頂部解決方(fang)案
始終致力于(yu)高(gao)精度三(san)維激光系列產品(pin)開發、應用服務與(yu)產業化，為用(yong)戶提供多行業、全場(chang)景解(jie)決(jue)方案。
SLAM技術在隧道測量的應用
項目背景
地(di)下開采所形成大量(liang)采空區(qu)安(an)全(quan)隱(yin)患，普通測(ce)量(liang)方(fang)法已(yi)不能滿足礦(kuang)山對(dui)采空區(qu)管(guan)理(li)(li)和(he)隱(yin)患治理(li)(li)的(de)需求，精確勘察采空區(qu)的(de)空間位置、形態、變形觀測(ce)、體(ti)積等三維立體(ti)的(de)數據，有助于(yu)科學的(de)管(guan)理(li)(li)地(di)下采空區(qu)，提高安(an)全(quan)生產(chan)效率。
由于地下(xia)采(cai)空(kong)(kong)區具(ju)有隱(yin)伏性強、空(kong)(kong)間分布特征(zheng)規律性差(cha)、采(cai)空(kong)(kong)區頂板冒落塌(ta)陷情(qing)況難以預測等(deng)特點，因此，如何(he)實(shi)現量化評判(pan)，從而輔助進(jin)行采(cai)空(kong)(kong)區潛(qian)在危害(hai)性評價(jia)并合理制定(ding)采(cai)空(kong)(kong)區處治對策，一直是(shi)困(kun)擾工程技(ji)術(shu)(shu)人員(yuan)的(de)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)(shu)難題。
傳統的(de)(de)測(ce)繪勘察手(shou)段進行(xing)單點式與抽(chou)檢(jian)式的(de)(de)測(ce)量，很容易丟失關鍵(jian)性(xing)的(de)(de)數據信息，新型的(de)(de)勘察技(ji)術手(shou)段——SLAM三維激光掃(sao)描系統將解決這些(xie)關鍵(jian)性(xing)的(de)(de)技(ji)術難(nan)題，為采空區的(de)(de)安(an)全生產，安(an)全性(xing)評價的(de)(de)可靠(kao)性(xing)，以及治(zhi)理方案的(de)(de)合理性(xing)提供(gong)科學的(de)(de)依據。
選用設備
SLAM三維激(ji)光掃(sao)描系統可進(jin)行實時(shi)移動式的測量(liang)，快(kuai)速進(jin)行采(cai)空區的數據采(cai)集，主要(yao)由(you)激(ji)光掃(sao)描儀、慣(guan)性測量(liang)單元(yuan)與(yu)SLAM算法三個(ge)主要(yao)要(yao)素組成。
其中，SLAM算法(fa)作為關鍵要(yao)素，可根據(ju)激光測(ce)距(ju)儀所獲(huo)得(de)三維數據(ju)中時間軸上共同的(de)(de)(de)(de)(de)特征點加(jia)上IMU獲(huo)取的(de)(de)(de)(de)(de)姿態(tai)數據(ju)，進行實時解算設(she)備從出發點移動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)距(ju)離，角度信息，逆向的(de)(de)(de)(de)(de)構建(jian)連續的(de)(de)(de)(de)(de)空間場景數據(ju)。即(ji)被動(dong)式依據(ju)當前周圍場景的(de)(de)(de)(de)(de)數據(ju)實時計(ji)算出連續的(de)(de)(de)(de)(de)空間數據(ju)。
Heron lite三維(wei)激光移(yi)動(dong)測量系(xi)統(tong)集(ji)成了1個三維(wei)激光掃(sao)描儀、慣性(xing)導航裝置、全景(jing)相機、總(zong)成控制(zhi)模塊和(he)高性(xing)能板卡計算機等設備。其(qi)整體性(xing)能指標如下(xia)所(suo)示：
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性(xing)能指(zhi)標 |
性能(neng)參數(shu) |
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整體(ti)性能 |
系統精度 |
5cm@100m |
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系統重量 |
≤2kg |
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輸出格式 |
LAS、XYZ等 |
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激光(guang)掃描(miao) |
掃描儀數量 |
1個 |
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測量距離 |
