结合矿山自动化技术的智慧矿山将有质的飞跃

时间:2019-09-29 浏览:

  智慧矿山建设的基础是矿山数字化,获取矿山信息建立三维矿山模型是智慧矿山建设必需的过程。传统的GPS或全站仪测量,只能一次测量单个控制点或者特征点,有限的测量点很难准确描绘矿山的空间现状,而且单点测量耗时2分钟以上,测量速度慢、效率非常低下,严重制约了矿山空间数据的采集密度、精度和效率。

  近年来,利用激光测距原理,完整并高精度重建扫描实物的三维激光扫描设备,因采集速度快、高分辨率、高精度、非接触式测量等优势,被广泛应用于矿业行业。但是,通过笔者调研发现,目前地下矿山的三维激光扫描在智慧矿山领域应用并不理想。

  核心原因是,智慧矿山空间数据不仅需要达到全覆盖采集,还需要快速、自动化、连续采集。而地下空间恰恰无法利用GPS定位,只得依赖于人工进行架站的方式进行三维激光扫描。因此,地下空间的数据采集效率成为限制智慧矿山建设的瓶颈。

  基于SLAM技术的三维激光扫描仪则解决了这一问题。该技术的实现,颠覆了传统的单点测量和架站式三维激光扫描测量,将为智慧矿山空间数据采集带来大的变化。

  无人机将广泛应用于地下矿井

  无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写为“UAV”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机,或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。与有人驾驶飞机相比,无人机往往更适合那些较为危险的任务。目前在矿业测绘领域,无人机也大量应用于倾斜摄影、激光扫描等,但同样,这些技术也主要应用于露天矿山。

  地下矿山因为通视条件不好,环境复杂,稍微操作不当容易磕碰或坠机,但从矿山角度,这样相对恶劣的环境,更应该是智慧矿山自动化换人的核心领域。而基于SLAM技术的无人机,则可以快速自行构建局部地图,该地图辅助无人机进行自主避障、规划路径,相比传统的无人机,更加可靠、灵活、智能。无人机技术应用成熟后,必将广泛应用于井下危险空区测量、巷道测量、自动巡检、远程调度指挥等领域。

  矿山设备智能化将有质的飞跃

  同样因为井下通讯条件和通视条件,以及粉尘等影响,目前井下凿岩、爆破、铲装、运输等各个生产环节急需找到自动化解决方案。机器人及其他硬件设备通常都不会只携带一种传感器,往往是多种传感器的融合。可以预见,随着图像识别、光谱分析、SLAM技术、深度学习、自动控制等技术的融合发展,矿山设备智能化将会发生质的飞跃。

  矿山自动化智能技术与铲运机、矿车结合,实现自主行走与避障;基于SLAM的行走机器人与元素分析设备相结合,可以实现自动绘制带有地质品位的空间模型;与视觉分析和深度学习相结合,实现井下设备自动寻孔,自动装药,以及更加类人的智能装备。

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