휴대용 SLAM 장치: 광산 측량을 위한 "모바일 스마트 아이" - 고정밀 모델링의 과제 해결

광산 안전 및 생산 분야에서 국가 법률과 기술 표준은 산업 발전을 위한 견고한 토대를 제공합니다. 이 분야의 기본 법규인 중국 광산 안전법은 본질적인 안전성을 강화하기 위해 첨단 기술 장비의 사용을 명확히 규정하고 있습니다. 이는 3D 레이저 스캐닝과 같은 첨단 기술 도구가 광산 현장에서 표준화되어 적용될 수 있도록 법적 기반을 마련합니다.

한편, 산업의 디지털 전환을 위한 지침 문서인 지능형 광산 건설 사양(DZ/T 0376-2021)은 다중 소스 이기종 데이터 통합 ​​지리 정보 시스템 구축을 강조합니다. 이는 3D 레이저 스캐닝 장치를 지능형 광산 시스템의 인식 계층에서 중요한 구성 요소로 부각하고 기술 아키텍처에서 핵심적인 역할을 정의합니다.

자체 개발한 SLAM(동시 위치 추정 및 지도 작성) 알고리즘과 고정밀 LiDAR 기술을 기반으로 구축된 이 휴대용 장치는 기존 측량의 한계를 극복합니다. 지하 터널이나 노천 광산과 같은 복잡한 환경에서 실시간으로 이동 중에도 모델링이 가능합니다. 수 킬로미터 깊이의 터널에서든 광활한 지표면에서든 센티미터 수준의 정확도를 달성하여 안전에 중요한 의사 결정을 위한 포괄적인 공간 정보를 제공합니다.

전통적인 방법은 비효율적이고 위험합니다.

복잡하고 가변적인 환경:

터널 내부는 끊임없이 변화하는 환경을 가지고 있습니다. 수동 조사는 위험 지역에 장시간 노출되어야 하므로 상당한 안전 위험을 초래합니다.

노천광산은 광활합니다. 정적 스캐닝은 반복적인 설정 작업이 필요하므로 데이터 수집 속도가 느려지고 대규모 모델링의 효율성이 떨어집니다.

높은 인건비: 전통적인 방식은 팀 협업이 필요하고, 인적 오류가 발생하기 쉬운 번거로운 작업 과정을 수반합니다.

역동적인 환경에 대한 적응력이 떨어짐:

광산 작업은 매우 역동적입니다. 발파, 굴착, 지지 작업과 같은 활동으로 지형이 자주 변합니다. 따라서 정적인 측량 결과는 빠르게 구식화되어 실시간 의사 결정에 활용하기 어렵습니다.

붕괴나 산사태와 같은 지질 재해가 발생하면 현장을 신속하고 정확하게 평가하기 위해 재해 발생 후 신속한 지도 작성이 필수적입니다.

경량 설계로 1인 조작에 최적화되었습니다.

시중에 나와 있는 대부분의 휴대용 SLAM 장비는 무게가 2kg 미만이며, 방폭형 모델(배터리 포함)은 2.3kg으로 장시간 지하 작업 시 한 손으로 사용하기에 충분히 가볍습니다. 험준한 지형에서는 배낭형 마운트를 사용할 수 있습니다.

인증된 방폭 기능: 본질 안전 설계로 가스 및 석탄 분진 발생 환경에서도 안전하게 작동할 수 있습니다.

극한 환경에 맞게 설계됨: IP54 등급의 방진 및 방수 기능을 갖추고 있으며, 지하 환경에서 안정적인 성능을 위해 내부 온도 제어 장치를 탑재했습니다.

센티미터 수준의 정밀도로 복잡한 장면에도 대비할 수 있습니다.

다중 센서 융합: LiDAR, IMU 및 비주얼 카메라를 통합합니다. 독자적인 산업용 SLAM 알고리즘이 이러한 데이터 스트림을 융합하여 ±2cm 이내의 상대 정확도를 달성합니다.

