动布置方法中步骤s504的流程图；
65.图7为本发明实施例提供的一种炮孔自动布置方法中，根据所有炮孔对应的位置数据及其炮孔编号习惯确定炮孔的排列号的过程，可采用相应的炮孔归位算法的流程图；
66.图8为本发明实施例提供的一种炮孔自动布置方法中步骤s705的流程图；
67.图9为本发明实施例提供的使用炮孔自动布置方法得到的炮孔自动布置效果图；
68.图10为本发明实施例提供的炮孔自动布置系统的结构示意图；
69.图11为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
70.图标：
71.1010-初始布孔数据确定模块；1020-初步布置模块；1030-第一排炮孔初始化模块；1040-相邻孔初始化模块；1050-炮孔布置模块；
72.101-处理器；102-存储器；103-总线；104-通信接口。
具体实施方式
73.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
74.露天台阶爆破主要用于露天矿开采、道路路堑工程、水电工程及基坑开挖等施工工程中，露天台阶爆破的效果直接影响施工进度以及作业效率，而对露天台阶爆破的效果起决定性作用的就是炮孔的位置以及装药量。
75.现有技术在炮孔布置的过程中，首先根据爆破区域地质及爆破条件确定炮孔的孔距及排距，从而形成炮孔分布；然后根据炮孔分布确定相应的爆破顺序以及炮孔装药数据；最后由工作人员按照炮孔位置以及装药数据进行现场布孔，并根据现场的地质参数调整炮孔的参数。可见，现有技术中的炮孔布置过程中主要依靠人工经验进行手动操作，随意性较大，导致爆破效果难以达到预设要求。
76.针对上述问题，本发明提出一种炮孔自动布置方法、系统及电子设备，该方法能够根据露天台阶的爆破区域的地质及爆破条件确定布孔参数，从后边界线至坡顶线之间区域完成炮孔自动布置，并对坡顶线附近的第一排布孔线的相邻孔进行自适应调整，实现了更高精度的炮孔自动布置，从而提高露天台阶的爆破效果。
77.为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种炮孔自动布置方法进行详细介绍，具体的，该方法应用于露天台阶的爆破过程，该方法的流程图如图1所示，包括以下步骤：
78.步骤s101，根据露天台阶的爆破区域的地质及爆破条件确定初始爆破参数，并根据初始爆破参数确定炮孔的初始布孔数据；其中，初始布孔数据为多排炮孔的位置数据及装药数据；
79.露天台阶的爆破区域中至少包含一个自由面，实际场景中初始爆破参数与爆破区域的岩石特性和地质结构有密切关系，初始爆破参数需要考虑所需爆破区域中的岩体信息以及炮孔装药信息至少两类数据。
80.一般来说，初始爆破参数主要包括岩体信息、炮孔装药信息、钻机信息、布孔参数等。岩体信息是指：台阶高度、岩石的密度及普氏系数等；钻机信息主要是指钻机型号、钻头直径、钻孔直径等；装药信息主要指炸药属性参数、装药密度及装药量等；布孔参数主要是指布孔方式、爆破类型等数据。
81.初始爆破参数可理解初始化参数，在炮孔自动布置执行的过程中可通过相应的参数设置页面来对上述初始爆破参数进行设置。初始爆破参数确定后，即可根据这些爆破参数确定炮孔的初始布孔数据。具体的说，初始布孔数据决定着炮孔的初始布置，一般是按照相应的孔距、排距进行均匀布置。并且每个炮孔的装药数据均相同。
82.步骤s102，沿爆破区域的后边界线至爆破区域的坡顶线的方向，利用初始布孔数据依次对爆破区域中每一排炮孔进行均匀布孔操作。
83.为了描述方便，将爆破区域的后边界线指向坡顶线的方向记为向前方向；将爆破区域的坡顶线指向后边界线的方向记为向后方向。该步骤中是将爆破区域的后边界线向前投影，并利用初始布孔数据依次对爆破区域中每一排炮孔进行均匀布孔操作。
84.具体的说，根据爆破区域的后边界线向前投影后，得到最后一排的布孔线，并在最后一排的布孔线上按照孔距进行最后一排的布孔操作。最后一排的炮孔完成自动布孔后，将后排布孔线向前平移对应的排距后得到前一排的布孔线，并在该布孔线中按照孔距进行布孔操作。通过依次向前布孔后，实现了由后向前的布孔操作。
