Puntenwolken in de mijnbouw: verwerking, formaten en workflows

Een scanner levert punten — miljoenen per seconde, elk een afstand en een intensiteit vanaf waar de sensor was. Voordat ze een inmeting zijn, moeten ze op elkaar worden geregistreerd, in mijnraster worden gezet, worden ontdaan van wat in de weg stond, en worden weggeschreven in een formaat dat het planningspakket leest.

De workflow is dezelfde of de punten nu uit een gelopen galerij, een gevlogen kamer of een statief op een bank komen: registreren, georefereren, opschonen, meshen waar een oppervlak nodig is, en exporteren als LAS, LAZ of E57 naar Vulcan, Deswik, Micromine, Surpac of Leapfrog.

Puntenwolk van een ondergrondse ijzermijngalerij, opgenomen met Artec 3D-LiDAR
Kortom

Wat is de workflow voor puntenwolken in de mijnbouw?

Registreer de scans, georefereer naar mijnraster met grondslag en GNSS, verwijder ruis en materieel, mesh waar nodig en exporteer LAS, LAZ of E57.

  • RegistratieStandpunten op statief, gelopen trajecten en vluchten uitgelijnd tot één wolk.
  • GeoreferentieGrondslag en GNSS zetten de wolk in mijnraster, niet in dat van de scanner.
  • Opschonen en meshenVoertuigen, mensen en stof verwijderd; oppervlakken gemesht voor volumes en secties.
  • LAS, LAZ, E57Open formaten die de mijnpakketten lezen; niets gesloten in de keten.

De volgorde, en waar het misgaat

Registratie komt eerst: elke scan staat in zijn eigen coördinatenkader tot hij op de andere is uitgelijnd. Statiefstandpunten worden gekoppeld op overlappende geometrie of targets; een SLAM-traject is al intern consistent en wordt als geheel uitgelijnd; een dronevlucht ook. De registratiefout wordt vastgelegd, omdat die alles daarna begrenst — een volume berekend over een slechte naad is fout met die naad. Daarna volgt de georeferentie: de geregistreerde wolk wordt naar mijnraster getransformeerd met grondslag ondergronds en GNSS bovengronds, en de residuen op de grondslagpunten zijn de controle dat het gelukt is.

Bij het opschonen verschilt een mijnbouwwolk van een architectuurwolk. Voertuigen, mensen, stof, watersproeiing en bewegend materieel stonden allemaal in de scan; een voorraadhoop met een shovel erin heeft het volume van de shovel in de hoop tot die is verwijderd. Begroeiing op een stortplateau, een ventilatieslang in een gang, het eigen voertuig van de meetploeg — elk wordt geclassificeerd en verwijderd, zodat het overgebleven oppervlak de grond is. Daarna wordt de wolk, waar een oppervlak in plaats van punten nodig is — een volume, een sectie, een vergelijking met het ontwerp — gemesht, en wordt de mesh gesloten waar een solid nodig is.

Export is de stap die bepaalt of er iets van bruikbaar is. Artec Twins schrijft LAS en LAZ, de formaten die de mijnbouwpakketten verwachten, met intensiteit en classificatie; E57 waar een pakket dat verkiest; en standaardmeshes voor CAD- en ontwerpsoftware. Maptek Vulcan, Deswik, Micromine, GEOVIA Surpac en Leapfrog lezen ze direct, dus de puntenwolk komt aan in het pakket waarin de mijn al plant, niet in een viewer die verder niemand gebruikt.

Registreren, georefereren, opschonen, meshen, exporteren

In Artec Twins, in deze volgorde; elke stap gecontroleerd vóór de volgende.

  1. 1. RegistrerenStandpunten, trajecten en vluchten uitgelijnd op gedeelde geometrie; de registratiefout vastgelegd bij het project.
  2. 2. GeorefererenGetransformeerd naar mijnraster met grondslag en GNSS; residuen op de grondslagpunten gecontroleerd.
  3. 3. OpschonenVoertuigen, mensen, stof, begroeiing en materieel geclassificeerd en verwijderd; de grond en het gesteente blijven.
  4. 4. Mesh waar nodigOppervlakken voor volumes, secties en vergelijking met het ontwerp; gesloten solids voor kamers en holtes.
  5. 5. ExporterenLAS of LAZ met intensiteit en classificatie, E57 en meshes — naar Vulcan, Deswik, Micromine, Surpac of Leapfrog.
Registratiefout en residuen van de grondslag reizen mee met de dataset, zodat iedereen verderop ziet waarvoor de inmeting deugt.