100m |
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激光(guang)發(fa)射頻率 |
30萬點/秒 |
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掃描頻率(lv) |
最(zui)大20Hz |
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測距精度 |
3cm |
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系統精度 |
絕對精度 |
5cm@50m |
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相對(dui)精(jing)度 |
優于等(deng)于3cm |
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平臺載(zai)體 |
載(zai)體平(ping)臺(tai) |
機械平臺(tai) |
性能優勢：
1.顯著(zhu)減小工作(zuo)強度，縮短數據(ju)處(chu)理成(cheng)圖時間。
2.生(sheng)成的三維實(shi)體模型體積更準確，可(ke)用于(yu)計算實(shi)際充填量(liang)。
3.掃(sao)描數據能(neng)清(qing)晰的反應現場，助力合理(li)布設(she)風(feng)水電等。
4.平面(mian)位置和高程位置精(jing)度在0.03米(mi)(mi)-0.05米(mi)(mi)的范圍(wei)。
5.安全、高效、準確地測(ce)量人員無法(fa)進入的(de)(de)采空(kong)區和(he)不能進入的(de)(de)危(wei)險區；
6.掃描(miao)速度快，操(cao)作(zuo)簡單(dan)，自動完成掃描(miao)工作(zuo)，數分鐘就能查看(kan)三維結(jie)果。
解決方案
數據采集
使用(yong)heron lite手持(chi)式(shi)(shi)SLAM移動激光掃(sao)描(miao)系統(tong)進行井巷掃(sao)描(miao)并控制，通過向前移動的(de)(de)方式(shi)(shi)采集采空(kong)區(qu)的(de)(de)數據(ju)，設備的(de)(de)正前方會形成(cheng)360°的(de)(de)球形掃(sao)描(miao)區(qu)域(yu)，從而完整的(de)(de)獲取采空(kong)區(qu)的(de)(de)數據(ju)。
數據預處理
打開內業解(jie)算軟件Heron Desktop，導入原始(shi)數據后，在(zai)軟件左下方Track lets軌(gui)跡目(mu)錄(lu)下會自動生(sheng)成同(tong)名軌(gui)跡，點擊(ji)該軌(gui)跡即可開始(shi)進行數據解(jie)算。
查看點云數(shu)據(ju)，顯示(shi)移動軌(gui)跡
應用總結
隨著(zhu)礦山開采，礦山空(kong)區安(an)全(quan)問題日漸突(tu)出。處理不當，會對生產運營(ying)、回填(tian)治理、安(an)全(quan)控制等(deng)多(duo)個方面產生影響，新型的(de)激光測量(liang)技(ji)術(shu)能安(an)全(quan)、高效、精確的(de)獲取空(kong)區數(shu)據、三維(wei)形態，并可量(liang)取所需的(de)距(ju)離和(he)計算截面積(ji)、體(ti)積(ji)等(deng)，幫助對現狀及治理做(zuo)出分析(xi)和(he)判斷，保障(zhang)礦山的(de)安(an)全(quan)生產。
隨著國家對安全指標不斷提(ti)高和(he)采空區調查治理的(de)(de)(de)(de)重視(shi)，單一的(de)(de)(de)(de)井下(xia)信息(xi)系統(tong)(tong)已經不能(neng)滿足信息(xi)化(hua)建設的(de)(de)(de)(de)需要，而(er)目前利用傳統(tong)(tong)測繪技術所建立的(de)(de)(de)(de)虛擬礦(kuang)(kuang)山(shan)模型不能(neng)夠完整反映出真(zhen)實礦(kuang)(kuang)山(shan)的(de)(de)(de)(de)原貌，達不到自動化(hua)采礦(kuang)(kuang)、智能(neng)采礦(kuang)(kuang)的(de)(de)(de)(de)需求。激光雷達系統(tong)(tong)可獲取礦(kuang)(kuang)山(shan)外部(bu)的(de)(de)(de)(de)地形數據，SLAM激光雷達系統(tong)(tong)獲取礦(kuang)(kuang)山(shan)內部(bu)的(de)(de)(de)(de)數據，兩(liang)者結合，打造真(zhen)實的(de)(de)(de)(de)數字化(hua)礦(kuang)(kuang)山(shan)系統(tong)(tong)。
上一個
機載激光雷達在公路勘測中的應用
相關解決方案