85.步骤s103，待爆破区域完成均匀布孔操作后，根据预设安全距离确定坡顶线对应的第一排布孔线，并删除第一排布孔线与坡顶线之间已完成布孔的炮孔。
86.步骤s102中，当完成坡顶线附近的一排炮孔的布孔操作后，将其定义为第一排炮孔，从而初步完成了炮孔布置操作。值得一提的是，此时的第一排炮孔的排距为固定排距，而由于坡顶线的不规则导致第一排炮孔存在抵抗线不均匀问题。因此在第一排炮孔完成布孔后，需要结合坡顶线来对第一排炮孔进行重新布置。
87.具体的说，将坡顶线向后投影预设的安全距离后，重新得到第一排布孔线，然后删除之前的第一排布孔线以外的炮孔，此时完成对第一排布孔线的更新操作。
88.步骤s104，按照预设孔距在第一排布孔线上重新布置第一排炮孔，并根据第一排炮孔的布孔数据及其相邻孔的初始布孔数据，确定相邻孔的位置数据及装药数据。
89.在第一排布孔线上按照孔距重新布置第一排炮孔，然后根据相邻孔对应的初始布孔数据，重新对相邻孔的布孔参数进行调整。在调整的过程中尽可能的节省炮孔数量，同时兼顾各炮孔分担面积，使得各炮孔的分担面积尽可能的均匀；并且尽可能的使得炮孔行列基本对齐。
90.在沿着向后方向确定相邻孔的过程中，需结合相邻孔与第一排炮孔的距离对相邻孔进行调整。当第一排炮孔确定后，由于第一排炮孔是沿着坡顶线确定的，因此可能会存在
某些炮孔距离相邻孔非常接近的情况，甚至出现与相邻孔重合的情况，因此需要对相邻孔进行位置调整。在调整过程中，一般是对相邻孔进行相应的移动，尽可能的避免与第一排炮孔进行冲突；移动的过程中还需结合装药数据对应的分担量等爆破参数，从而确定了相邻孔的位置数据及装药数据。
91.步骤s105，沿爆破区域的坡顶线至爆破区域的后边界线的方向，依次确定相邻孔至后边界线之间的各排炮孔所对应的位置数据及装药数据，并根据所有炮孔对应的位置数据及其炮孔编号习惯确定炮孔的排列号。
92.相邻孔的位置数据以及装药数据确定后，按照同样方式对后排的炮孔进行调整，由于相邻孔已经根据不规则的第一排炮孔进行了调整，一般而言，关联孔完成调整后，后续排的炮孔所对应的位置数据以及装药数据变化不大，一般仍为初始数据下的均匀布孔。
93.爆破区域中的各炮孔完成布孔操作后，需要结合所有炮孔的位置数据及其炮孔编号习惯确定其排列号，每个炮孔通过确定的排列号进行表征。实际场景中，可将第一排中的炮孔按照从左向右的顺序依次确定其列值，从而得到每一个炮孔的排列号；后续排中的炮孔也依旧按照该顺序从而得到相应的排列号。在排列号确定之后，可根据实际情况对每个炮孔进行自动布置过程，如：可从第一排开始按照列值依次进行排列布置；然后从第二排开始按照列值依次进行排列布置；直至最后一排完成布置后，从而完成炮孔的自动布置过程。
94.在上述实施例中提到的炮孔自动布置方法可知，该方法首先根据初始爆破参数从后往前完成对炮孔的初始布置，然后按照坡顶线的实际形状重新对第一排炮孔进行调整，并通过第一排炮孔对后续排的炮孔从前往后进行调整，直至最后一排炮孔完成布置后，完成炮孔的自动布置。
95.在一些实施方式中，根据露天台阶的爆破区域的地质及爆破条件确定初始爆破参数，并根据初始爆破参数确定炮孔的初始布孔数据的步骤s101，如图2所示，包括：
96.步骤s201，根据露天台阶的爆破范围，确定爆破区域。
97.一般来说，露天台阶的爆破范围事先通过工作人员现场对露天台阶的地质数据进行测量、采集、绘制后得到的，爆破范围是一个初始参数，实际在确定爆破区域的过程中需要用户对爆破范围内的相关区域进行手动选择，从而获得爆破区域。
98.步骤s202，根据爆破区域的地质参数及爆破条件，确定爆破区域的初始爆破参数；其中，爆破参数为布置在爆破区域中多个炮孔的位置参数及其装药参数；炮孔按照多个相互平行的布孔线进行排列。
