Gémeos digitais de minas e mapeamento 3D as-built
Uma mina tem um modelo de projeto e um registo topográfico, e nenhum deles é a mina. O projeto é o que foi planeado; o levantamento é um esqueleto de linhas dos pontos que alguém visou. A mina em si — a galeria tal como foi realmente escavada, o realce tal como realmente rompeu, a instalação tal como foi realmente modificada — não existe em lado nenhum senão no subsolo.
Um gémeo digital construído a partir de digitalizações é a mina tal como está: cada escavação como superfície medida, atualizada de cada vez que é digitalizada, na malha da mina, no pacote de planeamento — para planeamento, ventilação, controlo de terreno, salvamento e o registo que sobrevive à operação.
O que é um gémeo digital de uma mina e como se constrói?
Um modelo medido da mina tal como é — cada escavação digitalizada a ±10 mm ou melhor — registado na malha da mina, atualizado a cada levantamento, exportado para o plano.
A mina tal como lavradaSuperfícies medidas, não sólidos de projeto nem esqueletos de linhas topográficos.
Atualizado a cada levantamentoCada levantamento de galeria e digitalização de realce junta-se ao modelo assim que é feito.
Um só sistema de coordenadasSubsolo e superfície, instalações e cava, juntos na malha da mina.
Onde vive o planoLAS, LAZ e E57 para o Vulcan, Deswik, Surpac ou Leapfrog, e malhas para CAD.
Por que razão o modelo da mina não é a mina
Os modelos com que uma mina funciona são aproximações vindas de direções opostas. O modelo de projeto é o que os planeadores pretendiam: galerias no seu perfil de projeto, realces como sólidos de projeto, bancadas com crista e pé de projeto. O registo topográfico é o que o topógrafo conseguiu medir: posições de frentes, algumas visadas de perfil, um realce estimado a partir de uma lança. Entre os dois está a mina tal como realmente é, e cada equipa — planeamento, ventilação, geotecnia, salvamento — trabalha a partir de uma aproximação ou da outra porque a realidade nunca foi registada por inteiro.
As lacunas têm custos que aparecem noutro lado. Um modelo de ventilação construído sobre perfis de projeto prevê caudais de ar que a mina não tem. Um plano de salvamento desenhado sobre um esqueleto de linhas não sabe que a câmara de refúgio foi mudada de sítio. Um pilar é dimensionado contra um realce que rompeu mais largo do que o projeto. Uma modificação da instalação é projetada sobre um desenho do comissionamento. Cada uma é uma decisão tomada sobre um modelo que nunca foi a mina.
A digitalização regista a própria mina. O Artec Jet capta cada galeria à medida que é percorrida e cada realce a partir do seu acesso a ±10 mm; o Artec Ray II regista paredes de cava, instalações e estruturas a 1,9 mm a 10 m a partir de um tripé; o Artec Leo acrescenta o detalhe dos componentes a 0,1 mm. O Artec Twins regista tudo isso na malha da mina num único modelo atual — o gémeo digital — que cresce a cada levantamento, compara cada época com a anterior a ±5 mm, e exporta em LAS, LAZ ou E57 para o Vulcan, Deswik, Surpac ou Leapfrog. O projeto e o registo topográfico permanecem; o gémeo é o terceiro modelo, aquele que é a mina.
Dos levantamentos a um modelo vivo
O gémeo não é um projeto; é aquilo em que os levantamentos de rotina se acumulam.
- 1. Digitalizar como parte da rotinaGalerias a pé, realces a partir do ponto de extração, paredes de cava a partir de um tripé, instalações na paragem — os levantamentos que já são feitos.
- 2. Registar na malha da minaO Twins liga todas as capturas ao controlo topográfico e ao GNSS, subsolo e superfície num só sistema de coordenadas.
- 3. Fundir no gémeoCada nova captura substitui a superfície mais antiga onde se sobrepõe; o modelo é sempre o levantamento mais recente em todo o lado.
4. Comparar épocasA superfície anterior é guardada, pelo que a alteração — convergência, desgaste, movimento de taludes — é uma comparação a ±5 mm.- 5. Servir todas as equipasLAS, LAZ, E57 e malhas para os pacotes de planeamento, ventilação, geotecnia, salvamento e engenharia.
