30 Ноября 2021, Вторник09:20 МСК
Курсы на 30.11.2021
74,67 +0,13
Au 1 794 +0,29%
Ag 22,92 -0,22%
84,50 +0,09
Pt 958,00 -0,47%
Pd 1 784 +0,03%

Возможности беспилотников мини-класса на горнодобывающих предприятиях

Т.Т. Куталиа — специалист по развитию ООО «Беспилотные системы».
Н.Г. Воробьева — начальник отдела камеральной обработки данных ООО «Беспилотные системы».

За последнее десятилетие беспилотники класса мини-бпла доказали свою эффективность при решении неординарных задач в разных сферах промышленности. Современная индустрия по разработке и добыче горных пород не является исключением. Использование беспилотных авиационных систем для пространственно-геометрических измерений горных разработок, определения их параметров, местоположения, а также для наблюдения за состоянием горных отводов и определением их границ, влечет за собой и изменение отраслевых стандартов на законодательном уровне.

Все чаще профильные специалисты используют беспилотники с аккумуляторными батареями для получения актуальных пространственных данных на территориях горнодобывающих предприятий. Основная причина заключается в возможности использования бпла, для запуска которого не требуется наличие взлетно-посадочной полосы или аэродрома. Кроме того, средства беспилотной авиации позволяют сократить расходы на содержание и обслуживание техники. Беспилотник, собранный по схеме летающее крыло способен оставаться в воздухе на протяжении 240 минут и более. На борту беспилотного воздушного судна могут быть установлены фотокамеры, тепловизор или видеооборудование для трансляции видеосигнала в режиме онлайн. Кроме того, большинство летательных аппаратов, представленных на отечественном рынке, не боятся эксплуатации в суровых условиях российского климата. Это и ледяной дождь, густой снегопад, высокая влажность, а также рождественские морозы с падением температуры до -40 °С.

Потребность в применении беспилотного воздушного судна на горнодобывающем предприятии обусловлена в первую очередь необходимостью периодического наблюдения за состоянием земной поверхности. Альтернатив ной задачей для менеджмента предприятия является оптимизация инфраструктуры на объекте в части складирования продуктов добычи и переработки, а также модернизация логистики. Кроме того, на открытых участках добычи минералов особое внимание уделяется своевременному обнаружению очагов нагрева.

Весьма перспективным направлением для решения представленных задач является цифровая обработка полученных данных с построением актуальных 3D-моделей, среди которых выделяются цифровая модель рельефа и местности, а также точный ортофотоплан. точность получения пространственных данных зависит от надежности беспилотной системы и конструкторских решений ее производителя. Тем не менее качественный материал удается получить только за счет правильно выбранной модели беспилотника и съемочной аппаратуры. В линейке модельного ряда Supercam насчитывается более 9 беспилотных авиационных систем. Каждая беспилотная авиационная система может использоваться как для аэрофотосъемки разреза и прилегающей территории с расположенными зданиями и сооружениями, так и для наблюдения за периметром и охраной вверенного имущества на объекте. При выборе беспилотника Supercam cледует рассматривать несколько факторов, среди которых размер интересующего участка, сложность рельефа, где предполагается взлет и посадка БВС, а также оптимальная высота для проведения аэромониторинга. В случае с беспилотным воздушным судном Supercam SX350 комбинированного типа (вертикальный взлет-посадка), запуск БВС можно произвести с любого, неподготовленного в инженерном отношении, участка на местности. Необходимая площадь для взлета и посадки составляет 3 м2. Запас полетного времени составляет 120 минут. Подобное решение упрощает процесс выполнения геодезических работ на объектах с перепадом высот и сложным рельефом, где зачастую отсутствует возможность подготовки БВС к старту на склоне или его вершине. При необходимости выполнения полетов над действующими объектами инфраструктуры по первичной обработке и складированию добытого сырья, целесообразным является применение гексакоптера Supercam X6M2, подготовленного к выполнению работ на протяжении 55 минут. Если потребность конечного пользователя связана с мониторингом линейных объектов, то наиболее подходящей моделью БВС выступает Supercam S350. Запас полетного времени БВС самолетного типа по схеме летающее крыло равен 270 минутам.

травка.jpg

Современное геодезическое оборудование, установленное на борту БВС самолетного, мультироторного или комбинированного типа Supercam совместно с аэрофотокамерой способствует оперативному решению задач по точному определению координат земельных участков с расположенными на них зданиями или сооружениями. Бортовая плата с функцией записи данных спутниковых наблюдений обеспечивает получение информации на трех частотах для определения точного местоположения центров проекции снимков в момент экспозиции. Координаты центров проекции являются линейными элементами внешнего ориентирования снимков, что в последующем позволяет выполнить точное 3D-моделирование участка. Для получения точных пространственных данных по аэрофотоснимкам применяется метод фотограмметрической обработки. В ходе производства работ по фотограмметрической обработке могут быть использованы как российские, так и зарубежные цифровые комплексы. Отдельного внимания заслуживают специализированные решения Photomod UAS (Россия) и Pix4D mapper (Швейцария). Каждое из представленных решений имеет все необходимое для получения точного ортофотоплана, а также цифровой модели рельефа и местности. В специализированном программном обеспечении Photomod UAS предусмотрена возможность редактирования трехмерных векторных объектов, точек и горизонталей в режиме стереопары снимков. Подобная опция открывает возможность для более точных измерений объемов выработки на участке. Так или иначе, можно сделать вывод о том, что программно-аппаратный комплекс с БВС Supercam способствует получению быстрых и актуальных пространственных данных в горнодобывающей промышленности.

Построенная с помощью комплекса 3D-модель позволяет определить предполагаемый объем добычи сырья на разрезе, а также определить объем выработки в случае периодического мониторинга изменения рельефа на объекте. Кроме того, можно посчитать площадь участка добываемой горной породы, а также сохранить координаты заданной точки и определить линейные размеры или перепады высот.

Благодаря цифровой модели местности можно определить соответствие выполненных строительных работ данным проектной документации, а также произвести необходимые замеры перед реконструкцией объекта.

На сегодняшний день все более широкое распространение получает технология мобильного воздушного лазерного сканирования. Подобный метод предполагает установку компактного и высокоточного оборудования на борт беспилотного воздушного судна для оперативного сбора геопространственных данных. Общий вес лазерного сканера для беспилотника не превышает 1,2 кг, а плотность сканирования при размещении сканера на БВС самолетного типа при низких скоростях может достигать 100 точек на 1 м2. Подобное решение может быть установлено почти на каждом из беспилотников Supercam. Благодаря незначительным масса-габаритным параметрам, LiDAR или лазерный сканер устанавливается на БВС самолетного, мультироторного или комбинированного VTOL типа. Среди конечных цифровых продуктов следует отметить высокоточную модель рельефа и местности, которую можно получить по итогам совместной обработки данных точек лазерного отражения, данных с GNSS приемника и данных измерительной системы IMU.

На основе опыта применения беспилотных авиационных систем Supercam на предприятиях горнодобывающей промышленности, можно отметить высокую эффективность применяемых технологий и потребность в них при решении задач по планированию и контролю производства горных работ, а также в рамках геоэкологического мониторинга и автоматизации процессов.

Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 2 (52)/июнь 2021 г.




Заявительный принцип занесло на скользкую дорожку…
Создание особо охраняемой природной территории на лицензионном участке влечёт фактическую невозможность добычи полезных ископаемых
Налоговые вопросы, на которые следует обратить внимание при осуществлении операций хеджирования
Изменения в Закон «О недрах»
^ Наверх