हैंडहेल्ड एसएलएएम डिवाइस: खनन सर्वेक्षण के लिए "मोबाइल स्मार्ट आंखें" — उच्च परिशुद्धता मॉडलिंग की चुनौती का समाधान

खान सुरक्षा और उत्पादन के क्षेत्र में, राष्ट्रीय कानून और तकनीकी मानक उद्योग के विकास के लिए एक ठोस आधार प्रदान करते हैं। इस क्षेत्र में मूलभूत कानूनी दस्तावेज के रूप में, पीपुल्स रिपब्लिक ऑफ चाइना का खान सुरक्षा कानून आंतरिक सुरक्षा को बढ़ाने के लिए उन्नत और उपयुक्त तकनीकी उपकरणों के उपयोग को स्पष्ट रूप से अनिवार्य बनाता है। यह खनन परिदृश्यों में 3डी लेजर स्कैनिंग जैसे उच्च-तकनीकी उपकरणों के मानकीकृत अनुप्रयोग के लिए कानूनी आधार तैयार करता है।

इसी बीच, उद्योग के डिजिटल परिवर्तन के लिए मार्गदर्शक दस्तावेज़, इंटेलिजेंट माइन कंस्ट्रक्शन स्पेसिफिकेशन (DZ/T 0376-2021) में बहु-स्रोत विषम डेटा-एकीकृत भौगोलिक सूचना प्रणाली के निर्माण पर बल दिया गया है। यह इंटेलिजेंट माइन सिस्टम में परसेप्शन लेयर के महत्वपूर्ण घटकों के रूप में 3D लेजर स्कैनिंग उपकरणों को रेखांकित करता है और तकनीकी संरचना में उनकी प्रमुख भूमिका को परिभाषित करता है।

स्वतंत्र रूप से विकसित SLAM (सिमल्टेनियस लोकलाइज़ेशन एंड मैपिंग) एल्गोरिदम और उच्च परिशुद्धता LiDAR तकनीक पर आधारित ये हैंडहेल्ड डिवाइस पारंपरिक सर्वेक्षण की सीमाओं को पार करते हैं। ये भूमिगत सुरंगों और खुली खदानों जैसे जटिल वातावरण में वास्तविक समय में, चलते-फिरते मॉडलिंग को सक्षम बनाते हैं। चाहे किलोमीटर-गहरी सुरंगों में काम करना हो या विशाल सतही क्षेत्रों में, सेंटीमीटर-स्तर की सटीकता प्राप्त की जा सकती है, जिससे सुरक्षा संबंधी महत्वपूर्ण निर्णय लेने के लिए व्यापक स्थानिक जागरूकता सुनिश्चित होती है।

परंपरागत विधियाँ अप्रभावी और जोखिम भरी होती हैं।

जटिल और परिवर्तनशील वातावरण:

सुरंगों में स्थितियाँ लगातार बदलती रहती हैं। मैन्युअल सर्वेक्षण के लिए खतरनाक क्षेत्रों में लंबे समय तक रहना पड़ता है, जिससे सुरक्षा संबंधी गंभीर जोखिम उत्पन्न होते हैं।

खुली खदानें बहुत विशाल होती हैं। स्थिर स्कैनिंग के लिए बार-बार सेटअप करना पड़ता है, जिससे डेटा संग्रह धीमा हो जाता है और बड़े पैमाने पर मॉडलिंग अप्रभावी हो जाती है।

श्रम लागत अधिक: पारंपरिक विधियों में टीम समन्वय की आवश्यकता होती है और इनमें जटिल कार्यप्रवाह शामिल होते हैं जिनमें मानवीय त्रुटियों की संभावना अधिक होती है।

गतिशील दृश्यों के प्रति अपर्याप्त अनुकूलन क्षमता:

खनन कार्य अत्यंत गतिशील होते हैं। विस्फोट, उत्खनन और सहायक कार्य जैसी गतिविधियों से भूभाग में लगातार परिवर्तन होता रहता है। स्थिर सर्वेक्षण के परिणाम शीघ्र ही अप्रचलित हो जाते हैं, जिससे वास्तविक समय में निर्णय लेने में उनकी उपयोगिता सीमित हो जाती है।

