Tianbaonet L2pro Ontgrendelt Efficiënte, Veilige Ondergrondse Mijnbouw met 0,6% Fout in 8-Kilometer Tunnelmeting

Met de versnelde bouw van digitale mijnen is ruimtelijke data-acquisitietechnologie een cruciale ondersteuning geworden voor de digitale transformatie van de mijnbouwindustrie. In deze context heeft Tianbaonet een diepgaande toepassing van Lixel L2pro handheld SLAM 3D-laserscandtechnologie voltooid in een grote goudmijn, waarbij uitdagingen in de mijnbouwoperaties worden opgelost met cutting-edge technologie. Dit project is gericht op het creëren van een digitale twin-basis voor ondergrondse tunnels, waardoor nauwkeurige voorraadmetingen, veiligheidsmonitoring en geologische kartering mogelijk worden, waardoor volledige digitalisering van de mijnbouwproductie wordt bereikt, de operationele efficiëntie wordt verbeterd, de productieveiligheid wordt gewaarborgd en de precisienormen van de industrie worden nageleefd.

Projectachtergrond

De grote staatsgestuurde ondergrondse goudmijn, met een lange geschiedenis van mijnbouw, heeft meer dan 8 kilometer aan tunnels, die meerdere gebieden bestrijken, zoals winningsvlakken, transporttunnels, kamers en voorraden. Het huidige productieproces kent verschillende uitdagingen:

• Geen GPS-signaal ondergronds, smalle tunnels met zwakke kenmerken, en traditionele stationaire scanttechnieken hebben een lage efficiëntie en blinde vlekken, waardoor het moeilijk is om snel volledige ruimtelijke dataverzameling te voltooien.
• De voorraad wordt handmatig gemeten met een foutmarge van ±5% tot 10%, wat niet voldoet aan de precisievereisten voor voorraadboekhouding en financiële afwikkeling, wat ongemak met zich meebrengt voor kostenbeheersing.
• De frequentie van tunnelvervormingsmonitoring is laag en verborgen gevaren zijn moeilijk tijdig te detecteren, wat veiligheidsrisico's met zich meebrengt.
• Geologische kartering is uitdagend, met handmatige en fotogrammetrische methoden die inefficiënt, onnauwkeurig zijn en veiligheidsrisico's met zich meebrengen.

Het kerndoel van dit project is om Lixel L2pro handheld 3D-laserscandtechnologie te gebruiken om een digitale twin-basis voor ondergrondse tunnels te creëren. Dit omvat de volledige digitale modellering van tunnels, nauwkeurige voorraadmeting, berekening van holle volumes, monitoring van vervorming en veiligheid van tunnels, en geologische kartering. Het project is gericht op het bereiken van volledige digitale, visuele en verfijnde beheer van mijnbouwproductie, het verbeteren van de operationele efficiëntie en het waarborgen van de veiligheid, terwijl de precisienormen van de industrie worden nageleefd.

Selectie van apparatuur

Gezien de projectvereisten en de complexe werkomgeving ondergronds, werd de Lixel L2pro handheld 3D-laserscanner, speciaal ontworpen voor dergelijke omgevingen, voor dit project geselecteerd. Het apparaat integreert meerdere sensor modules, gecombineerd met AI intelligente algoritmen, en kan real-time point cloud data uitvoeren met een precisie die vergelijkbaar is met post-processing resultaten, waardoor het geschikt is voor ondergrondse mijnbouwoperaties.

Technische hoogtepunten:

• Sterke omgevingsaanpassing:Ondersteunt Multi-SLAM multi-source fusie-algoritme, laser + visie + IMU collaboratieve positionering, stabiele werking in omgevingen met zwakke kenmerken.
• Hoge precisie en real-time prestaties:Planaire/hoogte absolute precisie ≤ 3 cm, relatieve precisie ≤ 2 cm, puntwolkdikte van slechts 5 mm, en dichte puntwolken van 1 miljoen punten per vierkante meter kunnen fijne details herstellen.
• Draagbaar, efficiënt en veilig:Weegt slechts 1,7 kg, kan door één persoon worden bediend, contactloze meting vermindert veiligheidsrisico's aanzienlijk.
• Naadloze dataintegratie:Ondersteunt externe RTK/CORS, voert direct puntwolken uit met absolute coördinaten in LAS/PLY/DXF-formaten, integreert naadloos met GIS, BIM-beheerplatforms en CAD-software, zonder de noodzaak van secundaire formaatconversie.

Projectimplementatie

Het project werd verdeeld in vier kernmodules, gebruikmakend van de Lixel L2pro handheld 3D-laserscanner, LixelStudio 3D intelligente verwerkingssoftware en LixelGo mobiele app. Real-time preview van de puntwolkkwaliteit was beschikbaar op mobiel, terwijl PC-gebaseerde one-click dataverwerking efficiënte coördinatie tussen velddataverzameling en interne verwerking mogelijk maakte.

