鉱業向けドローンLiDAR

ドローンは他の何も行けない場所にスキャナーを運びます。ドローポイントからストープの中へ、立坑を下って、開口部から密閉されたレベルへ、あるいは1シフトでは走りきれないほど大きなピットの上空へ。坑内には飛行のためのGPSも視界のための光もないため、スキャナーを運ぶドローンはスキャナーで飛ばなければなりません。

ドローンに載せたArtec Jetは、スキャン中の形状から自ら飛行経路を計画し、2 mmのワイヤーほど細い障害物を回避し、空洞、立坑、ピットを坑内で±10 mm、地表で±15 mmの計測済みの面として返します。

金網支保の坑道内をドローンで運ばれるArtec Jet
要点

ドローンLiDARはGPSのない坑内でどう機能しますか

ドローンはスキャナーで飛びます。SLAMが形状から位置を決め、暗闇の中で2 mmのワイヤーほど細い障害物を回避し、空洞を±10 mmで返します。

  • 空洞の中へストープ、立坑、鉱石通路、レイズ、旧坑を、その外側から。
  • スキャンで飛行GPSなし、光なし、パイロットの見通しなし。SLAMが岩盤からドローンの位置を決めます。
  • 障害物を認識自ら経路を計画し、2 mmほど細い垂れ下がったワイヤーを回避します。
  • ピットの上空でも廃石場、ピット、尾鉱ダムを空中から地表で±15 mmでカバー。

坑内ドローンが普通のドローンではあり得ない理由

地表用のドローンはGNSSで飛び、パイロットに見守られます。両方を取り去ると、位置を保つ手段がなくなります。坑内には衛星信号がなく、カメラが航行するための光もなく、ドローンがストープの中に入ればパイロットの見通しもありません。そのいずれかに依存する機体はブロウで止まります。鉱山がドローンに求めるもののほとんど(ストープ、立坑、鉱石通路、旧レベル)は、まさにその3つすべてが欠けている場所です。

飛行の代替は、計測しないことでした。ストープはドローポイントのブームから突き合わせられ、立坑はケージから点検され、旧レベルは描かれた図面のまま放置されます。それぞれは、現在の採掘が離隔を保たなければならない形状の部分的な計測であり、その離隔は鉱石か安全かのどちらかを犠牲にしています。

スキャナーで飛ぶドローンは必要なものを備えています。ドローンに載せたArtec Jetは記録中の形状に対するSLAMで機体の位置を決め、ドリフト±0.03%を保ちます。空洞内の飛行経路を自ら計画し、2 mmのワイヤーほど細い障害物(結束ひも、発破ケーブル)を回避し、完全な暗闇の中で360°×290°の視野のすべてを毎秒最大190万点で記録します。地表では同じスキャナーがピット、廃石場、尾鉱ダムを±15 mmで飛行します。いずれの場合も、空洞や地盤はArtec Twinsが閉じ、地理参照し、LAS、LAZ、E57として書き出す計測済みの面として返ってきます。

ブロウから計測済みの空洞へ

パイロットは離陸と回収を担当し、ドローンが空洞を自ら飛行します。

  1. 1. 安全な場所から離陸ドローポイント、立坑の坑口、ピットの縁から。誰もブロウを越えません。
  2. 2. スキャンで飛ぶJetが開口部内の経路を自ら計画し、SLAMで位置を決め、2 mmのワイヤーまで障害物を回避します。
  3. 3. 取得空洞全体または地表面を、暗闇の中で毎秒最大190万点で記録。
  4. 4. 位置合わせArtec Twinsが離陸点で飛行を基準点に結び付け、徒歩や三脚の取得データと統合します。
  5. 5. 閉じて書き出す空洞はソリッドとして、地表はDTMとして。LAS、LAZ、E57で採掘計画パッケージへ。

この作業に適したスキャナー

飛行するスキャナーは軽く、密閉され、自己位置を推定できなければなりません。それを満たす1台があります。

Artec Jet SLAM LiDARスキャナー

Artec Jet

最適な用途
ストープ、立坑、鉱石通路、旧坑の中へ、あるいはピットや廃石場の上空へ飛行
種別
マルチモーダルSLAM LiDAR
精度(最大)
坑内±10 mm、一般±15 mm
変化検出
±5 mm
測定範囲
0.5〜300 m
位置ドリフト
±0.03%
運用形態
ハンドヘルド、バックパック、ポール、ドローン、車両、ケージ、ロボット

1.57 kg、IP65、GPSにも光にも依存しないJetは、飛ばすために作られたスキャナーです。SLAMによる位置決めがドローンに坑内での航行を可能にし、360°×290°の視野が空洞全体を一度の通過で記録し、坑内で±10 mm、地表で±15 mmの結果が返ってきます。16時間の本体内蔵ストレージが1日分の飛行をカバーします。

Artec Ray II 長距離レーザースキャナー

Artec Ray II

最適な用途
離陸エリアと、飛行がカバーする壁面のうち承認済みの数値が必要なもの
種別
据置型長距離レーザー、三脚設置
精度(最大)
10 mで1.9 mm、20 mで2.9 mm、40 mで5.3 mm
測距ノイズ
10 mで0.4 mm
測定範囲
0.5〜130 m
スキャン時間
3 mm・10 m・テクスチャなしで1分42秒
視野
360°×300°

ドローンが飛び越える面が測量グレードでなければならない数値も持つ場合(検討中の高壁、請求対象の廃石場)、三脚上のRay IIが縁から40 mで5.3 mmで記録し、飛行したJetの取得データがそれに位置合わせされます。ドローンがエリアをカバーし、三脚がそれを固定します。

自ら経路を計画するドローンでドローポイントからストープを飛行し、同じシフト内に設計と突き合わせるところをご覧ください。測量・計画チーム向けのデモをご予約ください。

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測量士からよくあるご質問

パイロットに見通しは必要ですか

いいえ。坑内ではドローンはスキャン中の形状に対するSLAMで飛行し、自ら経路を計画します。パイロットは安全な場所から離陸と回収を行います。だからこそストープや立坑を飛行できるのです。

どんな障害物を回避できますか

2 mmのワイヤーまで。通気ダクトの結束ひもと発破ケーブルが典型です。ドローンは完全な暗闇の中、スキャナーが見たものを回避する経路を計画します。

結果の精度はどの程度ですか

記録した面上で坑内±10 mm、地表±15 mm。SLAMが位置ドリフト±0.03%を保持し、飛行は離陸点で基準点に結び付けられます。繰り返し飛行は±5 mmで比較できます。

同じスキャナーをドローンから外して使えますか

できます。Jetはハンドヘルド、ポール、車両、ケージのいずれでも同じ機器で、ドローンはそのマウントのひとつです。多くの鉱山は、必要な場所では飛ばし、それ以外の場所では携行しています。

高視認性の装備を着けた2人の鉱山技術者が、露天採掘場のベンチを見渡している

飛び込みたい場所についてお聞かせください

開口部やエリア、既存のアクセス、現在の計測方法をお知らせください。鉱業専門スタッフが、飛行が適するか、何が得られるか、鉱山座標系にどう結び付けるかをご提案します。