Drohnen-LiDAR im Bergbau

Eine Drohne bringt den Scanner dorthin, wo sonst nichts hinkommt: von der Abzugsstelle in eine Abbaukammer, einen Schacht hinunter, durch die Öffnung in eine abgedämmte Sohle oder über einen Tagebau, der zu groß ist, um ihn in einer Schicht abzufahren. Unter Tage gibt es kein GPS zum Fliegen und kein Licht zum Sehen, weshalb die Drohne, die den Scanner trägt, nach dem Scanner fliegen muss.

Artec Jet an einer Drohne plant seinen Flugweg aus dem, was er scannt, weicht Hindernissen bis zu 2 mm dünnen Drähten aus und liefert den Hohlraum, den Schacht oder den Tagebau als gemessene Oberfläche bei ±10 mm unter Tage und ±15 mm über Tage zurück.

Mit einem Bergbau-Experten sprechen Zum Arbeitsablauf

Artec Jet, von einer Drohne getragen, in einem netzgesicherten Untertagetunnel

Kurz gesagt

Wie funktioniert Drohnen-LiDAR unter Tage ohne GPS?

Die Drohne fliegt nach dem Scanner: SLAM positioniert sie aus der Geometrie, sie weicht im Dunkeln Hindernissen bis zu 2 mm dünnen Drähten aus und liefert den Hohlraum bei ±10 mm zurück.

In den HohlraumAbbaukammern, Schächte, Erzrollen, Überhauen und Altbergbau, von außen.
Fliegt nach dem ScanKein GPS, kein Licht, kein Sichtkontakt des Piloten: SLAM positioniert die Drohne aus dem Gebirge.
Erkennt HindernissePlant die eigene Route und umfliegt hängende Drähte bis zu 2 mm Stärke.
Auch über dem TagebauKippen, Tagebaue und Absetzanlagen aus der Luft abgedeckt, bei ±15 mm über Tage.

Warum eine Untertage-Drohne keine gewöhnliche Drohne sein kann

Eine Übertage-Drohne fliegt per GNSS und wird von ihrem Piloten beobachtet; nimmt man beides weg, hat sie nichts mehr, womit sie die Position halten kann. Unter Tage gibt es kein Satellitensignal, kein Licht, nach dem eine Kamera navigieren könnte, und sobald die Drohne in einer Abbaukammer ist, keinen Sichtkontakt für den Piloten. Ein Fluggerät, das von einem davon abhängt, bleibt am Kammerstoß am Boden. Das meiste, wofür ein Bergwerk eine Drohne bräuchte — die Abbaukammer, der Schacht, die Erzrolle, die alte Sohle — ist genau dort, wo alle drei fehlen.

Die Alternative zum Fliegen war bisher, nicht zu messen. Eine Abbaukammer wird von einem Ausleger an der Abzugsstelle abgestimmt, ein Schacht vom Förderkorb aus inspiziert, eine alte Sohle bleibt auf dem Riss, auf dem sie gezeichnet wurde. Jedes ist eine Teilmessung einer Form, zu der der laufende Abbau Abstand halten muss, und der Abstand ist Erz oder Sicherheit.

Eine Drohne, die nach ihrem Scanner fliegt, hat, was sie braucht. Artec Jet an einer Drohne positioniert das Fluggerät per SLAM gegen die Geometrie, die er erfasst, und hält ±0,03 % Drift; er plant seinen Flugweg durch den Hohlraum selbst, weicht Hindernissen bis zu 2 mm dünnen Drähten aus — Bindedrähte, Sprengkabel — und erfasst alles im 360° × 290° Sichtfeld mit bis zu 1,9 Millionen Punkten pro Sekunde, in völliger Dunkelheit. Über Tage fliegt derselbe Scanner Tagebaue, Kippen und Absetzanlagen bei ±15 mm. So oder so kommt der Hohlraum oder das Gelände als gemessene Oberfläche zurück, die Artec Twins schließt, georeferenziert und als LAS, LAZ oder E57 exportiert.

Vom Kammerstoß zum gemessenen Hohlraum

Der Pilot startet und holt zurück; den Hohlraum fliegt die Drohne selbst.