99.地质参数主要是指爆破区域的岩体信息，主要包括：台阶高度、岩石的密度及普氏系数等；而爆破条件通常为用户手动选择的爆破类型相关数据以及炸药相关数据参数。具体的说，初始爆破参数主要包括岩体信息、炮孔装药信息、钻机信息、布孔参数等。岩体信息是指：台阶高度、岩石的密度及普氏系数等；钻机信息主要是指钻机型号、钻头直径、钻孔直径等；装药信息主要指炸药属性参数、装药密度及装药量等；布孔参数主要是指布孔方式、爆破类型等数据。
100.步骤s203，利用爆破参数计算各排炮孔的位置数据及装药数据；其中，位置数据至少包括：孔数、孔距、排距、安全距离和后边距；装药数据至少包括：装药量、装药比率和单位炸药消耗量装药量、装药比率和单位炸药消耗量。
101.初始爆破参数确定后，可根据这些爆破参数确定炮孔的初始布孔数据。初始布孔
数据决定着炮孔的初始布置，一般是按照相应的孔距、排距进行均匀布置，并且每个炮孔的装药数据均相同。
102.在一些实施方式中，若爆破区域的边界为非约定边界且为非自由面边界，则根据露天台阶的爆破范围，确定爆破区域步骤s201的过程，如图3所示，包括：
103.步骤s301，对爆破区域的边界进行矫正；矫正后的爆破区域的形状为四边形；其中，爆破区域的第一边界位于后边界线上，四边形的第二边界位于坡顶线上；爆破区域的第三边界以及第四边界分别位于后边界线的两侧。
104.矫正后的爆破区域的形状如图4所示，矫正后的爆破区域的形状为梯形，值得一提的是，该过程直对非约定边界且非自由边界的爆破区域进行矫正。
105.步骤s302，根据孔距与排距的比值，确定第三边界以及第四边界分别与后边界线的左右夹角。
106.为了描述方便，将梯形位于后边界线上的一边称为第一边界；将梯形位于坡顶线上的一边称为第二边界；将梯形的左边称为第三边界、右边称为第四边界。通过孔距以及排距的比值，即可得到矫正边界的后侧左右夹角α1和α2。
107.步骤s303，在后边界线与坡顶线之间确定后排布孔线，并根据后边距对应的一排炮孔的孔数以及孔距确定后排布孔线的长度。
108.后边界线向前移动与后边距相同的距离后得到新的后排布孔线，并根据夹角、孔数、孔距等参数确定后排布孔线的长度。具体的说，后排布孔线长度与孔距的比值的整数即为孔数；而孔数的数量加1后乘以孔距即可新的后排布孔线的长度。
109.步骤s304，利用左右夹角以及后排布孔线的长度，确定后边界线的长度；并根据后边界线的长度确定爆破区域的第一顶点和第二顶点的位置坐标。
110.在获得新的后排布孔线长度后，结合左右夹角α1和α2即可计算得到后边线的长度。在得到后边线的长度后，根据居中原则以及可调节原则，从而改变第一边界线的左右关键点的位置，最终得到第一顶点v1和第二顶点v2的坐标。
111.步骤s305，根据左右夹角、第一顶点和第二顶点的位置坐标以及后边界线的长度确定位于爆破区域的第三顶点和第四顶点；其中，第三顶点为第三边界与坡顶线的交点，第四顶点为第四边界与坡顶线的交点。
112.第一顶点和第二顶点的位置坐标确定后，利用左右夹角α1和α2以及后边界线的长度即可确定爆破区域左边的第三顶点v3和右边的第四顶点v4。第三顶点v3和右边的第四顶点v4确定了坡顶线的起点以及终点。
113.步骤s306，将第一顶点、第二顶点、第三顶点、第四顶点包围的爆破范围内的区域确定为爆破区域。
114.在获得第一顶点v1、第二顶点v2、第三顶点v3、第四顶点v4的坐标后，将v1、v2、v3、v4所包围的梯形区域作为调整后的爆破区域。
115.在一些实施方式中，根据第一排炮孔的布孔数据及其相邻孔的初始布孔数据，确定相邻孔的位置数据及装药数据的过程，如图5所示，包括:
116.步骤s501，根据初始爆破参数，确定炮孔的最大装药调整比率、最大位置移动比率以及关联孔；其中，关联孔为炮孔在后排布孔线上的投影点两侧距离最近的两个炮孔。
117.炮孔的最大装药调整比率、最大位置移动比率可理解为炮孔关于装药量以及位移
的配额；而关联孔作为后排的两个炮孔，主要作用为在位置移动、装药调节过程中进行配额的调整。
118.步骤s502，获取与第一排炮孔相邻孔，并根据相邻孔与第一排布孔线之间的距离关系，将相邻孔划分为去孔和留孔；其中，去孔到第一排布孔线的距离小于留孔到第一排布孔线的距离。