भूस्खलन या भूस्सलन जैसी भूवैज्ञानिक आपदाओं के बाद घटनास्थल का त्वरित और सटीक आकलन करने के लिए घटना के तुरंत बाद मानचित्रण की आवश्यकता होती है।

हल्का डिज़ाइन, एक व्यक्ति द्वारा संचालन के लिए अनुकूलित

सभी प्रमुख हैंडहेल्ड SLAM उपकरणों का वजन 2 किलोग्राम से कम है, जबकि विस्फोट-रोधी मॉडल (बैटरी सहित) का वजन 2.3 किलोग्राम है—जो भूमिगत कार्यों में लंबे समय तक एक हाथ से उपयोग के लिए पर्याप्त हल्का है। जटिल भूभागों के लिए बैकपैक माउंट भी उपलब्ध है।

प्रमाणित विस्फोट सुरक्षा: आंतरिक रूप से सुरक्षित डिजाइन गैस और कोयले की धूल से प्रभावित वातावरण में सुरक्षित संचालन की अनुमति देता है।

कठोर वातावरण के लिए निर्मित: धूल और पानी से बचाव के लिए IP54 रेटिंग प्राप्त है, और भूमिगत स्थिर प्रदर्शन के लिए आंतरिक तापमान नियंत्रण से सुसज्जित है।

सेंटीमीटर स्तर की सटीकता, जटिल दृश्यों के लिए तैयार

मल्टी-सेंसर फ्यूजन: इसमें लिडार, आईएमयू और विजुअल कैमरे शामिल हैं। एक विशेष औद्योगिक-स्तरीय एसएलएएम एल्गोरिदम इन डेटा स्ट्रीम को मिलाकर ±2 सेमी की सापेक्ष सटीकता प्राप्त करता है।

जीपीएस पर निर्भरता नहीं: एसएलएएम-आधारित पोजिशनिंग, फीचर मैचिंग और लूप क्लोजर डिटेक्शन का उपयोग करके, जीपीएस-रहित वातावरण में भी सेंटीमीटर-स्तर की सटीकता सुनिश्चित करती है।

रीयल-टाइम 3डी पॉइंट क्लाउड जनरेशन

स्कैन करते समय देखें: पॉइंट क्लाउड डेटा वास्तविक समय में उत्पन्न होता है और इसे मोबाइल ऐप के माध्यम से प्रथम-व्यक्ति दृष्टिकोण से देखा जा सकता है, जिससे डेटा का तत्काल सत्यापन संभव हो जाता है।

SLAM200 और SLAM2000 जैसे मॉडल रीयल-टाइम कलर LAS पॉइंट क्लाउड जनरेशन को सपोर्ट करते हैं। CORS नेटवर्क से कनेक्ट होने पर, डेटा को एब्सोल्यूट कोऑर्डिनेट्स के साथ जियोरेफरेंस किया जा सकता है।

क्रॉस-प्लेटफ़ॉर्म संगतता: LAS, LAZ, e57, PCD और अन्य सामान्य प्रारूपों में निर्यात का समर्थन करता है, जिससे पेशेवर पोस्ट-प्रोसेसिंग सॉफ़्टवेयर के साथ सहज एकीकरण सुनिश्चित होता है।

ग्राहक की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, भूमिगत सुरंगों में पॉइंट क्लाउड डेटा एकत्र करने हेतु विस्फोट-रोधी हैंडहेल्ड SLAM स्कैनर का उपयोग किया गया। इसका उद्देश्य 3D मॉडल और सुरंग के क्रॉस-सेक्शन आरेख तैयार करना था। यह उपकरण विस्फोटक वातावरण के लिए प्रमाणित है, जिसमें CMA प्रमाणन और Ex b1 Mb विस्फोट-रोधी रेटिंग शामिल है। इसका एकीकृत डिज़ाइन उपयोग में आसानी और स्थिर प्रदर्शन सुनिश्चित करता है, साथ ही उद्योग-स्तरीय सटीकता और रेंज भी प्रदान करता है।