1. Von sicherem Boden startenVon der Abzugsstelle, dem Schachtkopf oder dem Tagebaurand; niemand tritt unter den Kammerstoß.
2. Nach dem Scan fliegenJet plant seinen Weg durch die Öffnung selbst, positioniert sich per SLAM und weicht Hindernissen bis hinab zu 2 mm dünnen Drähten aus.
3. ErfassenDer ganze Hohlraum oder die Geländeoberfläche, erfasst mit bis zu 1,9 Millionen Punkten pro Sekunde, im Dunkeln.
4. RegistrierenArtec Twins bindet den Flug am Startpunkt an die Festpunkte an und führt ihn mit abgegangenen oder Stativ-Erfassungen zusammen.
5. Schließen und exportierenDer Hohlraum als Körper, die Oberfläche als DTM; LAS, LAZ oder E57 ins Planungspaket.

Welcher Scanner für diese Arbeit

Ein fliegender Scanner muss leicht und abgedichtet sein und sich selbst positionieren können. Ein Gerät ist das.

Artec Jet

Am besten für: In Abbaukammern, Schächte, Erzrollen und Altbergbau geflogen, oder über Tagebaue und Kippen
Typ: Multimodales SLAM-LiDAR
Genauigkeit, bis zu: ±10 mm unter Tage, ±15 mm allgemein
Änderungserkennung: ±5 mm
Reichweite: 0,5–300 m
Positionsdrift: ±0,03 %
Einsatzarten: Handgeführt, Rucksack, Stange, Drohne, Fahrzeug, Käfig, Roboter

Mit 1,57 kg, IP65 und ohne Abhängigkeit von GPS oder Licht ist Jet der Scanner, der zum Fliegen gebaut ist. Seine SLAM-Positionierung lässt die Drohne unter Tage navigieren, sein 360° × 290° Sichtfeld erfasst den ganzen Hohlraum in einem Durchgang, und ±10 mm unter Tage oder ±15 mm über Tage kommen zurück. Sechzehn Stunden interner Speicher decken einen Tag Flüge ab.

Artec Ray II

Am besten für: Der Startbereich und jede vom Flug abgedeckte Wand, die eine abgenommene Zahl braucht
Typ: Stationärer Langstrecken-Laser, auf Stativ montiert
Genauigkeit, bis zu: 1,9 mm bei 10 m, 2,9 mm bei 20 m, 5,3 mm bei 40 m
Entfernungsrauschen: 0,4 mm bei 10 m
Reichweite: 0,5–130 m
Scandauer: 1 min 42 s bei 3 mm, 10 m, ohne Textur
Sichtfeld: 360° × 300°

Wo eine Wand, die die Drohne überfliegt, auch eine Zahl in Vermessungsgüte tragen muss — eine Böschung in der Prüfung, eine abgerechnete Kippe — erfasst Ray II sie vom Stativ bei 5,3 mm bei 40 m vom Rand, und die geflogene Jet-Erfassung registriert sich darauf. Die Drohne deckt die Fläche ab; das Stativ verankert sie.

Sehen Sie eine Abbaukammer, von der Abzugsstelle aus mit einer Drohne geflogen, die ihren Weg selbst plant, und noch in derselben Schicht gegen die Planung abgestimmt — buchen Sie eine Demo für Ihre Vermessungs- und Planungsteams.

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Fragen, die Vermesser stellen

Braucht der Pilot Sichtkontakt?

Nein. Unter Tage fliegt die Drohne per SLAM gegen die Geometrie, die sie scannt, und plant ihren Weg selbst; der Pilot startet und holt sie von sicherem Boden aus zurück. Genau das macht eine Abbaukammer oder einen Schacht überhaupt befliegbar.

Welchen Hindernissen weicht sie aus?

Bis hinab zu 2 mm dünnen Drähten — Bindedrähte von Wetterlutten und Sprengkabel sind die üblichen. Die Drohne plant um das herum, was der Scanner sieht, in völliger Dunkelheit.

Wie genau ist das Ergebnis?

±10 mm unter Tage und ±15 mm über Tage auf der erfassten Oberfläche, mit ±0,03 % Positionsdrift, von SLAM gehalten, und dem Flug am Startpunkt an Festpunkte angebunden. Wiederholungsflüge vergleichen sich bei ±5 mm.

Kann derselbe Scanner auch ohne Drohne genutzt werden?

Ja. Jet ist dasselbe Gerät handgeführt, an der Stange, am Fahrzeug oder im Käfig; die Drohne ist eine seiner Halterungen. Die meisten Bergwerke fliegen ihn, wo sie müssen, und tragen ihn überall sonst.

Sagen Sie uns, wo Sie hineinfliegen würden

Beschreiben Sie die Öffnungen oder Bereiche, welcher Zugang besteht und wie sie heute gemessen werden. Ein Bergbau-Spezialist meldet sich mit einer Einschätzung, ob ein Flug passt, was er liefern würde und wie er ans Grubennetz angebunden wird.