L'applicazione del sondaggio sul goaf della miniera di metallo a scansione laser 3D

Nel settore minerario, il lavoro di rilevamento geologico e mappatura è molto importante e la qualità del suo lavoro è direttamente correlata all'efficacia e alla sicurezza del lavoro minerario. Con il continuo sviluppo della scienza e della tecnologia, sono state sviluppate e utilizzate molte tecnologie avanzate e la tecnologia di scansione laser tridimensionale presenta vantaggi significativi. Ha un'elevata precisione nella misurazione dei goaf nelle miniere di metallo e realizza un controllo efficace dell'ambiente di lavoro minerario. Fornire una base per la formulazione e lo sviluppo del piano di lavoro minerario.

1 Tecnologia di scansione laser 3D

Questa tecnologia è anche chiamata la tecnologia della copia nel mondo reale. È un tipo ad alta tecnologia che è apparso gradualmente negli anni '1990 ed è stato ampiamente utilizzato nel campo del rilevamento e della mappatura. Nell'uso di questa tecnologia, il metodo di misurazione della scansione laser ad alta velocità può realizzare informazioni ad alta risoluzione e ad ampia area come le coordinate (x, y, z), la riflettività e il colore (R, G, B) di ciascun punto sulla superficie dell'oggetto. Ottieni rapidamente, attraverso una così grande quantità di informazioni sui punti densi, un modello corrispondente della nuvola di punti tridimensionale 1:1 true color può essere rapidamente ricostruito, che fornisce una base efficace per la successiva elaborazione e analisi dei dati. 

Questa tecnologia ha caratteristiche significative, come veloce, efficiente, senza contatto, forte penetrazione, dinamica, digitalizzazione, alta densità e alta precisione, ecc., Che compensa efficacemente la mancanza di sviluppo tecnico delle informazioni spaziali in questa fase e realizza il tradizionale punto singolo Una svolta nel metodo di misurazione. Questa tecnologia può fornire informazioni tridimensionali sui dati della nuvola di punti sulla superficie dell'oggetto scansionato per ottenere un modello digitale del terreno ad alta precisione e ad alta risoluzione. 

Con il metodo di misurazione della scansione laser ad alta velocità, è possibile ottenere rapidamente i dati delle coordinate tridimensionali della superficie dell'oggetto da misurare e informazioni ad alta risoluzione e su un'ampia area come un gran numero di punti spaziali. È una nuova tecnologia che realizza la rapida costruzione di modelli di immagini tridimensionali di oggetti.

2 Principi della tecnologia di scansione laser 3D

Questa tecnologia utilizza principalmente la misurazione delle coordinate polari per ottenere efficacemente i dati delle coordinate spaziali dell'oggetto misurato. Il metodo di scansione tradizionale è il cloud computing, che scansiona la superficie di un oggetto per ottenere dati tridimensionali di figure geometriche visualizzabili. Questa tecnologia si basa principalmente sul principio del raggio laser, poiché la combinazione di apparecchiature di scansione laser 3D e apparecchiature di rilevamento laser target e sistema di misurazione dell'angolo può misurare rapidamente oggetti in spazi complessi e oggetti strettamente correlati ai punti laser. 

I dati come la direzione orizzontale, l'intensità di riflessione, la distanza inclinata, ecc. sono ottenuti direttamente e vengono calcolati e archiviati da soli per ottenere i dati della nuvola di punti. Può essere misurato a una distanza superiore a 1000 m e la frequenza di scansione può raggiungere centinaia di migliaia/s 

Successivamente, i dati scansionati vengono trasmessi al computer tramite il protocollo TCP/IP, l'immagine della scena viene trasmessa al computer tramite la linea dati USB, quindi il computer viene utilizzato per elaborare i dati della nuvola di punti e quindi i tre il modello dimensionale dell'oggetto misurato è collegato al CAD Redesign. Il principio del raggio laser è mostrato nella Figura 1.

