國內(nèi)首套高寒地區(qū)煤礦無人機測量系統(tǒng)上線

2020年12月28日，氣溫零下30度，西北風(fēng)4— 5級，高空最大陣風(fēng)達到15米/秒，伊敏露天礦技術(shù)人員自主操作JOUAV CW-15Q無人機正在進行采剝場驗收測量。4個小時內(nèi)，無人機以航向、旁向8°的傾斜姿態(tài)抗風(fēng)飛行，最大姿態(tài)修正角度達到20°，累計飛行8個架次，圓滿完成4.8平方公里測量任務(wù)，順利通過了大風(fēng)極寒天氣下技術(shù)指標(biāo)驗證，成為國內(nèi)首個高寒地區(qū)煤礦成功采用無人機測量系統(tǒng)實現(xiàn)采剝場驗收測量相關(guān)工作的典型，翻開了礦山測量系統(tǒng)的新篇章。

研判形勢 革故鼎新

隨著無人機、激光雷達、衛(wèi)星遙感等高效測繪技術(shù)手段的發(fā)展，測繪學(xué)科迎來了新的技術(shù)變革。伊敏露天礦緊緊抓住這個重要的拐點，開啟了新的測量系統(tǒng)探索。

“相較于目前我礦使用的GNSS - RTK采剝量驗收測量方式，無人機測量系統(tǒng)大幅度提高了作業(yè)效率、采剝量計算的整體精度和測量的安全性。”伊敏露天礦礦長、黨委副書記張波介紹到。

采用傳統(tǒng)GNSS-RTK測量方式進行外業(yè)數(shù)據(jù)采集，需要4名技術(shù)人員攜帶儀器徒步行走4天完成測量，內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理3天，而無人機測量系統(tǒng)，外業(yè)數(shù)據(jù)采集效率是GPS-RTK測量方式的4倍，內(nèi)外業(yè)整體效率提高將近160%。無人機測量系統(tǒng)外業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中測量點密度約為20個/平方米，遠遠超過GPS-RTK方式1個/25米，高密度點云數(shù)據(jù)可以更加清晰的反映生產(chǎn)現(xiàn)場真實高程變化情況，而且其誤差為5cm左右，相當(dāng)于GPS-RTK方式3cm的三維精度。GNSS-RTK測量方式需要技術(shù)人員到達指定位置才能完成測量采點，存在與礦用卡車、電鏟、工程機械等設(shè)備的交叉作業(yè)，安全風(fēng)險較大，而無人機測量系統(tǒng)，僅需在地面站掌控?zé)o人機的飛行狀態(tài)，安全性較高。

自2015年起，伊敏露天礦組織以技術(shù)專家和技術(shù)帶頭人為骨干的專業(yè)團隊開始持續(xù)關(guān)注無人機、激光雷達等先進測繪技術(shù)的高寒礦山可行性應(yīng)用;2018年聯(lián)合高等院校深入現(xiàn)場進行無人機適用性研究;根據(jù)研究成果，2019年啟動無人機測量系統(tǒng)購置工作;2020年進入無人機測量系統(tǒng)測試工作。

科技領(lǐng)先 智能全面

伊敏露天礦無人機測量系統(tǒng)軟硬件均屬于最新科技產(chǎn)品。飛行平臺選用大鵬縱橫最新款的CW-15Q四旋翼無人機;任務(wù)載荷類型全面，可完成各類礦山工作：CA-102相機用于正射影像采集，JR-503五鏡頭用于傾斜三維實景建模，JoLiDAR-Mini激光雷達用于高密度點云數(shù)據(jù)采集;地面控制站采用最新款的飛圖地面站系統(tǒng);礦山軟件采用元智智能化測繪系統(tǒng)。

得益于先進的軟硬件系統(tǒng)，伊敏露天礦無人機測量系統(tǒng)可以勝任各種礦山測量工作。礦區(qū)地形圖繪制、采剝場驗收測量、采剝工程平面圖繪制、礦山實景三維模型的建立、采礦三維設(shè)計、礦區(qū)綠化成果展示、儲煤場庫存盤點等。成熟、穩(wěn)定的無人機測量系統(tǒng)將會是礦山測量的小能手。

攻堅克難 永立潮頭

無人機在礦山領(lǐng)域的應(yīng)用沒有經(jīng)驗可以借鑒，服務(wù)器怎么部署、系統(tǒng)怎么搭建;無人機系統(tǒng)采用什么樣的坐標(biāo)系統(tǒng);傾斜、正射、點云數(shù)據(jù)怎樣有效結(jié)合;如何根據(jù)工作需求實現(xiàn)采剝工程量、煤場堆體體積的計算;如何獲取臺階坡頂、底臺階線，一系列問題需要根據(jù)伊敏露天礦實際情況來確定軟件系統(tǒng)構(gòu)架。

伊敏露天礦測量專業(yè)向來都是一個能打硬仗、敢打敢拼的團隊。制定詳細的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)方案及實施細則，以黨員為先鋒，依托創(chuàng)新工作室的資源優(yōu)勢，團隊成員精誠合作，加班加點，攻克了一道道難關(guān)。2020年6月底，伊敏露天礦無人機測量系統(tǒng)成功搭建，并成功建立礦區(qū)、新源區(qū)的三維實景模型建立。2020年8月21日至12月10日，無人機測量系統(tǒng)多次在不同氣溫和大風(fēng)天氣下作業(yè)測試，系統(tǒng)安全穩(wěn)定、數(shù)據(jù)真實精準(zhǔn)。目前，伊敏露天礦無人機測量系統(tǒng)已經(jīng)正式取代使用了16年之久的GNSS - RTK采剝量驗收測量方式，使高寒地區(qū)礦山測量方式迎來了歷史性的變革。

戰(zhàn)未言歇馬，揚鞭再踏征程。伊敏露天礦將繼續(xù)揚起科技創(chuàng)新的風(fēng)帆，為智能化礦山建設(shè)推進提供保障。