Tianbaonet L2pro открывает эффективную и безопасную подземную добычу с погрешностью 0,6% в измерении 8-километрового тоннеля

С ускорением строительства цифровых шахт технология сбора пространственных данных стала важнейшей поддержкой для цифровой трансформации горнодобывающей отрасли.Tianbaonet завершил глубокое применение технологии лазерного сканирования 3D SLAM Lixel L2pro в крупной золотодобывающей шахтеЭтот проект направлен на создание цифровой двойной базы для подземных туннелей, позволяющей точно измерять запасы, контролировать безопасность,и геологические исследования, тем самым достигая полной цифровизации процессов для добычи полезных ископаемых, повышая операционную эффективность, обеспечивая безопасность производства и отвечая отраслевым стандартам точности.

История проекта

Большая государственная подземная золотодобывающая шахта, с длинной историей добычи, имеет более 8 километров туннелей, охватывающих множество областей, таких как выработки, транспортные туннели, камеры,и запасовНынешний производственный процесс сталкивается с несколькими проблемами:

• Никакого GPS-сигнала под землей, узкие тоннели с слабыми особенностями, а традиционные методы сканирования на станции имеют низкую эффективность и слепые точки,что затрудняет быстрое завершение полного сбора пространственных данных.
• Запасы измеряются вручную с погрешностью от ± 5% до 10%, что не может соответствовать требованиям точности для учета запасов и финансового расчета,создавая неудобства для контроля затрат.
• Частота мониторинга деформации туннеля низкая, а скрытые опасности трудно обнаружить вовремя, что создает риски для безопасности.
• Геологические изыскания являются сложными, поскольку ручные и фотограмметрические методы неэффективны, неточны и создают риски для безопасности.

Основная цель этого проекта - использовать технологию 3D лазерного сканирования Lixel L2pro для создания цифровой двойной базы для подземных туннелей.Это включает цифровое моделирование тоннелей в полном пространстве., точные измерения запасов, расчет объема пустоты, мониторинг деформации и безопасности туннелей и геологическое исследование.и усовершенствованное управление добычей полезных ископаемых, повышение эффективности эксплуатации и обеспечение безопасности при одновременном соблюдении отраслевых стандартов точности.

Выбор оборудования

Учитывая требования проекта и сложную рабочую среду под землей, портативный 3D лазерный сканер Lixel L2pro, специально разработанный для такой среды,был выбран для этого проектаУстройство объединяет несколько сенсорных модулей в сочетании с интеллектуальными алгоритмами ИИ и может выводить данные о точечном облаке в режиме реального времени с точностью, сравнимой с результатами послеобработки.что делает его подходящим для подземных горных работ.

Технические особенности:

• Сильная адаптация к окружающей среде:Поддерживает мульти-SLAM мульти-источник синтеза алгоритм, лазер + видение + IMU совместное позиционирование, стабильная работа в условиях слабых характеристик.
• Высокая точность и эффективность в режиме реального времени:Абсолютная точность плоскости / высоты ≤ 3 см, относительная точность ≤ 2 см, толщина точечного облака всего 5 мм и плотные точечные облака 1 миллиона пунктов на квадратный метр могут восстанавливать тонкие детали.
• Переносимый, эффективный и безопасный:Весит всего 1,7 кг, может работать одним человеком, бесконтактные измерения значительно снижают риски для безопасности.
• Бесшовная интеграция данных:Поддерживает внешний RTK/CORS, напрямую выводит облака точек с абсолютными координатами в формате LAS/PLY/DXF, плавно интегрируется с GIS, платформами управления BIM и программным обеспечением CAD,без необходимости вторичного преобразования формата.

Реализация проекта

Проект был разделен на четыре основных модуля, используя портативный 3D-лазерный сканер Lixel L2pro, программное обеспечение для интеллектуальной обработки LixelStudio 3D и мобильное приложение LixelGo.Превью качества точечного облака в режиме реального времени было доступно на мобильных устройствах, в то время как компьютерная обработка данных с одним щелчком позволила эффективно координировать сбор полевых данных и внутреннюю обработку.

01. Полнопространственное цифровое моделирование подземных туннелей

• Приготовление:Перед началом работ было проведено обследование подземных туннелей, планируя "сетевой" маршрут сканирования.Отражающие точки управления были установлены каждые 80-100 метров в соответствии со спецификациями расположения точек управления, чтобы обеспечить равномерное распределение по всей области сканирования.