3 Tecnologia di scansione laser 3D nell'applicazione di misurazione del goaf delle miniere di metallo

Prendendo come esempio l'industria del tungsteno Hunan Xintianling, viene analizzata l'applicazione della tecnologia di scansione laser tridimensionale nella misurazione dei goaf nelle miniere di metallo. L'area di questa zona mineraria è di 7.7245 m2 e il trasporto è molto conveniente. A causa delle esigenze di contabilità della produzione e protezione e monitoraggio delle aree minerarie, è necessario utilizzare la tecnologia di scansione laser tridimensionale per scansionare e misurare il goaf sotterraneo, il volume del goaf viene calcolato attraverso i dati scansionati reali e la costruzione di un viene implementato il modello solido tridimensionale. Presentare le miniere sotterranee in un computer è una base efficace per lo sviluppo digitale delle aree minerarie.

3.1 Disposizione della rete di controllo nel goaf

Nell'uso di uno scanner laser tridimensionale, il sistema di coordinate utilizzato è principalmente quello di utilizzare lo scanner come centro per implementare la costruzione di un sistema di coordinate indipendente. Per trasformare ogni sistema di coordinate indipendente in un sistema di coordinate unificato, è necessario introdurre i punti di controllo delle coordinate nel sistema di coordinate misurati nell'area mineraria nelle aree estratte in vari punti e la scansione di ciascuna stazione può essere utilizzata per Con la scansione del bersaglio con coordinate autentiche comuni, è possibile unificare efficacemente il sistema di coordinate dei dati della nuvola di punti e anche il sistema di coordinate dei dati della nuvola di punti e il sistema di coordinate della misurazione dell'area della miniera. Pertanto, è necessario disporre ragionevolmente i punti di controllo della misurazione attorno a tutti i goaf sotterranei sotto forma di filo della misurazione della distanza fotoelettrica attraverso la stazione totale.

3.2 Eseguire l'elaborazione della scansione laser 3D

Nel lavoro, questa area mineraria utilizza l'apparecchiatura di scansione laser 3D Leica per eseguire la scansione della sottostazione di ogni goaf (vedi Figura 2), e 3 bersagli sono disposti in ogni stazione e ogni stazione viene scansionata contemporaneamente. 3 Il target viene scansionato e misurato e il centro geometrico del target viene adattato, quindi i tre target hanno una relazione spaziale relativa nel sistema di coordinate indipendente dei dati scansionati; Quando si misurano le coordinate centrali della geometria target, i tre target si trovano nel sistema di coordinate locale ed esiste una relazione spaziale relativa. I centri geometrici di questi tre obiettivi sono considerati come il punto comune e la giunzione della nuvola di punti dei dati dell'ufficio successivi Durante questo periodo, i dati della nuvola di punti in ciascuna stazione sono stati uniti e il sistema di coordinate indipendente di ogni stazione è stato convertito in un sistema di coordinate.

3.3 Trattamento dei dati aziendali interni

Nell'elaborazione dei dati dell'ufficio, include principalmente la giunzione dei dati, l'assottigliamento dei dati, la misurazione virtuale dei dati, la costruzione di modelli di entità tridimensionali di goaf e l'estrazione di dati trasversali.

Innanzitutto, estrai i dati dello scanner tramite il software Leica ed esegui l'elaborazione dei punti sui dati scansionati e implementa i dati cloud di ciascun sito attraverso l'accurata destinazione di scansione del campo e le coordinate centrali del target di misurazione della stazione totale. Per l'elaborazione della giunzione, l'errore di giunzione del target di questo progetto è entro 2 mm.

Poiché i dati della nuvola di punti raccolti dalla scansione laser 3D hanno un'enorme quantità di dati, questa enorme quantità di dati deve essere elaborata da un software specifico. In questa fase, il software CAD e il software di rilevamento comunemente utilizzati non possono elaborare efficacemente questi enormi dati della nuvola di punti, quindi, prima di importare i dati della nuvola di punti, i dati dovrebbero essere assottigliati. I dati possono essere assottigliati secondo il metodo dell'intervallo uguale, che può non solo garantire che i dati della nuvola di punti abbiano una buona precisione, ma anche ridurre l'impatto di dati massicci sulla velocità di elaborazione.

Dopo aver completato l'assottigliamento dei microdati, trattare tali dati come dati originali e generare un modello tridimensionale tramite software professionali come 3Dmine e Cyclone. Sulla base del modello tridimensionale, è possibile calcolare con precisione il volume e la sezione trasversale dell'area estratta ed estrarre i contorni e varie altre informazioni necessarie per fornire una base accurata e completa per il lavoro successivo.

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