119.具体的说，对于临近第一排的第二排所有炮孔，按照其到首排距离dis进行划分，如果距离dis《0.5b，则将该炮孔划分为去孔，反之归为留孔。相邻孔的初始装药比率η＝dis/b(其中b为排距)，其余炮孔的初始装药比率为η＝1。
120.步骤s503，若相邻孔为去孔，则将去孔向着坡顶线方向进行移动；若相邻孔为留孔，则将留孔向着后边界方向进行移动。
121.对于去孔而言，每次使得去孔向第一排炮孔进行移动；而对于留孔而言，每次使得留孔向后排炮孔进行移动，同时计算移动后相应的分担变化量，并将分担变化量与该相邻孔的关联孔对应的调整配额进行比较，从而对相邻孔及其关联孔进行调整。
122.步骤s504，在相邻孔的最大位置移动比率的约束下，根据相邻孔的移动距离实时获取炮孔的分担量的变化值，并根据分担量的变化值与相邻孔的最大装药调整比率，确定相邻孔及其关联孔的装药量。
123.具体的说，该步骤如图6所示，包括：
124.步骤s601，根据相邻孔的移动距离，确定相邻孔的分担变化量。
125.分担变化量通过以下算式计算得到：
126.p＝d/b，
127.其中，p为分担变化量；d为移动距离；b为排距；
128.步骤s602，根据相邻孔的最大装药调整比率确定相邻孔的关联孔的装药配额。
129.相邻孔的关联孔的装药配额可理解为最大装药量，因此关联孔的药量不能超过装药配额。
130.步骤s603，若相邻孔为去孔，则将去孔的装药量减少分担变化量，并将去孔的关联孔增加分担变化量；其中，当去孔的装药量为0时，将去孔删除；当去孔的关联孔增加分担变化量后超过关联孔的装药配额时，将去孔改为留孔。
131.实际场景中，可使去孔循环向首排移动d距离，此时的分担量化值p＝d/b，并计算该去孔的后排两个关联孔编号。如果关联孔调整配额充足，即包括装药配额和移动配额满足调整需求时，则当前去孔的装药减去p，并把p分担到后排关联孔中。而当去孔调整后的装药量为0时，删除这个去孔；若该关联孔无法负担此次调整，则把此孔类型改为留孔。
132.步骤s604，若相邻孔为留孔，则将留孔的装药量增加分担变化量，并将留孔的关联孔减少分担变化量；其中，当留孔的位置移动至第一排炮孔与相邻孔的中心点位置时，保留留孔；当留孔的关联孔减少分担变化量后装药量小于最小装药配额时，则将留孔改为去孔。
133.实际场景中，可使留孔循环向后排移动d距离，此时的分担量化值同样为p＝d/b，并计算留孔的关联孔编号。如果关联孔还有足够的可减少的装药调整配额，则当前留孔装药增加p，并把p分担到关联孔中。当留孔位置移动到首排和后排中间位置时停止调整，并保留此孔。如果关联孔的调整配额不足，则把此孔类型设为去孔，等待下一次调整。
134.步骤s605，当去孔及留孔完成调整后，确定相邻孔及其关联孔的装药量。
135.当所有去孔和留孔都完成调整后，将当前布孔状态即为最终状态。如果调整过程无法收敛停止，即存在某炮孔在去孔和留孔状态中循环2次以上时，则增加装药配额的数值后，对去孔及留孔进行调整，并重新确定相邻孔及其关联孔的装药量，直至完成调整。
136.在一些实施方式中，根据所有炮孔对应的位置数据及其炮孔编号习惯确定炮孔的排列号的过程，可采用相应的炮孔归位算法，具体如图7所示，包括：
137.步骤s701，根据爆破区域的范围，确定爆破区域的后排边界线。
138.后排边界线作为排列号确定的起始条件，可通过爆破区域直接获得。
139.步骤s702，将炮孔加入已初始化的待查询炮孔列表中，并将后排边界线作为比较线。
140.待查询炮孔列表具体可为相应的数组列表、字符串列表等，通过该列表可进行相关数据查找算法，来对炮孔的排列号进行确定。
141.步骤s703，计算所有待查询炮孔到比较线的距离dis后，根据距离dis中的最小值确定后排比较距离d；并通过算式dis《k*d，确定待查询炮孔中属于最后一排的炮孔；其中，k为1.1至1.5。
142.实际场景中，可从多个dis中选取多个最小值，并求取这些最小值的平均值，从而减少不规则的炮孔位置所造成的影响。