GPS에 의존하지 않음: SLAM 기반 위치 측정은 특징점 매칭 및 루프 폐쇄 감지를 사용하여 GPS 신호가 차단된 환경에서도 센티미터 수준의 정확도를 보장합니다.

실시간 3D 포인트 클라우드 생성

스캔하는 즉시 확인하세요: 포인트 클라우드 데이터가 실시간으로 생성되며 모바일 앱을 통해 1인칭 시점으로 미리 볼 수 있어 데이터를 즉시 검증할 수 있습니다.

SLAM200 및 SLAM2000과 같은 모델은 실시간 컬러 LAS 포인트 클라우드 생성을 지원합니다. CORS 네트워크에 연결하면 데이터를 절대 좌표로 지리적으로 참조할 수 있습니다.

크로스 플랫폼 호환성: LAS, LAZ, e57, PCD 및 기타 일반적인 형식으로 내보내기를 지원하여 전문 후처리 소프트웨어와의 원활한 통합을 보장합니다.

고객 요구사항을 충족하기 위해 방폭형 휴대용 SLAM 스캐너를 사용하여 지하 터널의 포인트 클라우드 데이터를 수집했습니다. 목표는 3D 모델과 터널 단면도를 생성하는 것이었습니다. 이 장치는 CMA 인증 및 Ex b1 Mb 방폭 등급을 획득하여 폭발 위험 환경에 적합하도록 인증되었습니다. 통합 설계로 사용이 간편하고 안정적인 성능을 제공하며, 업계 최고 수준의 정확도와 측정 범위를 자랑합니다.

터널 포인트 클라우드 및 색상 모델

단면 출력

측벽 거리 추출

종단 프로파일 데이터

터널 포인트 클라우드 및 색상 모델 시각화

터널 종단면도 추출

석탄 저장고 프로젝트에서 고정밀 휴대용 SLAM 장비를 사용하여 자재 더미 표면을 스캔했습니다. 생성된 포인트 클라우드를 처리하여 3D 형상을 재구성하고 적재물의 부피를 계산했습니다. 밀도 값과 함께 사용하면 시스템은 총 자재 무게도 계산할 수 있었습니다.

현장 석탄 야적장 스캔

데이터 수집 과정

처리된 포인트 클라우드 개요

지붕 제거 후 부피 계산

현장 석탄 저장고 이미지

현장 데이터 수집 프로세스

스캔 데이터 결과 개요

지붕 데이터가 제거된 상단 뷰

비축량 결과 도표

굴착 편차 분석을 위해 방폭 장비를 사용하여 두 세트의 터널 스캔 데이터를 수집했습니다. 다음 그림들은 샘플 데이터와 분석 결과(익명 처리됨)를 보여줍니다.

터널 단면 모형

과다/부족 굴착 편차 보고서

터널 단면 모델 데이터

비용을 절감하면서 정확도를 향상시키세요

완전한 국내 개발: 핵심 기술은 100% 국내 기술로 구축되어 데이터 보안 및 공급망 독립성을 보장합니다.

종합 서비스: 포괄적인 지원에는 장치 교육, 후처리 및 산업별 솔루션 맞춤화가 포함됩니다.

비용 효율성: 현지 공급망과 독립적인 연구 개발 덕분에 이러한 SLAM 장치는 높은 레이저 정확도와 알고리즘 안정성을 제공하면서도 하드웨어 비용을 크게 절감할 수 있습니다.

총 소유 지분율이 낮음:

모듈형 구성 요소: 교체 가능한 배터리와 부품으로 유지 보수 비용을 절감할 수 있습니다.

사용자 친화적인 UI: 중국산 운영체제와 직관적인 인터페이스 덕분에 신규 사용자도 한 시간 안에 사용법을 익힐 수 있으며, 값비싼 전문가의 도움 없이도 가능합니다.

평생 무료 소프트웨어 업데이트: OTA 펌웨어 업그레이드를 통해 추가 소프트웨어 라이선스 비용 없이 지속적인 알고리즘 개선을 보장합니다.