Que scanner para este trabalho
Um gémeo de uma mina inteira precisa de cobertura, qualidade topográfica e detalhe; três scanners alimentam um só modelo.
Artec Jet
- Ideal para
- Escavações subterrâneas e áreas à superfície — a cobertura do gémeo
- Tipo
- LiDAR SLAM multimodal
- Precisão, até
- ±10 mm no subsolo, ±15 mm em geral
- Deteção de alterações
- ±5 mm
- Alcance
- 0,5–300 m
- Deriva de posição
- ±0,03 %
- Formas de uso
- Manual, mochila, vara, drone, veículo, gaiola, robô
O Jet regista galerias a passo de marcha, realces a partir de um drone, e cavas e estradas a partir de um veículo, tudo a ±10–15 mm e sem necessidade de GPS para o posicionamento. Dezasseis horas de captura integrada e 1,57 kg fazem dele o scanner que está em todo o lado onde a mina está, que é o que um gémeo digital precisa.
Artec Ray II
- Ideal para
- Paredes de cava, instalações, estruturas e pilhas com qualidade topográfica
- Tipo
- Laser estacionário de longo alcance, montado em tripé
- Precisão, até
- 1,9 mm a 10 m, 2,9 mm a 20 m, 5,3 mm a 40 m
- Ruído de medição
- 0,4 mm a 10 m
- Alcance
- 0,5–130 m
- Tempo de digitalização
- 1 min 42 s a 3 mm, 10 m, sem textura
- Campo de visão
- 360° × 300°
O Ray II regista as superfícies cujos números são aprovados ou faturados a 1,9 mm a 10 m a partir de um tripé, até 130 m. No gémeo digital, são estas as superfícies de referência sobre as quais o resto se regista.
Artec Leo
- Ideal para
- Componentes na instalação e no equipamento a 0,1 mm
- Tipo
- Luz estruturada portátil sem fios, tudo-em-um
- Precisão do ponto 3D, até
- 0,1 mm
- Resolução 3D, até
- 0,2 mm
- Distância de trabalho
- 0,35–1,2 m
- Velocidade de captura
- Até 35.000.000 pontos/s em modo HD
- Integrado
- Ecrã tátil de 5,5″, processamento e 512 GB — sem portátil
O Leo acrescenta a escala do detalhe — revestimentos, mantos, pontos de fixação — a 0,1 mm, portátil e sem fios. Registado no as-built da instalação, torna o gémeo digital útil às equipas de manutenção e engenharia, e não só à topografia.
Veja um piso, os seus realces e a instalação por cima deles num só modelo atual na malha da mina, aberto no seu pacote de planeamento — marque uma demo para o seu responsável de serviços técnicos.
Marcar uma demoPerguntas que os responsáveis de serviços técnicos fazem
Em que difere do nosso modelo de planeamento mineiro?
O modelo de planeamento contém sólidos de projeto e esqueletos de linhas topográficos; o gémeo digital contém superfícies medidas da mina tal como está. O gémeo exporta-se para o pacote de planeamento, pelo que ambos vivem no mesmo software — um é o que se pretendia, o outro é o que existe.
Quão atualizado está o gémeo?
Tão atual como o último levantamento de cada área. Como as galerias são captadas a pé e os realces a partir do ponto de extração, as áreas ativas têm dias; as áreas inativas mantêm a sua última captura até serem visitadas de novo.
Que equipas o usam?
Planeamento e programação para o avanço e a reconciliação, ventilação para as secções reais das vias de ar, geotecnia para a convergência e a alteração de taludes, salvamento para a geometria atual dos refúgios e das vias de fuga, engenharia para os as-builts das instalações. Cada uma lê o mesmo modelo no seu próprio pacote.
Que formatos e software?
O Artec Twins exporta nuvens de pontos LAS, LAZ e E57 e malhas padrão. O Maptek Vulcan, Deswik, Micromine, GEOVIA Surpac e Leapfrog leem-nas diretamente; o Artec Studio exporta malhas para CAD do lado das instalações.
Aplicações relacionadas
Fale-nos dos modelos em que a sua mina se baseia
Descreva a operação, o pacote de planeamento e que equipas trabalham hoje a partir de que modelo. Um especialista em mineração responderá com a forma como um gémeo digital seria construído a partir dos seus levantamentos de rotina e o que cada equipa obteria dele.