143.步骤s704，将已确定的待查询炮孔中属于最后一排的炮孔的连线作为比较线，并在待查询炮孔列表中删除比较线中的所有炮孔。
144.通过算式dis《k*d已经确定待查询炮孔中属于最后一排的炮孔，然后将该排炮孔的连线设置为比较线，同时从待查询炮孔列表中删除该排炮孔；此时的待查询炮孔列表中已经没有最后一排的炮孔。
145.步骤s705，遍历待查询炮孔列表中的所有炮孔，直至所有炮孔归入对应的排列表中，并根据炮孔的排列序号确定炮孔的排列号。
146.按照步骤s701至步骤s704，对待查询炮孔列表进行循环遍历，直至所有炮孔加入至对应的排列表后，从而得到各排炮孔的排列号。
147.在一些实施方式中，遍历待查询炮孔列表中的所有炮孔，直至所有炮孔归入对应的排列中，并根据炮孔的排列序号确定炮孔的排列号的步骤s705，如图8所示，包括：
148.步骤s801，计算待查询炮孔列表中的所有炮孔距离自由面的距离dis`后，根据距离dis`中的最小值确定前排比较距离d`，并根据前排比较距离确定属于第一排的炮孔。
149.在从后往前将所有炮孔归入各排列表后，需要具体计算每个炮孔对应的排列号。因此在计算待查询炮孔列表中的所有炮孔距离自由面的距离dis`后，根据距离dis`中的最小值确定前排比较距离d`，并根据前排比较距离确定属于第一排的炮孔。
150.实际场景中，也可获取dis`中多个最小值，并将这些最小值的平均值确定为前排比较距离d`，从而通过d`确定属于第一排的炮孔。
151.步骤s802，将第一排的炮孔加入至第一排炮孔列表，并从其它排列表中删除。
152.第一排的炮孔获取之后，将该数据加入至第一排炮孔列表中，并遍历其它排列表，将包含第一排的炮孔全部删除。
153.步骤s803，将相邻孔至最后一排炮孔中炮孔的孔距差最小的一排炮孔作为列号标准排，并将标准排设定连续的列号。
154.通俗的说，获取第二排到最后一排之间中孔距均匀度最好的一排最为标准排，并将标准排中设定连续的列号。
155.步骤s804，利用列号标准排依次获取其它排的投影位置，并根据投影位置确定其它排中炮孔的列号。
156.其他各排的炮孔向标准排投影后获得其投影位置，然后获取该投影位置与标准排中距离最近的列号，并将其设定为该排的列号。
157.根据上述实施例的炮孔自动布置方法，最终将露天台阶爆破区域的炮孔完成自动布置，实际完成效果如图9所示。图9中的后边界线为直线，坡顶线为不规则曲线，在利用本实施例的方法进行炮孔自动布置的过程中，首先从后边界线至坡顶线之间的区域进行初始布置，此时的布置是均匀的，从图9中的第9排至第4排的炮孔位置即可看出其是均匀布置的。实际上在进行初始布置的过程中，第1排至第3排也是均匀的，之后在后续步骤中向着坡顶线调整后即为图9中的实际效果。具体的说，初步布置后，第1排中的炮孔重新沿着坡顶线进行布置，而新的第1排炮孔会与第2排炮孔在位置以及爆破效果中发生冲突。此时，将第2排炮孔按照第1排炮孔的布置进行自适应调整；第2排炮孔完成调整后，相应的第3排炮孔也会进行自适应调整，从而实现了炮孔的自动布置。
158.通过上述实施例提到的炮孔自动布置方法可知，该方法能够根据露天台阶的爆破区域的地质及爆破条件确定布孔参数，从后边界线至坡顶线之间区域完成炮孔自动布置，并对坡顶线处的第一排布孔线的相邻孔进行自适应调整，实现了更高精度的炮孔自动布置，从而提高露天台阶的爆破效果。
159.对应于上述炮孔自动布置方法的实施例，本实施例还提供一种炮孔自动布置系统，该系统应用于露天台阶的爆破过程，如图10所示，该系统包括：
160.初始布孔数据确定模块1010，用于根据露天台阶的爆破区域的地质及爆破条件确定初始爆破参数，并根据初始爆破参数确定炮孔的初始布孔数据；其中，初始布孔数据为多排炮孔的位置数据及装药数据；
161.初步布置模块1020，用于沿爆破区域的后边界线至爆破区域的坡顶线的方向，利用初始布孔数据依次对爆破区域中每一排炮孔进行均匀布孔操作；
