El Tipi SLAM Cihazları: Madencilik Ölçümü için “Mobil Akıllı Gözler” — Yüksek Hassasiyetli Modelleme Zorluğunun Çözümü

Madencilik güvenliği ve üretimi alanında, ulusal yasalar ve teknik standartlar, sektörün gelişimi için sağlam bir temel oluşturmaktadır. Bu alandaki temel yasal belge olan Çin Halk Cumhuriyeti Madencilik Güvenliği Yasası, içsel güvenliği artırmak için gelişmiş ve uygun teknik ekipmanların kullanılmasını açıkça şart koşmaktadır. Bu, madencilik senaryolarında 3D lazer tarama gibi yüksek teknoloji araçlarının standartlaştırılmış uygulaması için yasal zemini oluşturmaktadır.

Bu arada, sektörün dijital dönüşümüne yönelik yol gösterici bir belge olan Akıllı Maden İnşaatı Şartnamesi (DZ/T 0376-2021), çok kaynaklı heterojen veri entegre coğrafi bilgi sisteminin oluşturulmasını vurgulamaktadır. Bu, 3D lazer tarama cihazlarını akıllı maden sistemlerinde algılama katmanının hayati bileşenleri olarak öne çıkarmakta ve teknik mimarideki kilit rollerini tanımlamaktadır.

Bağımsız olarak geliştirilen SLAM (Eşzamanlı Konumlandırma ve Haritalama) algoritmaları ve yüksek hassasiyetli LiDAR teknolojisi üzerine kurulu bu el tipi cihazlar, geleneksel ölçme yöntemlerinin sınırlamalarının üstesinden geliyor. Yeraltı tünelleri ve açık ocak madenleri gibi karmaşık ortamlarda gerçek zamanlı, hareket halindeyken modelleme olanağı sağlıyorlar. İster kilometrelerce derinlikteki tünellerde ister geniş yüzey alanlarında çalışsınlar, santimetre düzeyinde doğruluk elde edilebiliyor ve güvenlik açısından kritik karar alma süreçleri için kapsamlı mekansal farkındalık sağlanıyor.

Geleneksel yöntemler verimsiz ve risklidir.

Karmaşık ve değişken ortamlar:

Tüneller sürekli değişen koşullar sunar. Manuel ölçümler, tehlikeli alanlara uzun süre maruz kalmayı gerektirir ve bu da önemli güvenlik riskleri oluşturur.

Açık ocak madenleri çok geniştir. Statik tarama, tekrarlanan kurulum gerektirir; bu da veri toplamayı yavaşlatır ve büyük ölçekli modellemeyi verimsiz hale getirir.

Yüksek işçilik maliyetleri: Geleneksel yöntemler ekip koordinasyonu gerektirir ve insan hatasına yatkın, zahmetli iş akışlarını içerir.

Dinamik sahnelere uyum sağlama yeteneği zayıf:

Madencilik faaliyetleri son derece dinamiktir. Patlatma, kazı ve destek gibi faaliyetler araziyi sık sık değiştirir. Statik ölçüm sonuçları hızla güncelliğini yitirir ve gerçek zamanlı karar verme süreçlerindeki kullanışlılığı sınırlanır.

Çökme veya heyelan gibi jeolojik afetler, olay yerini hızlı ve doğru bir şekilde değerlendirmek için olay sonrası hızlı haritalama gerektirir.

Hafif tasarım, tek kişiyle kullanım için optimize edilmiştir.

Piyasada yaygın olarak kullanılan tüm el tipi SLAM cihazları 2 kg'ın altında ağırlığa sahipken, patlamaya dayanıklı model (pil dahil) 2,3 kg ağırlığındadır; bu da uzun süreli yeraltı çalışmalarında tek elle kullanım için yeterince hafiftir. Zorlu arazi koşulları için sırt çantası montaj aparatı da mevcuttur.

Sertifikalı patlama koruması: Kendinden güvenli tasarım, gaz ve kömür tozu oluşma olasılığı yüksek ortamlarda güvenli çalışma sağlar.

Zorlu ortamlar için tasarlandı: Toz ve suya karşı IP54 derecesine sahip ve yer altında istikrarlı performans için dahili sıcaklık kontrolü ile donatılmıştır.

Santimetre hassasiyetinde, karmaşık sahneler için hazır.

Çoklu sensör füzyonu: LiDAR, IMU ve görsel kameraları içerir. Tescilli, endüstriyel sınıf bir SLAM algoritması bu veri akışlarını birleştirerek ±2 cm'lik göreceli doğruluk elde eder.