Welke scanner voor dit werk

De workflow is voor elke scanner gelijk; het verschil zit in wat elk aan de wolk bijdraagt.

Artec Jet SLAM-LiDAR-scanner

Artec Jet

Ideaal voor
Gelopen, gereden en gevlogen opnamen — SLAM-trajecten als geheel geregistreerd
Type
Multimodale SLAM-LiDAR
Nauwkeurigheid, tot
±10 mm ondergronds, ±15 mm algemeen
Verandering detecteren
±5 mm
Bereik
0,5–300 m
Positiedrift
±0,03 %
Inzetvormen
Handheld, rugzak, stok, drone, voertuig, kooi, robot

Een Jet-opname komt al intern consistent binnen, met ±0,03 % drift over het traject, en wordt als geheel op de grondslag geregistreerd. De LiDAR met drievoudige retour helpt bij het opschonen: stof en gaas geven een aparte retour van het gesteente erachter.

Artec Ray II laserscanner voor groot bereik

Artec Ray II

Ideaal voor
Standpunten op statief — de oppervlakken op landmeetniveau waar de rest op registreert
Type
Stationaire laser met groot bereik, op statief
Nauwkeurigheid, tot
1,9 mm op 10 m, 2,9 mm op 20 m, 5,3 mm op 40 m
Meetruis
0,4 mm op 10 m
Bereik
0,5–130 m
Scantijd
1 min 42 s bij 3 mm, 10 m, zonder textuur
Beeldveld
360° × 300°

Ray II-standpunten op 1,9 mm op 10 m worden geregistreerd op overlappende geometrie of targets en worden de referentieoppervlakken in een gemengd project. Hun afstandsruis van 0,4 mm op 10 m maakt een schone mesh van een wand of voorraadhoop mogelijk.

Zie een gelopen galerij, een gevlogen kamer en een statiefwand geregistreerd, gegeorefereerd en als LAS geëxporteerd naar uw planningspakket in één sessie — vraag een demo aan voor uw team meetdata.

Vraag een demo aan

Vragen van beheerders van meetdata

LAS, LAZ of E57 — welke moeten we gebruiken?

LAS is de standaard in de mijnbouw; LAZ is dezelfde data gecomprimeerd, meestal een vijfde van de grootte, en elk mijnbouwpakket leest het. E57 bevat gestructureerde scans met beelden en heeft de voorkeur van sommige CAD- en inspectietools. Twins schrijft alle drie.

Hoe groot zijn de bestanden?

Miljoenen punten per standpunt of per minuut lopen, dus gigabytes per inmeting. LAZ-compressie en decimering tot de dichtheid die een taak vraagt — volle resolutie op een wand, grover op een transportweg — houden werkbestanden hanteerbaar; 4C bracht een opname van 50 GB van een machine terug tot een model van 300 MB.

Hoe weten we dat de registratie goed is?

De registratiefout en de residuen op de grondslagpunten worden bij het project vastgelegd en met de data geëxporteerd. Een volume of een verschilkaart is maar zo goed als die cijfers, dus reizen ze mee.

Hebben we Artec-software nodig, of kan dit in ons eigen pakket?

Artec Twins doet de registratie, georeferentie, het opschonen en de export; het mijnbouwpakket krijgt kant-en-klare LAS, LAZ of E57. Vulcan, Deswik, Micromine, Surpac en Leapfrog doen daarna wat ze doen — volumes, afstemming, ontwerp — op data die al in het raster ligt en schoon is.

Twee mijnbouwingenieurs in hoge­zichtbaarheidskleding kijken uit over de bermen van een dagbouwgroeve

Vertel ons over uw huidige workflow met puntenwolken

Beschrijf de pakketten die u gebruikt, de formaten en waar de data vastloopt. Een mijnbouwspecialist komt terug met hoe de workflow van opname tot uw pakket zou verlopen.