• Сбор полевых данных:Один оператор использовал L2pro, инициировал сканер на 15 секунд, а затем двинулся по запланированному маршруту.Приложение LixelGo на мобильном устройстве позволило отслеживать данные точечного облака в реальном времениВ сложных областях оператор замедлял и оставался дольше для сканирования, без необходимости менять станции, плавно соединяя данные сканирования.

• Обработка данных в помещениях:Собранные данные о облаке точек были импортированы в программное обеспечение LixelStudio,где функции снижения шума и регистрации программного обеспечения автоматически устраняют динамические помехи персонала и оборудования, калибровал координаты с помощью контрольных точек и оптимизировал качество облака точек с помощью алгоритма "WuJian", создав высокоточную, истинно цветную 3D-модель сетки.

• 3D моделирование:Данные о облаке точек были экспортированы в формат LAS для 3D-моделирования, завершив полномасштабное цифровое воспроизведение туннелей, камер и подземных рек.Небольшие детали, такие как расстояние между болтами для поддержки туннеля, расположение трубопровода и очертания подземных рек были точно восстановлены, отвечая требованиям для строительства цифровой двойной базы для шахты.

02. Расчет объема пустоты

Для трех пустых площадей L2pro использовался для расчета объема с ошибками всего 1%, 0,6% и 2%, что значительно ниже отраслевого стандарта ≤ 3%.

Процесс реализации:

• Точечное облако, собранное в поле, было встроено в треугольную сетку.
• Модель треугольной сетки была импортирована в программное обеспечение Geomagic, которое автоматически рассчитывало объем модели.
• По сравнению с традиционными ручными измерениями минимальная погрешность составляла всего 0,6%, а данные объективны и прослеживаемы,эффективное разрешение споров по урегулированию и обеспечение более совершенного управления запасами.

03. Деформация туннелей и мониторинг безопасности

Сканирование проводилось один раз в неделю, следуя тому же пути и параметрам, что и в исходном периоде, чтобы обеспечить последовательность сбора данных.программное обеспечение FLAC3D использовалось для проведения дифференциального анализа между облаком текущих точек и облаком базовых точек, с точностью, значительно превосходящей традиционные методы мониторинга, обеспечивая точные данные для раннего предупреждения об опасности.

04Геологическое исследование

Мощные возможности сканирования L2pro® заложили основу для оцифровки шахты, а технология Lixel CyberColor (LCC) позволила полностью восстановить внешний вид шахты в реальном мире.На основе технологии производства 3D-контента нового поколения Multi-SLAM + 3D Gaussian splashing, система использует собственные алгоритмы и оптимизацию технологии 3DGS для автоматического создания сверхреалистичных крупномасштабных 3D-моделей,быстрое создание 3D-моделей с точностью до сантиметров, которые точно восстанавливают структуры шахт и детали основных компонентов.

Резюме проекта

Этот проект полностью подтвердил высокую адаптивность и практичность портативной технологии 3D лазерного сканирования L2pro в цифровом строительстве шахт.Это не только решило проблемы в отрасли, такие как недоступность GPS., пространственная сложность, высокие эксплуатационные риски и недостаточная точность данных, но также достигнуто:

• Цифровое моделирование тоннелей в полном пространстве
• Точное измерение запасов и расчет объема пустоты
• Деформация туннеля и мониторинг безопасности
• Цифровая геологическая съемка полного процесса

По сравнению с традиционными технологиями, L2pro не только снизила затраты на рабочую силу и операционные риски, но и достигла точности и прослеживаемости данных,Стать основным конкурентным преимуществом для цифрового строительства шахтПоскольку строительство цифровых шахт продолжает продвигаться, L2pro будет еще больше расширять свое применение в таких сценариях, как мониторинг склона на открытом месторождении, анализ стабильности пустоты,и аварийно-спасательные моделиОн будет глубоко интегрироваться с BIM, GIS, IoT и другими технологиями для создания более полной и интеллектуальной системы цифровых близнецов для шахт.Помощь горнодобывающей отрасли в переходе на высококачественную, безопасное и эффективное интеллектуальное развитие.