Mobiles LiDAR im Bergbau

Ein Stativ-Scanner misst dort, wo er aufgestellt ist. Ein mobiler Scanner misst überall, wohin er gebracht wird — eine Strecke hinuntergetragen, auf dem Rücken durch eine Anlage, am Fahrzeug montiert, das jede Schicht den Tagebau befährt — und die Vermessung dauert so lange wie der Weg.

Per SLAM bei ±0,03 % Drift positioniert, erfasst der bewegte Scanner ±10 mm unter Tage und ±15 mm über Tage, und eine Vermessung, die eine Abfolge von Aufstellungen war, wird zu einem Gang oder einer Fahrt.

Mit einem Bergbau-Experten sprechen Zum Arbeitsablauf

Artec Twins zeigt eine erfasste Untertagestrecke als dichte farbige Punktwolke

Kurz gesagt

Was ist mobiles LiDAR im Bergbau?

Ein LiDAR-Scanner, der in Bewegung erfasst — getragen, umgeschnallt oder gefahren — und sich per SLAM bei ±0,03 % Drift positioniert, sodass Strecken und Straßen bei ±10–15 mm vermessen werden.

Vermessung im GehtempoEine Strecke von der Sohle bis zur Firste aufgenommen, in der Zeit des Gangs zur Ortsbrust.
Oder im FahrtempoEine Fahrstraße, eine Rampe oder eine Tagebausohle, erfasst vom Fahrzeug, das sie ohnehin befährt.
Keine AufstellungenSLAM positioniert den Scanner aus der Geometrie; es gibt keinen Standpunkt, kein Nivellieren, keinen Anschluss.
Jede Schicht, nicht jedes QuartalEine Vermessung, die günstig genug zum Wiederholen ist, wird zum Nachweis der Überwachung.

Warum die Vermessung eine Kette von Aufstellungen war

Eine statische Vermessung ist durch die Zahl der Positionen begrenzt, an denen das Instrument aufgestellt werden kann. Jede Aufstellung kostet Minuten, braucht einen stabilen Untergrund und Sichtlinie und erfasst, was von dieser einen Stelle aus sichtbar ist. Eine lange Strecke, eine gewundene Rampe oder ein Tagebau mit Dutzenden Sohlen wird zu einem Tag voller Aufstellungen, und das Vermessungsintervall richtet sich danach, wie oft sich der Trupp diesen Tag leisten kann. Die Stellen zwischen den Aufstellungen — hinter einer Biegung, hinter einer Schulter, entlang einer Straße, auf der niemand angehalten hat — werden interpoliert.

Die Kosten sind nicht nur Zeit. Wo das Instrument aufgestellt werden kann, ist dort, wo der Vermesser sicher stehen kann, also werden die Teile des Bergwerks, die die Vermessung am dringendsten brauchen — die Ortsbrust, die aktive Sohle, die Kippenkante — am seltensten vermessen. Und eine Vermessung, die zu teuer zum Wiederholen ist, kann keine Änderung zeigen: Konvergenz, Straßenverschleiß und Hangbewegung sind alle Vergleiche zwischen zwei Vermessungen, die nie gemacht wurden.

Mobiles LiDAR beseitigt die Aufstellung. Artec Jet erfasst bis zu 1,9 Millionen Punkte pro Sekunde über 360° × 290°, während er getragen, am Rucksack umgeschnallt oder am Fahrzeug montiert ist, positioniert sich per SLAM gegen die Geometrie um sich herum bei ±0,03 % Drift — ±10 mm unter Tage, ±15 mm über Tage — und bindet sich an Festpunkte an, wo immer einer passiert wird. Eine Strecke wird in einem Durchgang aufgenommen, eine Fahrstraße in einer Fahrt, eine Tagebausohle auf dem Weg zur Wand, und weil die Vermessung einen Weg kostet statt eines Tages, wird sie oft genug wiederholt, um zu zeigen, was sich geändert hat.

Von einem Weg zur Vermessung

Was immer sich durch das Bergwerk bewegt, kann den Scanner tragen.