GPS'e bağımlılık yok: SLAM tabanlı konumlandırma, özellik eşleştirme ve döngü kapatma tespiti kullanarak GPS sinyalinin olmadığı ortamlarda bile santimetre düzeyinde doğruluk sağlar.

Gerçek zamanlı 3 boyutlu nokta bulutu oluşturma

Tarama yaparken görün: Nokta bulutu verileri gerçek zamanlı olarak oluşturulur ve mobil uygulama aracılığıyla birinci şahıs bakış açısıyla önizlenebilir, bu da anında veri doğrulaması sağlar.

SLAM200 ve SLAM2000 gibi modeller, gerçek zamanlı renkli LAS nokta bulutu oluşturmayı destekler. CORS ağına bağlandığında, veriler mutlak koordinatlarla coğrafi olarak referanslandırılabilir.

Çapraz platform uyumluluğu: LAS, LAZ, e57, PCD ve diğer yaygın formatlarda dışa aktarmayı destekleyerek profesyonel son işlem yazılımlarıyla sorunsuz entegrasyon sağlar.

Müşteri gereksinimlerini karşılamak için, yeraltı tünellerinde nokta bulutu verilerini toplamak amacıyla patlamaya dayanıklı el tipi bir SLAM tarayıcı kullanıldı. Amaç, hem 3 boyutlu bir model hem de tünel kesit diyagramları oluşturmaktı. Cihaz, CMA sertifikası ve Ex b1 Mb patlamaya dayanıklılık derecesi ile patlayıcı ortamlar için sertifikalıdır. Entegre tasarımı, kullanım kolaylığı ve istikrarlı performans sağlarken, endüstri standardında doğruluk ve menzil sunar.

Tünel nokta bulutu ve renk modeli

Kesit çıktısı

Yan duvar mesafesi ekstraksiyonu

Boylamsal profil verileri

Tünel Nokta Bulutu ve Renk Modeli Görselleştirmesi

Tünel Boyuna Profil Çizgilerinin Çıkarılması

Bir kömür deposu projesinde, malzeme yığınlarının yüzeyini taramak için yüksek hassasiyetli el tipi SLAM ekipmanı kullanıldı. Elde edilen nokta bulutu, 3 boyutlu şekli yeniden oluşturmak ve yığın hacmini hesaplamak için işlendi. Yoğunluk değerleriyle birlikte kullanıldığında, sistem toplam malzeme ağırlığını da hesaplayabiliyordu.

Yerinde kömür sahası taraması

Veri toplama süreci

İşlenmiş nokta bulutu genel görünümü

Çatı söküldükten sonra hacim hesaplaması

Şantiyedeki Kömür Deposu Görüntüsü

Yerinde Veri Toplama Süreci

Tarama Veri Sonuçlarına Genel Bakış

Çatı Verileri Kaldırılmış Üstten Görünüm

Stok Hacmi Sonuç Diyagramı

Kazı sapma analizi için patlamaya dayanıklı ekipman kullanılarak iki set tünel tarama verisi toplandı. Aşağıdaki şekiller örnek verileri ve rapor sonuçlarını (anonimleştirilmiş olarak) göstermektedir:

Tünel kesit modeli

Kazı üstü/eksikliği sapma raporu

Tünel Kesit Modeli Verileri

Hassasiyeti artırırken maliyetleri düşürmek

Tamamen yerli üretim: Temel teknolojiler %100 yerli olup, veri güvenliğini ve tedarik zinciri bağımsızlığını sağlamaktadır.

Tam kapsamlı hizmet: Cihaz eğitimi, işlem sonrası iyileştirme ve sektöre özel çözüm özelleştirmesi de dahil olmak üzere kapsamlı destek sunulmaktadır.

Maliyet etkinliği: Yerel tedarik zincirleri ve bağımsız Ar-Ge sayesinde, bu SLAM cihazları önemli ölçüde düşük donanım maliyetleriyle yüksek lazer doğruluğu ve algoritma kararlılığı sunmaktadır.

Düşük toplam sahiplik oranı:

Modüler bileşenler: Değiştirilebilir bataryalar ve parçalar bakım maliyetlerini düşürür.

Kullanıcı dostu arayüz: Çince işletim sistemi ve sezgisel arayüz, yeni kullanıcıların bir saatten kısa sürede kullanmaya başlamasına olanak tanır; pahalı uzmanlara gerek yoktur.

Ömür boyu ücretsiz yazılım güncellemeleri: OTA ürün yazılımı güncellemeleri, ek yazılım lisanslama maliyeti olmadan sürekli algoritma iyileştirmeleri sağlar.