टनल पॉइंट क्लाउड और कलर मॉडल

क्रॉस-सेक्शन आउटपुट

पार्श्व दीवार दूरी निष्कर्षण

अनुदैर्ध्य प्रोफ़ाइल डेटा

टनल पॉइंट क्लाउड और कलर मॉडल विज़ुअलाइज़ेशन

सुरंग की अनुदैर्ध्य प्रोफ़ाइल रेखाओं का निष्कर्षण

एक कोयला बंकर परियोजना में, उच्च परिशुद्धता वाले हस्तनिर्मित SLAM उपकरण का उपयोग सामग्री के ढेरों की सतह को स्कैन करने के लिए किया गया था। परिणामी पॉइंट क्लाउड को संसाधित करके त्रिविमीय आकृति का पुनर्निर्माण किया गया और ढेर का आयतन ज्ञात किया गया। घनत्व मानों के साथ संयोजन करने पर, यह प्रणाली कुल सामग्री भार की गणना भी कर सकती थी।

साइट पर कोयला यार्ड स्कैनिंग

डेटा संग्रह प्रक्रिया

प्रोसेस्ड पॉइंट क्लाउड का अवलोकन

छत हटाने के बाद आयतन की गणना

साइट पर मौजूद कोयला बंकर की छवि

ऑनसाइट डेटा संग्रह प्रक्रिया

स्कैन डेटा परिणामों का अवलोकन

छत का डेटा हटाकर शीर्ष दृश्य

भंडार मात्रा परिणाम आरेख

खुदाई में विचलन के विश्लेषण के लिए विस्फोट-रोधी उपकरणों का उपयोग करके सुरंग स्कैन डेटा के दो सेट एकत्र किए गए। निम्नलिखित आंकड़े नमूना डेटा और रिपोर्ट परिणाम प्रस्तुत करते हैं (अनाम):

सुरंग का अनुप्रस्थ काट मॉडल

अधिक/कम खुदाई विचलन रिपोर्ट

सुरंग क्रॉस-सेक्शन मॉडल डेटा

सटीकता बढ़ाते हुए लागत कम करना

पूर्णतः स्वदेशी रूप से विकसित: मुख्य प्रौद्योगिकियाँ 100% स्थानीय हैं, जो डेटा सुरक्षा और आपूर्ति श्रृंखला की स्वतंत्रता सुनिश्चित करती हैं।

संपूर्ण सेवा चक्र: व्यापक समर्थन में डिवाइस प्रशिक्षण, पोस्ट-प्रोसेसिंग और उद्योग-विशिष्ट समाधान अनुकूलन शामिल हैं।

किफायती: स्थानीय आपूर्ति श्रृंखलाओं और स्वतंत्र अनुसंधान एवं विकास की बदौलत, ये एसएलएएम उपकरण काफी कम हार्डवेयर लागत पर उच्च लेजर सटीकता और एल्गोरिदम स्थिरता प्रदान करते हैं।

कम कुल स्वामित्व:

मॉड्यूलर घटक: बदली जा सकने वाली बैटरियां और पुर्जे रखरखाव लागत को कम करते हैं।

उपयोगकर्ता के अनुकूल यूआई: चीनी ऑपरेटिंग सिस्टम और सहज इंटरफ़ेस नए उपयोगकर्ताओं को एक घंटे से भी कम समय में काम शुरू करने की अनुमति देता है - महंगे विशेषज्ञों की कोई आवश्यकता नहीं है।

आजीवन निःशुल्क सॉफ़्टवेयर अपडेट: OTA फ़र्मवेयर अपग्रेड बिना किसी अतिरिक्त सॉफ़्टवेयर लाइसेंसिंग लागत के एल्गोरिदम में निरंतर सुधार सुनिश्चित करते हैं।