1. Auf Festpunkten startenAn einem bekannten Festpunkt beginnen, oder über Tage mit GNSS, damit die Erfassung vom ersten Meter an im Grubennetz liegt.
2. Gehen oder fahrenHandgeführt, am Rucksack oder am Fahrzeug; Jet erfasst alles im 360° × 290° Sichtfeld im Tempo des Weges.
3. SLAM hält die Position±0,03 % Drift aus der Geometrie, an jedem passierten Festpunkt neu angebunden; Schleifen schließen sich automatisch.
4. RegistrierenArtec Twins registriert die Trajektorie auf die Festpunkte und führt sie mit Stativ- oder Drohnen-Erfassungen desselben Bereichs zusammen.
5. ExportLAS, LAZ oder E57 ins Planungspaket; der Weg ist jetzt die Vermessung.

Welcher Scanner für diese Arbeit

Ein Gerät ist für die Bewegung gebaut; der Stativ-Scanner kommt dazu, wo an einer bestimmten Oberfläche Vermessungsgüte gefragt ist.

Artec Jet

Am besten für: Getragen, umgeschnallt oder gefahren — die mobile Vermessung selbst
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

Jet wiegt 1,57 kg und wird handgeführt, am Rucksack, an der Stange, am Fahrzeug, im Käfig, an der Drohne oder als Roboter-Nutzlast eingesetzt. Seine SLAM-Positionierung hält ±0,03 % Drift ohne GPS, seine 512 GB interner Speicher zeichnen rund 16 Stunden auf, und seine Schutzart IP65 und der Bereich von −10 °C bis +45 °C decken eine Grubenschicht ab. Die Genauigkeit liegt bei ±10 mm unter Tage und ±15 mm über Tage, mit ±5 mm Änderungserkennung zwischen den Besuchen.

Artec Ray II

Am besten für: Eine bestimmte Wand, Halde oder ein Bauwerk bei 1,9 mm bei 10 m, ins mobile Modell registriert
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 Oberfläche eine abgenommene Zahl trägt — eine Böschung, eine abgerechnete Halde — erfasst Ray II sie vom Stativ bei 1,9 mm bei 10 m und registriert sie in Twins ins Jet-Modell. Der mobile Scanner deckt das Bergwerk ab; der Stativ-Scanner setzt Vermessungsgüte dorthin, wo sie bezahlt wird.

Sehen Sie eine Rampe auf der Fahrt nach unten vom Fahrzeug aus vermessen und eine Strecke auf dem Weg zur Ortsbrust aufgenommen, beides vor Schichtende im Grubennetz — buchen Sie eine Demo für Ihren Vermessungstrupp.

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Fragen, die Vermesser stellen

Wie genau ist ein bewegter Scanner im Vergleich zum Stativ?

Weniger, je Punkt: ±10 mm unter Tage und ±15 mm über Tage bei Jet, gegen 1,9 mm bei 10 m bei einem stillstehenden Ray II. Die Genauigkeit des mobilen Scanners ist die Genauigkeit des Wissens, wo er war; die des Stativ-Scanners ist die des Instruments. Die meisten Bergwerke betreiben beide.

Was bedeutet eine SLAM-Drift von ±0,03 % in der Praxis?

Über 1.000 m abgegangene Strecke ohne jeden Festpunkt liegt der Positionsfehler in der Größenordnung von 0,3 m; alle paar Hundert Meter an einen Festpunkt angebunden, ist er weit kleiner. Deshalb beginnt der Durchgang an einem Festpunkt und passiert unterwegs weitere.

Lässt er sich an ein Fahrzeug montieren, das wir schon fahren?

Ja. Jet ist neben seinen anderen Einsatzarten für die Fahrzeugmontage ausgelegt, sodass ein leichtes Fahrzeug, das jede Schicht den Tagebau oder die Rampe befährt, sie auch jede Schicht erfasst.

Was ist mit einem Rucksack in einer Anlage oder Werkstatt?

Die Rucksackhalterung ist genau dafür da: Ein Gang durch eine Anlage oder entlang einer Bandbrücke erfasst den Bestand bei ±15 mm ohne eine einzige Stativaufstellung.

Sagen Sie uns, wohin Sie einen mobilen Scanner mitnehmen würden

Beschreiben Sie die Bereiche, die Sie am häufigsten vermessen, und wie die Vermessung heute läuft. Ein Bergbau-Spezialist meldet sich mit einer Einschätzung, welche Einsatzart passt — handgeführt, Rucksack oder Fahrzeug — und welche Genauigkeit sie in diesen Bereichen liefern würde.