Convergentie meten en verandering detecteren

Convergentie werd altijd op punten gemonitord: bandextensometers tussen pennen, prisma's afgelezen met een total station, instrumenten waar iemand beweging waarschijnlijk achtte. Van alles tussen de punten wordt aangenomen dat het zich hetzelfde gedraagt, en de instorting die ertoe doet, zit meestal waar niemand een instrument heeft geplaatst.

Twee scans van dezelfde uitgraving, over elkaar gelegd, laten beweging zien over het hele oppervlak op ±5 mm — dak, wanden, pijler — als gekleurd verschil, ook op de plekken waar niemand eraan dacht een instrument te plaatsen.

Artec Twins met een opgenomen ondergrondse galerij als dichte puntenwolk in kleur
Kortom

Kan 3D-scannen convergentie in een mijn monitoren?

Ja — twee SLAM-LiDAR-scans van dezelfde uitgraving over elkaar op ±5 mm laten beweging zien over het hele oppervlak, niet alleen bij prisma's, waar die ook optreedt.

  • ±5 mm verandering detecterenTwee epochen over elkaar, met het verschil gekleurd naar afstand.
  • Het hele oppervlakDak, wanden, vloer en pijlers — geen gat tussen instrumenten.
  • Herhaalbaar in minutenEen gemonitorde sectie opnieuw gescand op wandeltempo, zo vaak als het plan vraagt.
  • Niemand onder het dakDe aflezing komt uit de scan, niet van een pen in het dak.

Waarom puntmonitoring mist waar het naar zoekt

Convergentie-instrumentatie is een gok op waar het gebergte zal bewegen. Pennen, prisma's en extensometers worden geplaatst waar de geotechnisch ingenieur sluiting verwacht — een pijlerneus, een brede kruising, een stuk gang in slecht gebergte — en volgens een schema afgelezen. De aflezingen zijn nauwkeurig en de gok is meestal juist, maar een galerij heeft honderden vierkante meters oppervlak en de instrumenten dekken er een paar punten van. Beweging tussen de punten, of in een sectie die niemand had aangemerkt, wordt helemaal niet gemeten.

Het aflezen van de instrumenten is ook blootstelling. Bandextensometers worden bij de pennen afgelezen, prisma's moeten in het dak worden geplaatst, en de secties die het meest gemonitord moeten worden, zijn juist die waar onder het dak staan het minst prettig is. Het schema is een compromis tussen hoe vaak de data gewenst is en hoe vaak iemand kan worden gestuurd om ze te halen.

Een scan monitort het oppervlak in plaats van punten erop. Artec Jet legt de uitgraving vast op wandeltempo, op ±10 mm en zonder opstelling; een tweede scan weken later wordt in Artec Twins over de eerste gelegd en het verschil wordt op ±5 mm getoond als gekleurd oppervlak. Sluiting in het dak, beweging op een pijlervlak, opbolling van de vloer — waar het ook zit, het zit in het verschil, met een grootte, en de aflezing is vanuit de gang gedaan in plaats van van onder het dak.

Van nulmeting tot verschilkaart

De eerste scan is de nulmeting; elke latere wordt ermee vergeleken.

  1. 1. NulmetingJet legt de gemonitorde sectie vast op ±10 mm, gekoppeld aan de grondslag, als onderdeel van de normale inmeting.
  2. 2. Leg het kader vastDe opname wordt geregistreerd op stabiele grondslag buiten het bewegende gebergte, zodat latere scans tegen een vaste referentie worden vergeleken.
  3. 3. Opnieuw scannen volgens schemaDezelfde sectie opnieuw doorgelopen — wekelijks, maandelijks, na een seismische gebeurtenis — in minuten.
  4. 4. OverlappenTwins vergelijkt de epochen en kleurt het verschil naar afstand op ±5 mm over het hele oppervlak.
  5. 5. RapporterenVeranderingsoppervlakken, doorsneden en groottes naar het geotechnische pakket; prisma's blijven waar een tijdreeks per punt gewenst is.

Welke scanner voor dit werk

Convergentie is een herhaalde inmeting van een heel oppervlak, en dat is het werk van de SLAM-scanner; waar één punt millimeterprecisie vereist, voegt de scanner met groot bereik die toe.

Artec Jet SLAM-LiDAR-scanner

Artec Jet

Ideaal voor
De gemonitorde uitgraving, opnieuw gescand op wandeltempo en vergeleken op ±5 mm
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

De ±5 mm veranderingsdetectie van Jet is het getal waarop deze taak draait. Omdat hij op wandeltempo inmeet zonder opstelling, kan de gemonitorde sectie zo vaak opnieuw worden gescand als het geotechnische plan wil, en door zijn beeldveld van 360° × 290° worden dak, beide wanden en vloer samen vergeleken. Zestien uur interne opname dekt een volledige monitoringronde.

Artec Ray II laserscanner voor groot bereik

Artec Ray II

Ideaal voor
Een kritieke pijler of kruising waar 1,9 mm op 10 m gewenst is
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°

Waar één structuur precisie op landmeetniveau rechtvaardigt — een kroonpijler, een hoofdkruising, een sectie in herstel — legt Ray II op een statief die vast op 1,9 mm op 10 m met 0,4 mm meetruis, zodat kleinere bewegingen als signaal leesbaar zijn. Hij registreert in het Jet-model en wordt elke epoche vanaf dezelfde positie herhaald.

Zie twee scans van een galerij over elkaar, met de sluiting in het dak gekleurd op ±5 mm waar geen prisma was geplaatst — vraag een demo aan voor uw geotechnische team.

Vraag een demo aan

Vragen van geotechnische ingenieurs

Hoe verhoudt ±5 mm zich tot onze extensometers?

Een extensometer is nauwkeuriger bij zijn pen; de scan is overal ±5 mm. De twee vullen elkaar aan: prisma's en pennen geven een tijdreeks op gekozen punten, de scan laat zien waar beweging optreedt over het oppervlak, ook waar geen instrument is geplaatst.

Hoe weet u dat niet de scanner zelf is verschoven?

Elke scan wordt geregistreerd op grondslag buiten het bewegende gebergte, zodat beide epochen hetzelfde vaste kader delen. Het verschil ertussen is gebergtebeweging, niet de positie van de scanner.

Hoe vaak kunnen we opnieuw scannen?

Zo vaak als iemand de sectie kan doorlopen. Een gemonitorde galerij wordt in minuten opnieuw gescand zonder opstelling, zodat wekelijkse rondes, of een scan na een seismische gebeurtenis, praktisch zijn in plaats van een speciale oefening.

Vervangt het onze meetinstrumenten?

Het dicht de gaten ertussen. Instrumenten blijven waar een continue of zeer nauwkeurige tijdreeks nodig is; de scan dekt al het overige en vertelt u waar het volgende instrument moet komen.

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

Vertel ons welk gebergte u in de gaten houdt

Beschrijf de gemonitorde uitgravingen, de geplaatste instrumenten en wat het geotechnische plan moet zien. Een mijnbouwspecialist komt terug met hoe een scanronde zou verlopen en wat de veranderingskaarten zouden toevoegen.