國內首套高寒地區煤礦無人機測量系統上線

2020年12月28日,氣溫零下30度,西北風4— 5級,高空最大陣風達到15米/秒,伊敏露天礦技術人員自主操作JOUAV CW-15Q無人機正在進行采剝場驗收測量。4個小時內,無人機以航向、旁向8°的傾斜姿態抗風飛行,最大姿態修正角度達到20°,累計飛行8個架次,圓滿完成4.8平方公里測量任務,順利通過了大風極寒天氣下技術指標驗證,成為國內首個高寒地區煤礦成功采用無人機測量系統實現采剝場驗收測量相關工作的典型,翻開了礦山測量系統的新篇章。


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研判形勢 革故鼎新

隨著無人機、激光雷達、衛星遙感等高效測繪技術手段的發展,測繪學科迎來了新的技術變革。伊敏露天礦緊緊抓住這個重要的拐點,開啟了新的測量系統探索。

“相較于目前我礦使用的GNSS - RTK采剝量驗收測量方式,無人機測量系統大幅度提高了作業效率、采剝量計算的整體精度和測量的安全性?!币撩袈短斓V礦長、黨委副書記張波介紹到。

采用傳統GNSS-RTK測量方式進行外業數據采集,需要4名技術人員攜帶儀器徒步行走4天完成測量,內業數據處理3天,而無人機測量系統,外業數據采集效率是GPS-RTK測量方式的4倍,內外業整體效率提高將近160%。無人機測量系統外業數據采集系統中測量點密度約為20個/平方米,遠遠超過GPS-RTK方式1個/25米,高密度點云數據可以更加清晰的反映生產現場真實高程變化情況,而且其誤差為5cm左右,相當于GPS-RTK方式3cm的三維精度。GNSS-RTK測量方式需要技術人員到達指定位置才能完成測量采點,存在與礦用卡車、電鏟、工程機械等設備的交叉作業,安全風險較大,而無人機測量系統,僅需在地面站掌控無人機的飛行狀態,安全性較高。

自2015年起,伊敏露天礦組織以技術專家和技術帶頭人為骨干的專業團隊開始持續關注無人機、激光雷達等先進測繪技術的高寒礦山可行性應用;2018年聯合高等院校深入現場進行無人機適用性研究;根據研究成果,2019年啟動無人機測量系統購置工作;2020年進入無人機測量系統測試工作。


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科技領先 智能全面

伊敏露天礦無人機測量系統軟硬件均屬于最新科技產品。飛行平臺選用大鵬縱橫最新款的CW-15Q四旋翼無人機;任務載荷類型全面,可完成各類礦山工作:CA-102相機用于正射影像采集,JR-503五鏡頭用于傾斜三維實景建模,JoLiDAR-Mini激光雷達用于高密度點云數據采集;地面控制站采用最新款的飛圖地面站系統;礦山軟件采用元智智能化測繪系統。

得益于先進的軟硬件系統,伊敏露天礦無人機測量系統可以勝任各種礦山測量工作。礦區地形圖繪制、采剝場驗收測量、采剝工程平面圖繪制、礦山實景三維模型的建立、采礦三維設計、礦區綠化成果展示、儲煤場庫存盤點等。成熟、穩定的無人機測量系統將會是礦山測量的小能手。

攻堅克難 永立潮頭

無人機在礦山領域的應用沒有經驗可以借鑒,服務器怎么部署、系統怎么搭建;無人機系統采用什么樣的坐標系統;傾斜、正射、點云數據怎樣有效結合;如何根據工作需求實現采剝工程量、煤場堆體體積的計算;如何獲取臺階坡頂、底臺階線,一系列問題需要根據伊敏露天礦實際情況來確定軟件系統構架。

伊敏露天礦測量專業向來都是一個能打硬仗、敢打敢拼的團隊。制定詳細的關鍵技術攻關方案及實施細則,以黨員為先鋒,依托創新工作室的資源優勢,團隊成員精誠合作,加班加點,攻克了一道道難關。2020年6月底,伊敏露天礦無人機測量系統成功搭建,并成功建立礦區、新源區的三維實景模型建立。2020年8月21日至12月10日,無人機測量系統多次在不同氣溫和大風天氣下作業測試,系統安全穩定、數據真實精準。目前,伊敏露天礦無人機測量系統已經正式取代使用了16年之久的GNSS - RTK采剝量驗收測量方式,使高寒地區礦山測量方式迎來了歷史性的變革。

戰未言歇馬,揚鞭再踏征程。伊敏露天礦將繼續揚起科技創新的風帆,為智能化礦山建設推進提供保障。


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