國(guó)內(nèi)首套高寒地區(qū)煤礦無(wú)人機(jī)測(cè)量系統(tǒng)上線

2020年12月28日，氣溫零下30度，西北風(fēng)4— 5級(jí)，高空最大陣風(fēng)達(dá)到15米/秒，伊敏露天礦技術(shù)人員自主操作JOUAV CW-15Q無(wú)人機(jī)正在進(jìn)行采剝場(chǎng)驗(yàn)收測(cè)量。4個(gè)小時(shí)內(nèi)，無(wú)人機(jī)以航向、旁向8°的傾斜姿態(tài)抗風(fēng)飛行，最大姿態(tài)修正角度達(dá)到20°，累計(jì)飛行8個(gè)架次，圓滿完成4.8平方公里測(cè)量任務(wù)，順利通過(guò)了大風(fēng)極寒天氣下技術(shù)指標(biāo)驗(yàn)證，成為國(guó)內(nèi)首個(gè)高寒地區(qū)煤礦成功采用無(wú)人機(jī)測(cè)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)采剝場(chǎng)驗(yàn)收測(cè)量相關(guān)工作的典型，翻開(kāi)了礦山測(cè)量系統(tǒng)的新篇章。

研判形勢(shì) 革故鼎新

隨著無(wú)人機(jī)、激光雷達(dá)、衛(wèi)星遙感等高效測(cè)繪技術(shù)手段的發(fā)展，測(cè)繪學(xué)科迎來(lái)了新的技術(shù)變革。伊敏露天礦緊緊抓住這個(gè)重要的拐點(diǎn)，開(kāi)啟了新的測(cè)量系統(tǒng)探索。

“相較于目前我礦使用的GNSS - RTK采剝量驗(yàn)收測(cè)量方式，無(wú)人機(jī)測(cè)量系統(tǒng)大幅度提高了作業(yè)效率、采剝量計(jì)算的整體精度和測(cè)量的安全性。”伊敏露天礦礦長(zhǎng)、黨委副書(shū)記張波介紹到。

采用傳統(tǒng)GNSS-RTK測(cè)量方式進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)采集，需要4名技術(shù)人員攜帶儀器徒步行走4天完成測(cè)量，內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理3天，而無(wú)人機(jī)測(cè)量系統(tǒng)，外業(yè)數(shù)據(jù)采集效率是GPS-RTK測(cè)量方式的4倍，內(nèi)外業(yè)整體效率提高將近160%。無(wú)人機(jī)測(cè)量系統(tǒng)外業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中測(cè)量點(diǎn)密度約為20個(gè)/平方米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)GPS-RTK方式1個(gè)/25米，高密度點(diǎn)云數(shù)據(jù)可以更加清晰的反映生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)高程變化情況，而且其誤差為5cm左右，相當(dāng)于GPS-RTK方式3cm的三維精度。GNSS-RTK測(cè)量方式需要技術(shù)人員到達(dá)指定位置才能完成測(cè)量采點(diǎn)，存在與礦用卡車(chē)、電鏟、工程機(jī)械等設(shè)備的交叉作業(yè)，安全風(fēng)險(xiǎn)較大，而無(wú)人機(jī)測(cè)量系統(tǒng)，僅需在地面站掌控?zé)o人機(jī)的飛行狀態(tài)，安全性較高。

自2015年起，伊敏露天礦組織以技術(shù)專(zhuān)家和技術(shù)帶頭人為骨干的專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)開(kāi)始持續(xù)關(guān)注無(wú)人機(jī)、激光雷達(dá)等先進(jìn)測(cè)繪技術(shù)的高寒礦山可行性應(yīng)用;2018年聯(lián)合高等院校深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行無(wú)人機(jī)適用性研究;根據(jù)研究成果，2019年啟動(dòng)無(wú)人機(jī)測(cè)量系統(tǒng)購(gòu)置工作;2020年進(jìn)入無(wú)人機(jī)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)試工作。

科技領(lǐng)先 智能全面

伊敏露天礦無(wú)人機(jī)測(cè)量系統(tǒng)軟硬件均屬于最新科技產(chǎn)品。飛行平臺(tái)選用大鵬縱橫最新款的CW-15Q四旋翼無(wú)人機(jī);任務(wù)載荷類(lèi)型全面，可完成各類(lèi)礦山工作：CA-102相機(jī)用于正射影像采集，JR-503五鏡頭用于傾斜三維實(shí)景建模，JoLiDAR-Mini激光雷達(dá)用于高密度點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集;地面控制站采用最新款的飛圖地面站系統(tǒng);礦山軟件采用元智智能化測(cè)繪系統(tǒng)。

得益于先進(jìn)的軟硬件系統(tǒng)，伊敏露天礦無(wú)人機(jī)測(cè)量系統(tǒng)可以勝任各種礦山測(cè)量工作。礦區(qū)地形圖繪制、采剝場(chǎng)驗(yàn)收測(cè)量、采剝工程平面圖繪制、礦山實(shí)景三維模型的建立、采礦三維設(shè)計(jì)、礦區(qū)綠化成果展示、儲(chǔ)煤場(chǎng)庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)等。成熟、穩(wěn)定的無(wú)人機(jī)測(cè)量系統(tǒng)將會(huì)是礦山測(cè)量的小能手。

攻堅(jiān)克難 永立潮頭

無(wú)人機(jī)在礦山領(lǐng)域的應(yīng)用沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，服務(wù)器怎么部署、系統(tǒng)怎么搭建;無(wú)人機(jī)系統(tǒng)采用什么樣的坐標(biāo)系統(tǒng);傾斜、正射、點(diǎn)云數(shù)據(jù)怎樣有效結(jié)合;如何根據(jù)工作需求實(shí)現(xiàn)采剝工程量、煤場(chǎng)堆體體積的計(jì)算;如何獲取臺(tái)階坡頂、底臺(tái)階線，一系列問(wèn)題需要根據(jù)伊敏露天礦實(shí)際情況來(lái)確定軟件系統(tǒng)構(gòu)架。

伊敏露天礦測(cè)量專(zhuān)業(yè)向來(lái)都是一個(gè)能打硬仗、敢打敢拼的團(tuán)隊(duì)。制定詳細(xì)的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)方案及實(shí)施細(xì)則，以黨員為先鋒，依托創(chuàng)新工作室的資源優(yōu)勢(shì)，團(tuán)隊(duì)成員精誠(chéng)合作，加班加點(diǎn)，攻克了一道道難關(guān)。2020年6月底，伊敏露天礦無(wú)人機(jī)測(cè)量系統(tǒng)成功搭建，并成功建立礦區(qū)、新源區(qū)的三維實(shí)景模型建立。2020年8月21日至12月10日，無(wú)人機(jī)測(cè)量系統(tǒng)多次在不同氣溫和大風(fēng)天氣下作業(yè)測(cè)試，系統(tǒng)安全穩(wěn)定、數(shù)據(jù)真實(shí)精準(zhǔn)。目前，伊敏露天礦無(wú)人機(jī)測(cè)量系統(tǒng)已經(jīng)正式取代使用了16年之久的GNSS - RTK采剝量驗(yàn)收測(cè)量方式，使高寒地區(qū)礦山測(cè)量方式迎來(lái)了歷史性的變革。

戰(zhàn)未言歇馬，揚(yáng)鞭再踏征程。伊敏露天礦將繼續(xù)揚(yáng)起科技創(chuàng)新的風(fēng)帆，為智能化礦山建設(shè)推進(jìn)提供保障。