162.第一排炮孔初始化模块1030，待爆破区域完成均匀布孔操作后，根据预设安全距离确定坡顶线对应的第一排布孔线，并删除第一排布孔线与坡顶线之间已完成布孔的炮孔；
163.相邻孔初始化模块1040，用于按照预设孔距在第一排布孔线上重新布置第一排炮孔，并根据第一排炮孔的布孔数据及其相邻孔的初始布孔数据，确定相邻孔的位置数据及装药数据；
164.炮孔布置模块1050，用于沿爆破区域的坡顶线至爆破区域的后边界线的方向，依次确定相邻孔至后边界线之间的各排炮孔所对应的位置数据及装药数据，并根据所有炮孔对应的位置数据及其炮孔编号习惯确定炮孔的排列号。
165.本发明实施例所提供的炮孔自动布置系统，其实现原理及产生的技术效果和前述炮孔自动布置方法的实施例相同，为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
166.本实施例还提供一种电子设备，为该电子设备的结构示意图如图11所示，该设备
包括处理器101和存储器102；其中，存储器102用于存储一条或多条计算机指令，一条或多条计算机指令被处理器执行，以实现上述炮孔自动布置方法。
167.图11所示的服务器还包括总线103和通信接口104，处理器101、通信接口104和存储器102通过总线103连接。
168.其中，存储器102可能包含高速随机存取存储器(ram，random access memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。总线103可以是isa总线、pci总线或eisa总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图11中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
169.通信接口104用于通过网络接口与至少一个用户终端及其它网络单元连接，将封装好的ipv4报文或ipv4报文通过网络接口发送至用户终端。
170.处理器101可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器101中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器101可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processor，简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本公开实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本公开实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器102，处理器101读取存储器102中的信息，结合其硬件完成前述实施例的方法的步骤。
171.本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行前述实施例的方法的步骤。
172.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
173.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
174.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
175.功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技
术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以用软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
176.最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。