01. Volledige ruimtelijke digitale modellering van ondergrondse tunnels

• Voorbereiding:Voordat het werk begon, werd een locatie-inspectie van de ondergrondse tunnels uitgevoerd, waarbij een "grid" scantroute werd gepland. Reflecterende controlepunten werden elke 80-100 meter geplaatst volgens de specificaties voor de lay-out van controlepunten om een uniforme verdeling over het scanbereik te garanderen.

• Veldgegevensverzameling:Een enkele operator gebruikte de L2pro, initialiseerde de scanner gedurende 15 seconden en bewoog vervolgens langs de geplande route. De LixelGo app op het mobiele apparaat maakte real-time monitoring van puntwolkdata mogelijk. In complexe gebieden vertraagde de operator en bleef langer om te scannen, zonder stations te hoeven wisselen, waardoor scantgegevens naadloos werden verbonden.

• Binnenshuis dataverwerking:De verzamelde puntwolkdata werd geïmporteerd in LixelStudio software, waar de ruisonderdrukking en registratiefuncties van de software automatisch dynamische interferentie van personeel en apparatuur verwijderden, de coördinaten kalibreerden met behulp van de controlepunten, en de puntwolkkwaliteit optimaliseerden met het "WuJian" algoritme, waardoor een zeer nauwkeurig, ware-kleur 3D-meshmodel werd gecreëerd.

• 3D-modellering:De puntwolkdata werd geëxporteerd in LAS-formaat voor 3D-modellering, waardoor de volledige ruimtelijke digitale replicatie van tunnels, kamers en ondergrondse rivieren werd voltooid. Fijne details zoals de afstand tussen tunnelsteunbouten, de lay-out van pijpleidingen en de omtrek van ondergrondse rivieren werden nauwkeurig hersteld, wat voldeed aan de vereisten voor de constructie van de digitale twin-basis voor de mijn.

02. Berekening van holle volumes

Voor drie holle gebieden werd L2pro gebruikt voor volumeberekening, met fouten van slechts 1%, 0,6% en 2%, ruim onder de industriestandaard van ≤ 3%.

Implementatieproces:

• De in het veld verzamelde puntwolk werd in een driehoekig meshmodel geplaatst.
• Het aangepaste driehoekige meshmodel werd geïmporteerd in Geomagic software, die automatisch het volume van het model berekende.
• Vergeleken met traditionele handmatige metingen was de minimale fout slechts 0,6%, en de gegevens zijn objectief en traceerbaar, waardoor afwikkelingsgeschillen effectief worden opgelost en verfijnd voorraadbeheer mogelijk wordt.

03. Tunnelvervorming en veiligheidsmonitoring

Scans werden eenmaal per week uitgevoerd, volgens dezelfde route en parameters als de basisperiode om consistentie in de gegevensverzameling te garanderen. Na elke scan werd FLAC3D software gebruikt om differentiële analyse uit te voeren tussen de huidige puntwolk en de basis puntwolk, met een nauwkeurigheid die de traditionele monitoringmethoden ver overtrof, wat nauwkeurige gegevensondersteuning biedt voor vroege waarschuwingen voor gevaren.

04. Geologische kartering

De krachtige scanmogelijkheden van L2pro legden de basis voor de digitalisering van de mijn, terwijl Lixel CyberColor (LCC) technologie de volledige restauratie van het uiterlijk van de mijn in de echte wereld mogelijk maakte. Gebaseerd op de nieuwe generatie 3D-contentproductietechnologie van Multi-SLAM + 3D Gaussian splashing, gebruikt het systeem propriëtaire algoritmen en optimalisaties van 3DGS-technologie om automatisch ultra-realistische grootschalige 3D-modellen te genereren, snel 3D-modellen van de echte wereld met centimeter-precisie te construeren die mijnbouwstructuren en kerncomponentdetails nauwkeurig herstellen.

Projectsamenvatting

Dit project heeft de sterke aanpasbaarheid en praktische toepasbaarheid van de L2pro handheld 3D-laserscandtechnologie in de bouw van digitale mijnen volledig gevalideerd. Het heeft niet alleen pijnpunten in de industrie opgelost, zoals GPS-onbeschikbaarheid, ruimtelijke complexiteit, hoge operationele risico's en onvoldoende datanauwkeurigheid, maar heeft ook het volgende bereikt:

• Volledige ruimtelijke digitale modellering van tunnels
• Nauwkeurige voorraadmeting en berekening van holle volumes
• Tunnelvervorming en veiligheidsmonitoring
• Volledige digitale geologische kartering

Vergeleken met traditionele technologieën heeft L2pro niet alleen arbeidskosten en operationele risico's verminderd, maar ook precisie en traceerbaarheid in gegevens bereikt, waardoor het een kernconcurrentievoordeel is geworden voor de bouw van digitale mijnen. Naarmate de bouw van digitale mijnen vordert, zal L2pro zijn toepassing verder uitbreiden in scenario's zoals monitoring van dagbouwputhellingen, analyse van holtestabiliteit en modellering voor noodhulp. Het zal diep integreren met BIM, GIS, IoT en andere technologieën om een uitgebreider en intelligenter digitaal twin-systeem voor mijnen te creëren, waardoor de mijnbouwindustrie wordt geholpen bij de overgang naar hoogwaardige, veilige en efficiënte intelligente ontwikkeling.